Submitted by Mendes Eduardo (dasilva@ufba.br) on 2013-07-15T15:56:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_lourianne2012rk.pdf: 1111882 bytes, checksum: 2f439178b441f45e48d3aeaec68f9ac5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Valéria de Jesus Moura (anavaleria_131@hotmail.com) on 2016-06-21T18:15:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_lourianne2012rk.pdf: 1111882 bytes, checksum: 2f439178b441f45e48d3aeaec68f9ac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T18:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_lourianne2012rk.pdf: 1111882 bytes, checksum: 2f439178b441f45e48d3aeaec68f9ac5 (MD5) / Cnpq / Os corais escleractíneos mantém uma relação de simbiose com as zooxantelas do gênero Symbiodinium. Esta simbiose, além de conferir a cor aos corais, garante elementos essenciais para o crescimento de ambos. A calcificação é um processo de crescimento considerado dependente da fotossíntese e central na fisiologia dos corais. Este processo contribui para a formação de uma estrutura rígida, um dos ecossistemas mais diversos e produtivos, os recifes coralíneos. Eventos de anomalias térmicas da superfície do mar, como também sedimentação, alteração na radiação solar, na salinidade e doenças, são condições que provocam a ruptura da relação simbiótica entre os corais e as zooxantelas. Esta ruptura, leva à perda pelos corais de suas zooxantelas e/ou de seus pigmentos fotossintetizantes, conferindo ao tecido dos corais uma coloração pálida ou transparente, deixando evidente o branco do seu esqueleto. Sob tais condições, ou seja, sem a autotrofia promovida pela fotossíntese, os corais alimentam-se através da via heterotrófica, capturando alimento do meio, sendo assim considerados animais politróficos. Considerando o atual cenário de alterações climáticas em torno do globo, que tem provocado o aumento da frequência de eventos mais severos de branqueamento, o conhecimento do papel desempenhado pela heterotrofia na calcificação dos corais durante os eventos de branqueamento torna-se prioritário. Para compreender tal processo, a espécie Montastraea cavernosa (Scleractinia, Faviidae) foi escolhida como modelo neste trabalho, cujo objetivo foi analisar o efeito da alimentação sobre a taxa de calcificação do coral durante o evento de branqueamento, avaliando se a heterotrofia pode ser um mecanismo alternativo ao crescimento desta espécie de coral. Para responder a esta questão, foi realizado um experimento manipulativo em laboratório, com período de alimentação de oito semanas. Vinte e quatro colônias entre 3-8cm de diâmetro foram coletadas, aclimatadas durante 60 dias, com sua base coberta por massa epóxi, atóxica, para evitar o crescimento de algas. As colônias foram pesadas através da técnica do peso flutuante, separadas por classes de tamanho e através de sorteio, distribuídas em quatro aquários, dois sob condição controle a 26±0.2°C (“tratamento 26°C”), um com alimento e outro sem alimento e dois a 30±0.2°C (“tratamento 30°C”), um com alimento e outro sem alimento). O período dealimentação teve início com o branqueamento das colônias do “tratamento-30°C”. Naúplios de Artemia salina foram disponibilizados duas vezes por semana. A taxa de calcificação foi aferida uma vez por semana, através da técnica do peso flutuante, durante todo o experimento. O resultado deste experimento mostrou que a taxa de calcificação das colônias não diferiu entre as colônias branqueadas e não branqueadas, mas foi diferente entre aquelas que receberam alimento e as que não receberam alimento. Dessa maneira, na presença do alimento, independente da condição de branqueamento, as colônias apresentaram menor taxa de calcificação. No entanto, com relação ao aspecto tecidual, quanto a sua espessura e coloração, não houve diferença entre as colônias saudáveis, mantidas a 26°C, alimentadas e não alimentadas. Contudo, as colônias branqueadas e alimentadas apresentaram tecido mais espesso ou mais volumoso do que as colônias branqueadas e não alimentadas. Este resultado pode ser consequência de uma realocação de energia, no qual os corais potencializam o crescimento tecidual, ao invés do esquelético. Portanto, fica evidente a importância da heterotrofia na fisiologia dos corais branqueados, pois confere a estes, condições de recuperar-se do branqueamento. Dessa maneira, é esperado que as espécies que sejam capazes de articular a aquisição autotrófica e heterotrófica, tenham uma maior chance de se restabelecerem. Na presença do alimento, corais branqueados podem adquirir os nutrientes necessários, e desta forma garantir a manutenção das reservas energéticas (lipídios, carboidratos e proteínas), que contribuirão para a sobrevivência dos corais quando estes estiverem sob condições adversas, como branqueamento. / The present study investigated the effects of feeding and temperature on the calcification of the scleractinian coral Montastraea cavernosa. Colonies between 3-8 cm were collected in the coastal arc of reefs of the Abrolhos region and kept for eight weeks under two temperature conditions, 26°C and 30°C and two feeding diets, fed with Artemia salina nauplii, twice a week and unfed. Calcification rates were obtained using the buoyant weight technique, with the colonies weighted once a week. Feeding did not influence the growth of either bleached or unbleached coral, but, the food, a major source of carbon, contributed to the growth of muscular tissue and maintenance of energy reserves of bleached corals, promoting the resilience of the species to bleaching. / Salvador

