The present study characterized the deep-sea gastropods community collected on whale bones and wood parcels artificially implanted in the deep Southwest Atlantic Ocean at 1500 and 3300 m depth for 23 months. A total of 5493 gastropods were collected and their distribution, abundance and diversity on substrates, depths and latitudes were calculated. Species richness and abundance of gastropods were higher in whale bones and deeper sites. Latitude did not seem to influence the distribution of mollusks. Five species were selected due to their abundance and possible ecological importance for further studies. Three were new species of the superfamily Abyssochrisoidea and were morphologically and genetically described (two Rubyspira and one Cordesia). The other two were Hyslogyrina rissoela (Heterobranchia) and Lusitanops cingulatus (Neogastropoda). To understand their feeding behavior and dispersal strategies were conduced stable isotopes analyzes, observations of gut content, and radular and larval shell morphology. Larval shell of most species suggested planktotrophic development. Animals on different growth stages were found. Gastropods presented a diversity of feeding strategies, such as bacterial mats grazing, predation and specialized bone eating. The overlap of this fauna with other chemosynthetic environments and with other basins corroborate with the ecological stepping stone hypothesis. Besides that, phylogenetic studies about Abyssochrysoidea were made. Their phylogenetic position within the Caenogastropoda are still uncertain but this group is considered closely related with Littorinidae. These snails are endemic from chemosynthetic environments, such as deep-sea hydrothermal vents, cold seeps and organic falls in the deep-sea. The genus Rubyspira is not settled at family level and no molecular studies were made for Cordesia. The present study also attempts to assign these groups phylogenetically. Concatenated COI, 16S, 18S and 28S and individual gene trees were constructed for maximum likelihood and Bayesian analysis. In all analyses the family Newtoniellidae were a sister group of Abyssochrysoidea. Morphological and genetic evidences suggest that Rubyspira and Cordesia are closer related to Abyssochrysos than to other provannid snails. The most accepted hypothesis is that Provannidae is paraphyletic. However, there are other ideas that indicates Rubyspira and Cordesia could be included in Abyssochrysidae or the Provannidae should be considered Abyssochrysidae. A morphologic revision of the superfamily should be made to better understand the relation within the group. Clades within the Abyssochrysoidea were always well supported and similar to those found in the literature. The position of Rubyspira and Cordesia within Abyssochrysoidea suggest whale bones and wood parcels did not play an evolutionary role as stepping stones for this group. / O presente estudo caracterizou a comunidade de gastrópodes de mar profundo coletados em carcaças de baleia e parcelas de madeira artificialmente implantadas no Sudoeste do Oceano Atlântico profundo a 1500 e 3300 m de profundidade por 23 meses. Um total de 5493 gastrópodes foram coletados e sua distribuição, abundância e biodiversidade nos substratos, profundidades e latitudes foram calculados. A riqueza e abundância dos gastrópodes foi maior nos ossos de baleia e em maiores profundidades. A latitude parece não ter influenciado na distribuição dos moluscos. Cinco espécies foram selecionadas devido à abundância e possível importância ecológica. Três são novas espécies da superfamília Abyssochrysoidea que foram descritas morfologicamente e filogeneticamente (duas Rubyspira e uma Cordesia). As outras duas foram Hyalogirina rissoela (Heterobranchia) e Lusitanops cingulatus (Neogastropoda). Para compreender os hábitos alimentares e de dispersão desses animais análises de isótopos estáveis, observações do conteúdo do trato digestório, da morfologia das rádulas e das conchas larvais foram realizadas. A concha larval da maioria das espécies sugere um desenvolvimento planctotrófico. Os moluscos encontrados apresentaram diversos tipos de hábitos alimentares como raspadores de carpete bacteriano, predadores e especialistas de ossos. A sobreposição dessa fauna com a de outros ambientes quimiossintéticos e de outras bacias oceânicas colabora com a hipótese ecológica das \"stepping stones\" no mar profundo. Além disso, estudos