Diatoms (Bacillariophyta) are one of the most diverse algal groups in the Antarctic Region and play a dominant role in almost all freshwater and terrestrial ecosystems. Despite this overall occurrence, little is known about the diversity, ecology and biogeography of this group in the Maritime Antarctic Region. The main objective of this thesis is therefore to define the taxonomical, ecological and biogeographical characterisation of aquatic, semi- aquatic and moss-inhabiting diatom communities from two islands in the Maritime Antarctic Region: James Ross Island and Livingston Island, located on opposite sides of the Antarctic Peninsula. In this study, a total of 250 samples from three different habitat types (lakes, streams & seepage areas and mosses) from Byers Peninsula (Livingston Island) and Ulu Peninsula (James Ross Island) have been analysed. Using light and scanning electron microscopy, a rather diverse diatom flora composed of 178 taxa, belonging to 43 genera has been identified. Although even until recently, it was generally accepted that the Antarctic diatom flora was mostly composed of cosmopolitan taxa, several new species could be described as a new for science during this PhD study (a reflection of this work is presented in chapters 2 & 3 and in Appendices). Habitat type and...

Thraciidae é uma das famílias de Anomalodesmata menos estudadas, dentre as quatorze que compõem a subclasse. Das cerca de trinta espécies atribuídas à família, apenas Trigonothracia jinxingae teve sua biologia e anatomia examinadas em detalhes; para outros Thraciidae, há pouca ou nenhuma informação morfológica, o que dificulta o entendimento das relações filogenéticas dentre os Anomalodesmata. Thracia meridionalis, única representante da família em águas antárticas, é aqui analisada sob o ponto de vista da anatomia, buscando iniciar o entendimento da biologia da espécie, bem como aprofundar os conhecimentos acerca do gênero Thracia e família Thraciidae, indispensáveis para a elucidação das relações evolutivas dentre os Anomalodesmata. A investigação detalhada da concha, sifões, e das estruturas e órgãos que compõem a cavidade palial e massa visceral foi realizada utilizando-se técnicas de dissecção, histologia e microscopia eletrônica de varredura. A concha é fina, inequivalve, ornamentada por grânulos periostracais calcificados, e dotada de charneira edêntula, ligamento secundário e primário, este último com litodesma presente apenas em indivíduos jovens. O manto tem margens extensivamente fundidas, com curta abertura pediosa, quarta abertura palial reduzida e sifões longos, separados, originando-se exclusivamente das pregas internas; as glândulas hipobranquiais são assimétricas, porém restritas à câmara infra-branquial, o que distingue T. meridionalis dentre os Anomalodesmata. Os ctenídios são extensos, heterorrábdicos e do tipo E de Atkins; uma ampla abertura entre os eixos dos ctenídios e o septo que separa as aberturas proximais dos sifões permite a comunicação entre as câmaras infra e supra-branquiais. A associação entre os palpos labiais e ctenídios pertence à categoria III de Stasek, e os estatocistos são do tipo B3 de Morton, este tipo constituindo novo registro para os Thracioidea. O estômago do tipo IV na classificação de Purchon é extensivamente provido de áreas de triagem, sugerindo que o animal ingere grande quantidade de partículas, o que é corroborado pelo intestino freqüentemente dilatado e repleto de fezes. T. meridionalis é hermafrodita simultâneo, com gônadas, gonodutos e gonóporos distintos. Grandes ovócitos (~200 µm) protegidos por espessa membrana vitelínica, e razão próxima de 0,75 entre os comprimentos das prodissoconchas I e II são indicativos de desenvolvimento larval lecitotrófico. / The functional morphology of the Thraciidae is sparsely understood. Though several of its members had some morphological aspect described, only Trigonothracia jinxingae from Chinese waters is known in details, Thracia meridionalis being the first austral thraciid to be comprehensively reported upon. The latter species is the only representative of the family in Antarctic waters, and a common mud-dweller in the Admiralty Bay, King George Island, where living specimens were collected for the present study. T. meridionalis shares with Trigonothracia jinxingae many features that are typical of most Anomalodesmata: a secondary ligament of fused periostracum; extensively fused mantle margins; ctenidia of type E; ctenidial-labial palp junction of category III; stomach of type IV and simultaneous hermaphroditism. However, T. meridionalis is strikingly different from Trigonothracia in a number of aspects, as the presence of a fourth pallial aperture; statocysts of type B3; heterorhabdic ctenidia; a direct communication between the mantle chambers; deep-burrowing habit, the specimens lying on the left shell valve; siphons often retracted away from the sediment surface, protected within their mucous-lined burrows; stomach with extensive sorting areas; suspension-feeding habit; rectum passing over the kidneys and separate male and female gonadial apertures, thus revealing a greater diversity of form within the Thraciidae than is currently known.