Os recifes de coral estão entre os ambientes marinhos mais produtivos e ricos em biodiversidade. Esta biodiversidade está em parte associada a complexas estruturas formadas por corais escleractíneos. Apesar da importância ecológica, social e econômica dos recifes de corais, eles são expostos a várias ameaças relacionadas às atividades humanas. Dentre os impactos antrópicos em recifes, o branqueamento, ou perda de zooxantelas, é o mais notável e é diretamente relacionado à mortalidade dos corais. Por possuírem uma associação simbiótica com essas zooxantelas, alguns corais escleractíneos são considerados mixotróficos, caracterizados por modos de alimentação autotrófico (através de simbiose com o dinoflagelado Symbiodinium) e heterotrófico (predação sobre zooplâncton). Alguns estudos comprovam que corais com maior capacidade de alimentação heterotrófica são mais resistentes ao branqueamento e, consequentemente, às alterações climáticas. A fim de analisar se o coral escleractíneo Mussismilia hispida, é capaz de alternar seu modo nutricional entre predominante autotrófico e predominante heterotróficos, dezoito colônias foram amostradas ao longo de um ano. Marcadores Tróficos de Ácidos Graxos (FATM, na sigla em inglês) foram utilizados para determinar a fonte nutricional de carbono em tecido de corais. A concentração de células de Symbiodinium e a temperatura local também foram avaliadas. Branqueamento foi observado nos meses mais quentes do ano, quando a concentração de Symbiodinium diminuiu, voltando a aumentar nos meses mais frios. O marcador para dieta heterotrófica CGA (C20: 1ω9) foi encontrado em amostras de zooplâncton de toda a área de estudo. Em laboratório, colônias sem acesso a zooplâncton apresentaram perda significativa deste marcador após 10 dias. Amostras de colônias naturalmente branqueadas não apresentaram nenhum vestígio dos marcadores de autotrofia SDA (18: 4ω3) e DPA (22: 5ω3), mas continham tanto CGA e DHA (22: 6ω3). Isso confirmou que SDA e DPA são marcadores autotróficos viáveis e CGA é um marcador de heterotrofia. FATM relacionados com autotrofia apresentaram padrão semelhante ao observado para as concentrações de Symbiodinium e foram positivamente correlacionados com a densidade numérica de simbiontes e negativamente com a temperatura. Para explorar os dados de concentração dos FATM, o Índice Trófico de Corais foi desenvolvido para exibir as alternâncias entre modos nutricionais. Mussismilia hispida de fato alterna entre predominância de modo nutritivo ao longo do ano, sendo mais heterotrófica em períodos mais quentes e em condições climáticas adversas, porem na maior parte do ano é predominantemente autotrófica. A validação dos ácidos graxos marcadores tróficos específicos como referência para autotrofia e heterotrofia em corais abre perspectivas para novos estudos em ecologia trófica bêntica em recifes de coral. Este trabalho também inclui o primeiro monitoramento de um ano do comportamento alimentar em um coral hermatípico no Atlântico Sul e o acompanhamento de um evento de branqueamento. / Coral reefs are among the most productive and biodiverse marine environments. This remarkable biodiversity is partly associated to the complex structures formed by scleractinian corals. Despite the ecological, social and economic importance of coral reefs, they are constantly exposed to several threats mainly related to human activities. Climate changes are one of the most notable impacts of human activity related to coral mortality, mainly due to coral bleaching. Some scleractinian corals are proved to be mixotrophs, displaying both autotrophic (through Symbiodinium) and heterotrophic (predation on zooplankton) nutrition modes. Many studies emphasize that corals with greater capability of heterotrophic feeding are more resilient to bleaching and consequently to climate change. In order to analyze whether the endemic scleractinian coral Mussismilia hispida is capable of shifting from predominant autotrophic and predominant heterotrophic in Ubatuba-SP, 18 colonies were sampled monthly for 12 months. The Fatty Acid Trophic Markers (FATM) approach was used to determine the source of carbon on coral tissues. Symbiodinium cell density and local seawater temperature were also assessed. A mild bleaching was observed showing a decrease in Symbiodinium numerical density during warmer months, but increasing in colder months. Reference samples validated the relation between all selected FATM and its corresponding nutritional mode. The heterotrophic feeding marker CGA (C20:1ω9) was found in zooplankton samples collected throughout the study area. Laboratory starved colonies (no access to zooplankton) lost any trace of this marker after 10. Samples from naturally bleached colonies presented no traces of the autotrophic feeding markers SDA (18:4ω3) and DPA (22:5ω3), but contained both CGA (C20:1ω9) and DHA (22:6ω3). These results confirmed that the FATM analyzed where reliable trophic markers. Autotrophic FATM presented a pattern similar to that observed for Symbiodinium concentration in M. hispida tissues and were positively correlated with the symbiont and negatively with temperature. The Coral Trophic Index showed that M. hispida undergoes shifts in nutritional modes along the year, being more heterotrophic in adverse conditions. The validation of specific FATM as proxies for autotrophic and heterotrophic feeding in corals opens new perspectives for further studies in benthic trophic ecology in coral reefs. This work also presents the first yearlong monitoring of the feeding behavior in a hermatypic coral in the South Atlantic and the monitoring of a mild bleaching event.