sobre a posição filogenética dos Abyssochrysoidea foi feita. Sua posição nos Caenogastropoda ainda é incerta, mas são considerados próximos aos Littorinidae. Esses animais são endêmicos de ambientes quimiossintéticos, como fontes hidrotermais de mar profundo, fontes frias e quedas orgânicas. O gênero Rubyspira não está atribuído à nenhuma Família e não foram realizados estudos moleculares para Cordesia. Esse estudo também tenta organizar esses grupos filogeneticamente. Árvores concatenadas e individuais dos genes COI, 16S, 18S e 28S foram construídas para máxima verossimilhança e análise bayesiana. Em todos resultados a família Newtoniellidae foi um grupo irmão dos Abyssochrysoidea. Evidências morfológicas e genéticas s para que sugerem que Rubyspira e Cordesia então mais próximos dos Abyssochrysos do que de outros provannides. A teoria mais aceita é de que os Provannidae são parafileticos. Porém há outras ideias de que Rubyspira e Cordesia poderiam ser inclusos em Abyssochrysidae, ou que os Provannidae fossem considerados Abyssochrysidae. Uma revisão dessa superfamilia deveria se feita para entender as relações desse grupo. Os clados de Abyssochrysoidea sempre foram bem suportados como na literatura. A posição de Rubyspira e Cordesia nos Abyssochrysoidea. aponta que os ossos de baleia e parcelas de madeira possam não terem servido como \"stepping stones\" evolutivas para esses gastrópodes.

Sedimentos de mar profundo são ambientes estáveis e homogêneos, apesar disso, eles apresentam uma grande variedade de habitats disponíveis, possibilitando uma alta diversidade microbiana. A distribuição espacial dos micro-organismos é influenciada por fatores locais e regionais. Os fatores locais são associados à estrutura do ambiente e os fatores regionais, a limitação na dispersão dos micro-organismos que compõem as comunidades e eventos históricos que eventualmente podem modificar o ambiente. Eventos como a liberação de hidrocarbonetos das camadas mais profundas do sedimento para superfície podem alterar os padrões de distribuição espacial das comunidades microbianas, devido o aumento na disponibilidade de carbono e consequentemente selecionando as espécies capazes de degradá-los. Esses eventos são denominados de exsudações de asfalto e foram encontradas na região de estudo. Considerando a falta de conhecimento e a importância dos micro-organismos em sedimentos de mar profundo do oceano Atlântico Sul, o objetivo desse estudo foi compreender os padrões de diversidade microbiana nessas regiões e também investigar como o óleo proveniente da exsudação de asfalto influência as comunidades de micro-organismos no seu entorno. Esse estudo foi realizado na região do Platô de São Paulo que foi dividido em duas regiões, norte e sul. A diversidade microbiana foi estudada em 14 amostras de sedimento de mar profundo, nove amostras na região norte e cinco na sul. A exsudação de asfalto foi encontrada na região norte, influenciando diretamente três das nove amostras. As comunidades foram estudadas através dos métodos de eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE), PCR quantitativa (qPCR) e sequenciamento de última geração (Ion Torrent). A distribuição espacial das comunidades foi analisada em diferentes escalas espaciais: verticalmente, variando com a profundidade do sedimento (≤ 4 cm), localmente, em cada uma das regiões amostradas (1-34 Km) e regionalmente, comparando as regiões norte e sul (> 250 Km). O perfil da comunidade obtido com a técnica de DGGE mostrou que as comunidades microbianas foram menos similares entre as regiões e apresentaram relação com a distância geográfica para arqueia e bactéria. Os valores de similaridade foi maior localmente do que regionalmente. A similaridade obtida nas camadas de profundidade analisadas foi alta e não houve relação com a distância geográfica. O número de células entre as camadas de profundidades foi diferente, com tendência de diminuição com o aumento da profundidade. As classes bacterianas mais abundantes foram Alphaproteobacteria (30%), Acidimicrobiia (18%), Gammaproteobacteria (16%), Deltaproteobacteria e Gemmatimonadetes (3%). A composição das comunidades influenciadas pela exsudação de asfalto não teve relação com a presença do óleo ou com as camadas de profundidade. A distância geográfica e a exsudação de asfalto foram importantes fatores para determinação da distribuição geográfica das comunidades microbianas em