Thraciidae é uma das famílias de Anomalodesmata menos estudadas, dentre as quatorze que compõem a subclasse. Das cerca de trinta espécies atribuídas à família, apenas Trigonothracia jinxingae teve sua biologia e anatomia examinadas em detalhes; para outros Thraciidae, há pouca ou nenhuma informação morfológica, o que dificulta o entendimento das relações filogenéticas dentre os Anomalodesmata. Thracia meridionalis, única representante da família em águas antárticas, é aqui analisada sob o ponto de vista da anatomia, buscando iniciar o entendimento da biologia da espécie, bem como aprofundar os conhecimentos acerca do gênero Thracia e família Thraciidae, indispensáveis para a elucidação das relações evolutivas dentre os Anomalodesmata. A investigação detalhada da concha, sifões, e das estruturas e órgãos que compõem a cavidade palial e massa visceral foi realizada utilizando-se técnicas de dissecção, histologia e microscopia eletrônica de varredura. A concha é fina, inequivalve, ornamentada por grânulos periostracais calcificados, e dotada de charneira edêntula, ligamento secundário e primário, este último com litodesma presente apenas em indivíduos jovens. O manto tem margens extensivamente fundidas, com curta abertura pediosa, quarta abertura palial reduzida e sifões longos, separados, originando-se exclusivamente das pregas internas; as glândulas hipobranquiais são assimétricas, porém restritas à câmara infra-branquial, o que distingue T. meridionalis dentre os Anomalodesmata. Os ctenídios são extensos, heterorrábdicos e do tipo E de Atkins; uma ampla abertura entre os eixos dos ctenídios e o septo que separa as aberturas proximais dos sifões permite a comunicação entre as câmaras infra e supra-branquiais. A associação entre os palpos labiais e ctenídios pertence à categoria III de Stasek, e os estatocistos são do tipo B3 de Morton, este tipo constituindo novo registro para os Thracioidea. O estômago do tipo IV na classificação de Purchon é extensivamente provido de áreas de triagem, sugerindo que o animal ingere grande quantidade de partículas, o que é corroborado pelo intestino freqüentemente dilatado e repleto de fezes. T. meridionalis é hermafrodita simultâneo, com gônadas, gonodutos e gonóporos distintos. Grandes ovócitos (~200 µm) protegidos por espessa membrana vitelínica, e razão próxima de 0,75 entre os comprimentos das prodissoconchas I e II são indicativos de desenvolvimento larval lecitotrófico. / The functional morphology of the Thraciidae is sparsely understood. Though several of its members had some morphological aspect described, only Trigonothracia jinxingae from Chinese waters is known in details, Thracia meridionalis being the first austral thraciid to be comprehensively reported upon. The latter species is the only representative of the family in Antarctic waters, and a common mud-dweller in the Admiralty Bay, King George Island, where living specimens were collected for the present study. T. meridionalis shares with Trigonothracia jinxingae many features that are typical of most Anomalodesmata: a secondary ligament of fused periostracum; extensively fused mantle margins; ctenidia of type E; ctenidial-labial palp junction of category III; stomach of type IV and simultaneous hermaphroditism. However, T. meridionalis is strikingly different from Trigonothracia in a number of aspects, as the presence of a fourth pallial aperture; statocysts of type B3; heterorhabdic ctenidia; a direct communication between the mantle chambers; deep-burrowing habit, the specimens lying on the left shell valve; siphons often retracted away from the sediment surface, protected within their mucous-lined burrows; stomach with extensive sorting areas; suspension-feeding habit; rectum passing over the kidneys and separate male and female gonadial apertures, thus revealing a greater diversity of form within the Thraciidae than is currently known.