Os recifes de coral estão entre os ambientes marinhos mais produtivos e ricos em biodiversidade. Esta biodiversidade está em parte associada a complexas estruturas formadas por corais escleractíneos. Apesar da importância ecológica, social e econômica dos recifes de corais, eles são expostos a várias ameaças relacionadas às atividades humanas. Dentre os impactos antrópicos em recifes, o branqueamento, ou perda de zooxantelas, é o mais notável e é diretamente relacionado à mortalidade dos corais. Por possuírem uma associação simbiótica com essas zooxantelas, alguns corais escleractíneos são considerados mixotróficos, caracterizados por modos de alimentação autotrófico (através de simbiose com o dinoflagelado Symbiodinium) e heterotrófico (predação sobre zooplâncton). Alguns estudos comprovam que corais com maior capacidade de alimentação heterotrófica são mais resistentes ao branqueamento e, consequentemente, às alterações climáticas. A fim de analisar se o coral escleractíneo Mussismilia hispida, é capaz de alternar seu modo nutricional entre predominante autotrófico e predominante heterotróficos, dezoito colônias foram amostradas ao longo de um ano. Marcadores Tróficos de Ácidos Graxos (FATM, na sigla em inglês) foram utilizados para determinar a fonte nutricional de carbono em tecido de corais. A concentração de células de Symbiodinium e a temperatura local também foram avaliadas. Branqueamento foi observado nos meses mais quentes do ano, quando a concentração de Symbiodinium diminuiu, voltando a aumentar nos meses mais frios. O marcador para dieta heterotrófica CGA (C20: 1ω9) foi encontrado em amostras de zooplâncton de toda a área de estudo. Em laboratório, colônias sem acesso a zooplâncton apresentaram perda significativa deste marcador após 10 dias. Amostras de colônias naturalmente branqueadas não apresentaram nenhum vestígio dos marcadores de autotrofia SDA (18: 4ω3) e DPA (22: 5ω3), mas continham tanto CGA e DHA (22: 6ω3). Isso confirmou que SDA e DPA são marcadores autotróficos viáveis e CGA é um marcador de heterotrofia. FATM relacionados com autotrofia apresentaram padrão semelhante ao observado para as concentrações de Symbiodinium e foram positivamente correlacionados com a densidade numérica de simbiontes e negativamente com a temperatura. Para explorar os dados de concentração dos FATM, o Índice Trófico de Corais foi desenvolvido para exibir as alternâncias entre modos nutricionais. Mussismilia hispida de fato alterna entre predominância de modo nutritivo ao longo do ano, sendo mais heterotrófica em períodos mais quentes e em condições climáticas adversas, porem na maior parte do ano é predominantemente autotrófica. A validação dos ácidos graxos marcadores tróficos específicos como referência para autotrofia e heterotrofia em corais abre perspectivas para novos estudos em ecologia trófica bêntica em recifes de coral. Este trabalho também inclui o primeiro monitoramento de um ano do comportamento alimentar em um coral hermatípico no Atlântico Sul e o acompanhamento de um evento de branqueamento. / Coral reefs are among the most productive and biodiverse marine environments. This remarkable biodiversity is partly associated to the complex structures formed by scleractinian corals. Despite the ecological, social and economic importance of coral reefs, they are constantly exposed to several threats mainly related to human activities. Climate changes are one of the most notable impacts of human activity related to coral mortality, mainly due to coral bleaching. Some scleractinian corals are proved to be mixotrophs, displaying both autotrophic (through Symbiodinium) and heterotrophic (predation on zooplankton) nutrition modes. Many studies emphasize that corals with greater capability of heterotrophic feeding are more resilient to bleaching and consequently to climate change. In order to analyze whether the endemic scleractinian coral Mussismilia hispida is capable of shifting from predominant autotrophic and predominant heterotrophic in Ubatuba-SP, 18 colonies were sampled monthly for 12 months. The Fatty Acid Trophic Markers (FATM) approach was used to determine the source of carbon on coral tissues. Symbiodinium cell density and local seawater temperature were also assessed. A mild bleaching was observed showing a decrease in Symbiodinium numerical density during warmer months, but increasing in colder months. Reference samples validated the relation between all selected FATM and its corresponding nutritional mode. The heterotrophic feeding marker CGA (C20:1ω9) was found in zooplankton samples collected throughout the study area. Laboratory starved colonies (no access to zooplankton) lost any trace of this marker after 10. Samples from naturally bleached colonies presented no traces of the autotrophic feeding markers SDA (18:4ω3) and DPA (22:5ω3), but contained both CGA (C20:1ω9) and DHA (22:6ω3). These results confirmed that the FATM analyzed where reliable trophic markers. Autotrophic FATM presented a pattern similar to that observed for Symbiodinium concentration in M. hispida tissues and were positively correlated with the symbiont and negatively with temperature. The Coral Trophic Index showed that M. hispida undergoes shifts in nutritional modes along the year, being more heterotrophic in adverse conditions. The validation of specific FATM as proxies for autotrophic and heterotrophic feeding in corals opens new perspectives for further studies in benthic trophic ecology in coral reefs. This work also presents the first yearlong monitoring of the feeding behavior in a hermatypic coral in the South Atlantic and the monitoring of a mild bleaching event.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael_Disser.pdf: 667991 bytes, checksum: 7899d1028a494de98c320f1e37b16a41 (MD5) Previous issue date: 2002-12-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / This study aimed compare the bacterioplankton heterotrofic potential and the routes of glucose mineralization, and also determined some polymeric monossacharides produced by bacterioplankton. Water samples were collected in the Barra Bonita reservoir SP (22º32 34.5 S and 48º29 26.4 W) in two periods (February/01 e July/01), filtered and enriched with glucose. The samples were incubated at 20ºC during 60 days, under aerobic and anaerobic conditions. During the experimental period, aliquots were collected from the mineralization flasks to determine the organic carbon concentration (dissolved and particulate). The global decay coefficient and the coefficients of the three routes admitted by the glucose mineralization model were determined through kinetics fitting. In February (rainy season), the mineralization coefficients were higher ( 10 times) than the mineralization coefficients of July (drought season). In both periods, the anaerobic metabolism showed greater mineralization coefficients (1.4 times in February and 1.1 times in July), than the aerobic one. On the other hand, the carbon immobilization (COP formation) was greater in the aerobic metabolism compared with anaerobic metabolism, in the two periods. The water samples, collected in March/02 in the same place described above, were taken to determine the total and dissolved monosaccharides from polymeric polysaccharide released by bacterioplankton during glucose mineralization. These samples were filtered, enriched with glucose and incubated at 20ºC during 30 days, under aerobic conditions. During that period, aliquots were colleted from the mineralization flasks to determine the monosaccharides concentration. The monosaccharides: arabinose, fucose, galactose and rhamnose were found. Rhamnose showed the greater amount in comparison with other monosaccharides. / Este estudo teve como objetivo comparar o potencial heterotrófico do bacterioplâncton e as rotas de mineralização da glicose e também determinar alguns monossacarídeos que entram na composição de polímeros produzidos pelo bacterioplâncton. Amostras de água coletadas no reservatório de Barra Bonita-SP (22º32 34,5 S e 48º29 26,4 W) em dois períodos distintos (fevereiro e julho de 2001) foram filtradas e enriquecidas com glicose. Em seguida foram incubadas a 20ºC, durante sessenta dias, em condições aeróbias e anaeróbias. Durante esse período, alíquotas foram retiradas dos frascos de mineralização para determinação das concentrações de carbono orgânico (dissolvido e particulado). Através de ajustes cinéticos foram stimados os coeficientes globais de decaimento e os coeficientes de mineralização das três rotas admitidas. Em fevereiro (período de maior precipitação) os coeficientes de mineralização foram superiores ( 10 vezes) aos obtidos em julho (período de menor precipitação). Com relação ao metabolismo, nas duas oportunidades, o anaeróbio apresentou coeficientes de mineralização superiores (1,4 vezes em fevereiro e 1,1 vezes em julho). Em contrapartida, a manutenção do carbono orgânico em biomassa de bactérias (formação de COP) foi maior no processo aeróbio, nos dois períodos. Para o experimento de determinação de monossacarídeos poliméricos totais e dissolvidos liberados pelo bacterioplâncton durante o processo de mineralização da glicose, amostras de água foram coletadas no mesmo ponto de amostragem do reservatório, em março de 2002. Estas amostras foram filtradas e enriquecidas com glicose, incubadas a 20ºC, durante trinta dias, em condições aeróbias. Durante esse período, alíquotas foram retiradas dos frascos de mineralização para determinação das concentrações de monossacarídeos. Constatou-se a presença de arabinose, fucose, galactose e ramnose, sendo a ramnose, o monossacarídeo que apresentou as maiores concentrações em relação aos outros monossacarídeos.