Este estudo tem como objetivo estudar o fósforo total e as especiações de fósforo nos sedimentos superficiais associados aos processos biogeoquímicos em dois sistemas estuarinos, na plataforma continental sudeste e na região polar antártica. Amostras de água de fundo foram coletadas em dois períodos sazonais (verão-inverno) nos estuários sob diferentes graus de impacto ambiental antrópico. A metodologia de extração das frações de (SEDEX) aplicada para obter as especiações químicas de fósforo foi testada com padrões certificados antes das análises. Os resultados foram reprodutivos e a eficiência da extração foi aceitável. As concentrações das espécies químicas de fósforo sedimentar nos dois estuários mostraram diferenças entre os setores seguindo as características granulométricas, influência da maré, condições redox das águas de fundo bem como, as ações antrópicas reveladas pelos dados quantitativos e qualitativos. Uma influência sazonal mínima foi observada. No caso da plataforma sudeste, altos valores de matéria orgânica foram observados em núcleos ao longo da plataforma, junto às estações externas das radiais de Santos e Ilha Grande mostrando uma diferenciação acompanhada pelas frações de fósforo orgânico e carbono orgânico. Nas demais radiais, altos valores de CaCO3 foram observados nas estações mais externas. Na Baía do Almirantado as frações predominantes foram P mineral, P detrítico, P-ligado à apatita autigênica, sendo que a forma orgânica foi baixa e associada a baixos valores de carbono orgânico. A quantificação e distribuição das espécies de fósforo nos sedimentos constituem importante ferramenta para compreender o ciclo biogeoquímico do fósforo e dos demais nutrientes nos ecossistemas marinhos. / This work aims to study the total and chemical species of phosphorus in the surface sediments associated to the biogeochemical processes in two estuarine systems, the southeastern continental shelf and Antarctic polar region. Bottom water samples were collected in two seasonal periods (summer-winter) in the estuaries under different degrees of environmental anthorpic impacts. The fraction extraction methodology (SEDEX) applied to obtain the chemical phosphorus species was tested in relation to the certified standards before analyses. The results were reproductive and the extraction efficiency was acceptable. The chemical species concentrations of sedimentary phosphorus in the two estuarine systems showed differences between sectors following the granulometric characteristics, tide influence, redox conditions of the bottom waters as well as anthropic actions revealed by quantitative and qualitative data. A minimum seasonal influence was observed. In the case of eastern continental shelf, high values of organic matter were found in nuclei distribution along the platform in the external stations of Santos and Ilha Grande radials showing a differentiation accompanied by organic phosphorus and C org., fractions. In the other radials high CaCO3 values were observed in the external stations. In the Admiralty Bay the predominant fractions were detrital apatite and authigenic/biogenic apatite, being that organic form was low, linked to low values of organic carbon. The quantification and distribution of P species in the sediments constitute important tools to understand the P and the other nutrient biogeochemical cycles in the sea ecosystems

Este estudo tem como objetivo estudar o fósforo total e as especiações de fósforo nos sedimentos superficiais associados aos processos biogeoquímicos em dois sistemas estuarinos, na plataforma continental sudeste e na região polar antártica. Amostras de água de fundo foram coletadas em dois períodos sazonais (verão-inverno) nos estuários sob diferentes graus de impacto ambiental antrópico. A metodologia de extração das frações de (SEDEX) aplicada para obter as especiações químicas de fósforo foi testada com padrões certificados antes das análises. Os resultados foram reprodutivos e a eficiência da extração foi aceitável. As concentrações das espécies químicas de fósforo sedimentar nos dois estuários mostraram diferenças entre os setores seguindo as características granulométricas, influência da maré, condições redox das águas de fundo bem como, as ações antrópicas reveladas pelos dados quantitativos e qualitativos. Uma influência sazonal mínima foi observada. No caso da plataforma sudeste, altos valores de matéria orgânica foram observados em núcleos ao longo da plataforma, junto às estações externas das radiais de Santos e Ilha Grande mostrando uma diferenciação acompanhada pelas frações de fósforo orgânico e carbono orgânico. Nas demais radiais, altos valores de CaCO3 foram observados nas estações mais externas. Na Baía do Almirantado as frações predominantes foram P mineral, P detrítico, P-ligado à apatita autigênica, sendo que a forma orgânica foi baixa e associada a baixos valores de carbono orgânico. A quantificação e distribuição das espécies de fósforo nos sedimentos constituem importante ferramenta para compreender o ciclo biogeoquímico do fósforo e dos demais nutrientes nos ecossistemas marinhos. / This work aims to study the total and chemical species of phosphorus in the surface sediments associated to the biogeochemical processes in two estuarine systems, the southeastern continental shelf and Antarctic polar region. Bottom water samples were collected in two seasonal periods (summer-winter) in the estuaries under different degrees of environmental anthorpic impacts. The fraction extraction methodology (SEDEX) applied to obtain the chemical phosphorus species was tested in relation to the certified standards before analyses. The results were reproductive and the extraction efficiency was acceptable. The chemical species concentrations of sedimentary phosphorus in the two estuarine systems showed differences between sectors following the granulometric characteristics, tide influence, redox conditions of the bottom waters as well as anthropic actions revealed by quantitative and qualitative data. A minimum seasonal influence was observed. In the case of eastern continental shelf, high values of organic matter were found in nuclei distribution along the platform in the external stations of Santos and Ilha Grande radials showing a differentiation accompanied by organic phosphorus and C org., fractions. In the other radials high CaCO3 values were observed in the external stations. In the Admiralty Bay the predominant fractions were detrital apatite and authigenic/biogenic apatite, being that organic form was low, linked to low values of organic carbon. The quantification and distribution of P species in the sediments constitute important tools to understand the P and the other nutrient biogeochemical cycles in the sea ecosystems