Bleaching is defined as the disruption of the symbiotic relationship between the host and Symbiodinium dinoflagellates, resulting in the exposure of the calcium carbonate skeleton. This phenomenon has been mostly linked to seawater temperature elevation. Bleaching events are becoming more intense and frequent, harming coral reefs around the world and affecting almost 100% of the community in some places. Therefore, it is important to understand if the effects of these recurrent stress events are cumulative on this photosymbiotic relationship. We experimentally tested how the Symbiodinium-associated jellyfish Cassiopea andromeda is affected by three consecutive thermal stress events, monitoring bell size and chlorophyll-a concentration. Jellyfishes in four physiological conditions regarding feeding frequency (daily and every three days) and Symbiodinium concentration (low and high) were subject to a one-week thermal stress at each experimental round. Three treatments were applied: 27ºC (control, maintained in this temperature during all experiment), 30ºC and 33ºC. After a three-week recovery period at 27ºC, thermal stress events were applied on two more instances intertwined by a recovery period. C. andromeda bleached and its chlorophyll-a content decreased for all temperatures during the first thermal stress and only at 33ºC for the second and third events. Size was only affected by feeding and by the second thermal stress. Higher food offer caused organisms to increase in size while those offered food with lower frequency shrunk. As observed in other hosts, high Symbiodinium concentration resulted in loss of chlorophyll-a, probably due to excessive production of reactive oxygen species and self-shading. C. andromeda jellyfish bleached just in the first stress event and its resilience to multiple thermal stresses is dependent upon biotic and abiotic factors. There was no difference in mortality in any condition or temperature applied. Feeding plays a crucial role on size and symbiotic dependency under thermal stress. Symbiodinium concentration is an important factor in experiments testing climate change scenarios and although symbiont concentration has no relation to the growth of the host, it affects the Symbiodinium itself, thus might be considered in future experiments. Chronic effects of multiple thermal stresses were observed for chlorophyll-a, while these were acute for growth. C. andromeda apparently does not rely only on Symbiodinium, especially under stressful conditions and can be used as a model to investigate the effects of climate change in Symbiodinium symbiosis. Without major host mortality, the behavior of Symbiodinium in its physiological limits after every single bleaching event can be monitored. / O branqueamento é definido pela ruptura da relação simbiótica entre o hospedeiro e o dinoflagelado Symbiodinium, resultando na exposição do esqueleto de carbonato de cálcio do hospedeiro, e tem sido associado principalmente à elevação da temperatura da água do mar. Esses eventos estão se tornando mais intensos e frequentes, prejudicando recifes de corais ao redor do mundo, resultando em branqueamento de quase 100% da comunidade em alguns locais. Portanto, é importante entender se os efeitos desses eventos de estresse são cumulativos neste relacionamento fotossimbiótico. No presente estudo foi experimentalmente testado como medusas de Cassiopea andromeda em simbiose com Symbiodinium são afetadas por três eventos consecutivos de estresse térmico, monitorando o tamanho da umbrella e a concentração de clorofila-a. Medusas em quatro condições fisiológicas em relação à frequência de aporte heterotrófico (diário e a cada três dias) e a concentração de Symbiodinium (baixa e alta) foram sujeitas a um estresse térmico de uma semana em cada rodada experimental. Foram aplicados três tratamentos: 27ºC (controle, mantido nesta temperatura durante todo o experimento), 30ºC e 33ºC. Após um período de recuperação de três semanas a 27ºC, os eventos de estresse térmico foram aplicados em mais duas instâncias interligadas por um período de recuperação. C. andromeda branqueou e sua clorofila-a diminuiu para todas as temperaturas durante o primeiro estresse térmico e apenas a 33ºC para o segundo e terceiro eventos. O tamanho só foi afetado pela alimentação e pelo segundo estresse térmico. A oferta de alimento mais frequente fez com que os organismos aumentassem de tamanho, enquanto aqueles aos quais se oferecia com uma menor frequência, diminuíram de tamanho. Conforme observado em outros hospedeiros, a alta concentração de Symbiodinium resultou em perda de clorofila-a, provavelmente devido à produção excessiva de espécies reativas de oxigênio e auto-sombreamento. Medusas de C. andromeda branquearam apenas no primeiro evento de estresse e sua resiliência a múltiplos estresses térmicos depende de condições bióticas e abióticas. Não houve diferença na mortalidade em qualquer condição ou temperatura aplicada. Sob condições de estresse térmico, o aporte heterotrófico desempenha um papel crucial no tamanho e dependência da simbiose. A concentração de Symbiodinium é um fator importante nos experimentos que utilizam cenários de mudanças climáticas. Embora a concentração de simbiontes não tenha relação com o crescimento do hospedeiro, isso afeta o próprio Symbiodinium e, portanto, deve ser considerado em futuros experimentos. Efeitos crônicos de múltiplos estresses térmicos foram observados para a clorofila-a, enquanto estes são agudos para o crescimento. C. andromeda aparentemente não depende do Symbiodinium, especialmente sob condições estressantes e pode ser usado como modelo para investigar os efeitos das alterações climáticas no Symbiodinium em simbiose. Sem maior mortalidade do hospedeiro, o comportamento do Symbiodinium pode ser monitorado até seus limites fisiológicos após cada evento de branqueamento.

Bleaching is defined as the disruption of the symbiotic relationship between the host and Symbiodinium dinoflagellates, resulting in the exposure of the calcium carbonate skeleton. This phenomenon has been mostly linked to seawater temperature elevation. Bleaching events are becoming more intense and frequent, harming coral reefs around the world and affecting almost 100% of the community in some places. Therefore, it is important to understand if the effects of these recurrent stress events are cumulative on this photosymbiotic relationship. We experimentally tested how the Symbiodinium-associated jellyfish Cassiopea andromeda is affected by three consecutive thermal stress events, monitoring bell size and chlorophyll-a concentration. Jellyfishes in four physiological conditions regarding feeding frequency (daily and every three days) and Symbiodinium concentration (low and high) were subject to a one-week thermal stress at each experimental round. Three treatments were applied: 27ºC (control, maintained in this temperature during all experiment), 30ºC and 33ºC. After a three-week recovery period at 27ºC, thermal stress events were applied on two more instances intertwined by a recovery period. C. andromeda bleached and its chlorophyll-a content decreased for all temperatures during the first thermal stress and only at 33ºC for the second and third events. Size was only affected by feeding and by the second thermal stress. Higher food offer caused organisms to increase in size while those offered food with lower frequency shrunk. As observed in other hosts, high Symbiodinium concentration resulted in loss of chlorophyll-a, probably due to excessive production of reactive oxygen species and self-shading. C. andromeda jellyfish bleached just in the first stress event and its resilience to multiple thermal stresses is dependent upon biotic and abiotic factors. There was no difference in mortality in any condition or temperature applied. Feeding plays a crucial role on size and symbiotic dependency under thermal stress. Symbiodinium concentration is an important factor in experiments testing climate change scenarios and although symbiont concentration has no relation to the growth of the host, it affects the Symbiodinium itself, thus might be considered in future experiments. Chronic effects of multiple thermal stresses were observed for chlorophyll-a, while these were acute for growth. C. andromeda apparently does not rely only on Symbiodinium, especially under stressful conditions and can be used as a model to investigate the effects of climate change in Symbiodinium symbiosis. Without major host mortality, the behavior of Symbiodinium in its physiological limits after every single bleaching event can be monitored. / O branqueamento é definido pela ruptura da relação simbiótica entre o hospedeiro e o dinoflagelado Symbiodinium, resultando na exposição do esqueleto de carbonato de cálcio do hospedeiro, e tem sido associado principalmente à elevação da temperatura da água do mar. Esses eventos estão se tornando mais intensos e frequentes, prejudicando recifes de corais ao redor do mundo, resultando em branqueamento de quase 100% da comunidade em alguns locais. Portanto, é importante entender se os efeitos desses eventos de estresse são cumulativos neste relacionamento fotossimbiótico. No presente estudo foi experimentalmente testado como medusas de Cassiopea andromeda em simbiose com Symbiodinium são afetadas por três eventos consecutivos de estresse térmico, monitorando o tamanho da umbrella e a concentração de clorofila-a. Medusas em quatro condições fisiológicas em relação à frequência de aporte heterotrófico (diário e a cada três dias) e a concentração de Symbiodinium (baixa e alta) foram sujeitas a um estresse térmico de uma semana em cada rodada experimental. Foram aplicados três tratamentos: 27ºC (controle, mantido nesta temperatura durante todo o experimento), 30ºC e 33ºC. Após um período de recuperação de três semanas a 27ºC, os eventos de estresse térmico foram aplicados em mais duas instâncias interligadas por um período de recuperação. C. andromeda branqueou e sua clorofila-a diminuiu para todas as temperaturas durante o primeiro estresse térmico e apenas a 33ºC para o segundo e terceiro eventos. O tamanho só foi afetado pela alimentação e pelo segundo estresse térmico. A oferta de alimento mais frequente fez com que os organismos aumentassem de tamanho, enquanto aqueles aos quais se oferecia com uma menor frequência, diminuíram de tamanho. Conforme observado em outros hospedeiros, a alta concentração de Symbiodinium resultou em perda de clorofila-a, provavelmente devido à produção excessiva de espécies reativas de oxigênio e auto-sombreamento. Medusas de C. andromeda branquearam apenas no primeiro evento de estresse e sua resiliência a múltiplos estresses térmicos depende de condições bióticas e abióticas. Não houve diferença na mortalidade em qualquer condição ou temperatura aplicada. Sob condições de estresse térmico, o aporte heterotrófico desempenha um papel crucial no tamanho e dependência da simbiose. A concentração de Symbiodinium é um fator importante nos experimentos que utilizam cenários de mudanças climáticas. Embora a concentração de simbiontes não tenha relação com o crescimento do hospedeiro, isso afeta o próprio Symbiodinium e, portanto, deve ser considerado em futuros experimentos. Efeitos crônicos de múltiplos estresses térmicos foram observados para a clorofila-a, enquanto estes são agudos para o crescimento. C. andromeda aparentemente não depende do Symbiodinium, especialmente sob condições estressantes e pode ser usado como modelo para investigar os efeitos das alterações climáticas no Symbiodinium em simbiose. Sem maior mortalidade do hospedeiro, o comportamento do Symbiodinium pode ser monitorado até seus limites fisiológicos após cada evento de branqueamento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRMA.pdf: 908463 bytes, checksum: c42683060f5ae81a894892c7c0504c44 (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / The extracellular polysaccharides (EPS) excreted by algae comprise an important fraction of organic matter produced by the phytoplankton in fresh and salt waters. Thus EPS can be considered an important organic carbon source for microorganisms, besides their possible contribution for humic compounds formation. In this context, this study aimed to describe the seasonal variation of dissolved organic matter (DOM) heterotrophy in function of limnological variables of the Barra Bonita reservoir (Brazil, SP) and to quantify the transfers of dissolved organic carbon (DOC) from the EPS to microorganisms, mineralization and humic substances formation. It was verified the rise of mineralization potentials (aerobic and anaerobic) during spring (September to November) and summer (from December to February). It was also verified that in drier and colder months (July and August) the mineralization processes involved more oxygen consumption per carbon mineralized, that is to say, occurred a rise of O/C stoichiometry values. Statistical analyses between heterotrophy potentials and limnological variables revealed that heterotrophy potentials (aerobic and anaerobic) were basically linked to DOC contents in the water. A kinetic model was developed aiming to describe the decomposition of EPS from different algae species and it allowed us to establish a general tendency for the fates of EPS when they are submitted to decomposition in reservoir water. The results showed that about 4.0 % of the DOC from the EPS was transferred to humic substances; 23.0 % was mineralized after formation of microorganisms (by their decomposition) and approximately 73.5 % was mineralized by catabolic processes. / Os polissacarídeos extracelulares (PEC) excretados por algas constituem importante fração da matéria orgânica produzida pelo fitoplâncton em águas doces e salgadas. Assim os PEC podem ser considerados uma importante fonte de carbono orgânico para os microrganismos, além de possivelmente contribuírem para a formação de compostos húmicos. Neste contexto, este estudo visou descrever as variações sazonais dos potenciais de heterotrofia de matéria orgânica dissolvida (MOD) em função de variáveis limnológicas do reservatório de Barra Bonita (SP) e quantificar as transferências de carbono orgânico dissolvido (COD) dos PEC para os microrganismos, mineralização e a formação de substâncias húmicas. Pôde-se verificar que houve elevação dos potenciais de mineralização (aeróbia e anaeróbia) durante a primavera (setembro a novembro) e o verão (dezembro a fevereiro). Verificou-se também que nos meses mais frios e secos (julho e agosto) os processos de mineralização envolveram maior consumo de oxigênio por carbono mineralizado, ou seja, ocorreu elevação de valores estequiométricos O/C. Análises estatísticas entre os potenciais de heterotrofia e as variáveis limnológicas revelaram que tais potenciais (aeróbio e anaeróbio) estiveram ligados, basicamente, às concentrações de COD na água. Um modelo cinético foi desenvolvido tendo em vista descrever a decomposição de PEC de diferentes espécies de algas, o que permitiu estabelecer uma tendência geral para os destinos destes compostos quando submetidos à decomposição em água do reservatório. Os resultados mostraram que cerca de 4,0 % do COD dos PEC foi transferido para substâncias húmicas; 23,0 % foi mineralizado após a formação de microrganismos (pela sua decomposição) e aproximadamente 73,5 % foi mineralizado por processos catabólicos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:17:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdnaLOLF_DISSERT.pdf: 936304 bytes, checksum: 645a4e30c5be1b2d7ff3581233d1e56e (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Seed germination and seedling establishment are critical processes for commercial plantation and depend directly on reserve mobilization as a source of cellular fuels and biosynthetic precursors. In this way, we investigated the coordination among reserve mobilization, metabolite partitioning, and mobilizing enzyme activities in Moringa oleifera Lam (moringa) an oil-seeded species employed in biofuel production. Seeds were germinated under controlled conditions and seedlings were grown hydroponically at a greenhouse. Samples were harvested at 0, 4, 8, 10, 12, 16, and 20 days after imbibition (DAI). The contents of dry mass (DM), neutral lipids (NL), soluble proteins (SP), starch, total soluble sugars (TSS), non-reducing sugars (NRS), and total free amino acids (TFAA) as the activity of isocitrate lyase (ICL), acid proteases, and amylases were determined. The mobilization of storage proteins was initiated during seed germination whereas the mobilization of storage lipids and starch was triggered throughout seedling establishment although all reserves have been depleted until 20 DAI. The partitioning of DM and metabolites to the roots and the shoots was uneven during seedling establishment. Low shoot/root ratio on the basis of DM could be related to the natural occurrence of moringa in drought climates. In the roots, TSS, NRS, and TFAA were accumulated from 12 to 16 DAI and then were consumed until the end of the experiment. In the shoots, TSS and TFAA were consumed in parallel with NRS accumulation from 12 to 20 DAI. The activity of ICL, acid proteases, and amylases was coordinated with the mobilization of lipids, proteins and starch respectively. Thus, we propose that the patterns of reserve mobilization and metabolite partitioning verified in moringa seem distinct from those found to other tree species and may be involved in metabolic strategies to enable environment colonization / A germina??o da semente e o estabelecimento da pl?ntula s?o processos cr?ticos para o cultivo comercial. Assim, este trabalho tem como objetivo caracterizar a mobiliza??o das reservas e a parti??o dos produtos durante estes processos em moringa, uma esp?cie promissora para a produ??o de biodiesel no Nordeste Brasileiro. Para tanto, as sementes foram germinadas em sistema de rolo sob condi??es controladas (80 ?mol/m2/s, fotoper?odo de 12h e 27?2 ?C) e as pl?ntulas foram transferidas para ?gua destilada em vasos pl?sticos de 1 L de capacidade e mantidas em condi??es de casa de vegeta??o por mais 10 dias. As coletas foram realizadas aos 0, 4, 8, 10, 12, 16 e 20 dias ap?s a embebi??o (DAE), dividindo as pl?ntulas em cotil?dones, parte a?rea e sistema radicular. Foram determinados os conte?dos de massa seca (MS), lip?deos neutros (LN), prote?nas sol?veis (PS), amido, a??cares sol?veis totais (AST), a??cares n?o redutores (ANR) e amino?cidos livres totais (AALT) e as atividades de isocitrato liase (ICL), proteases ?cidas e amilases. A parti??o dos produtos, em termos de MS, ocorreu de forma diferencial, resultando em baixa raz?o parte a?rea/sistema radicular, indicativa de um poss?vel mecanismo de resist?ncia ao d?ficit h?drico. A mobiliza??o das PS foi iniciada na germina??o, enquanto que a mobiliza??o dos LN e do amido foi desencadeada no estabelecimento da pl?ntula, embora todas as reservas tenham sido exauridas at? o 20? DAE, culminando com a expans?o das primeiras folhas. No sistema radicular, houve acumula??o de AST, ANR e AALT do 12? ao 16? DAE e consumo destes metab?litos at? o 20? DAE, enquanto que na parte a?rea, ocorreu diminui??o de AST e AALT em paralelo com o aumento de ANR do 12? ao 20? DAE. As atividades de ICL, proteases ?cidas e amilases ocorreram de forma coordenada com a mobiliza??o de LN, PS e amido, respectivamente. Estes padr?es de mobiliza??o das reservas e parti??o dos metab?litos em moringa se mostraram distintos daqueles verificados para outras esp?cies arb?reas estudadas. ? poss?vel que estes padr?es estejam relacionados com estrat?gias metab?licas utilizadas por esta esp?cie para alcan?ar sucesso durante o estabelecimento da pl?ntula