sedimento marinhos profundos do Platô de São Paulo. Apesar da ausência de relação entre o óleo proveniente da exsudação de asfalto e a composição das comunidades, a alta abundância de Alphaproteobacteria e a importância da distância dentro da região norte são indicativos do aumento da heterogeneidade causado pela exsudação de asfalto. Mais estudos procurando compreender a composição geoquímica dos sedimentos e do óleo são necessários para explicar como esses fatores influenciam a estruturação das comunidades microbianas estudadas. / Deep-sea sediments are stable and homogeneous environments, however, they have a high variety of available habitats, allowing a high microbial diversity to occur. Microbial spatial distribution is determined by local and regional factors. Local factors are associated to environment structure and regional factors, to microbial dispersal limitation and historical events that may cause environmental changes. Historical events such as hydrocarbon emanation from sub-seafloor to seafloor may change the patterns of microbial spatial distribution, due to an increase of carbon, thus, selecting species capable to degrade them. These events are denominated as asphalt seep and they were found on the studied region. Considering the lack of knowledge and the importance of microorganisms on deep-sea sediments from South Atlantic ocean, this study aims to understand the patterns of microbial spatial distribution and how the oil from asphalt seep influence the microbial communities. This study was realized in São Paulo Plateau region. The plateau was divided in two regions, north and south. Microbial diversity was studied from 14 deep-sea sediment samples, nine samples from north region and five from south region. The asphalt seep was found in north region from São Paulo Plateau, directly affecting three of the nine samples. The communities were studied through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative PCR (qPCR) and next generation sequencing (Ion Torrent). The spatial distribution of the communities was analyzed at different spatial scales: sediment depth (≤ 4 cm), local (1-34 Km) and regional (> 250 Km). Microbial communities were less similar between regions and showing relation with geographic distance to achaea and bacteria. Similarity values within regions were higher then between them, but the geographic distance was also important to both domains, despite samples being closer. Similarity values between sediment depths were high and have no relation with geographic distance. The cell number between sediment depths was different, with tendency to decrease with depth increase. The most abundant classes were Alphaproteobacteria (30%), Acidimicrobiia (18%), Gammaproteobacteria (16%), Deltaproteobacteria e Gemmatimonadetes (3%). The communities composition influenced by asphalt seep have no relation with oil presence and sediment depths. Geographic distance and asphalt seep were important factors to determine the spatial distribution of microbial communities in deep-sea sediments from São Paulo Plateau. Despite the absence of relation between oil from asphalt seep and communities composition, the high abundance of Alphaproteobacteria and the importance of distance within north region are indicative of heterogeneity increase caused by asphalt seep. More studies aiming to understand the geochemical composition from sediments and oil are necessary to explain how these factors influence the communities structure.

Parcelas orgânicas de macroalgas, madeira e carcaças de baleia criam importantes oasis de enriquecimento orgânico no assoalho marinho de regiões profundas, mas a estrutura e sucessão ecológica da macrofauna sedimentar ao redor destes ambientes ainda é pouco conhecida. Parcelas de macroalgas e madeira foram artificialmente implantadas próximas a uma carcaça de baleia de 30-ton hà uma profundidade de 1670 m na Bacia de Santa Cruz, Pacífico NE. Ao redor de cada ilha orgânica, foram estudados os padrões espaciais e temporais de enriquecimento sedimentar orgânico e a estrutura e sucessão temporal da macrofauna em escalas temporais que variam de 0.25 à 7 anos. Ainda, o nível de sobreposição entre espécies colonizadoras das parcelas orgânicas e na baleia, foram comparados com comunidades de exudações frias (uma localizada na bacia de São Clemente, Pacífico NE) e fontes hidrotermais. Em geral, a abundância da macrofauna sedimentar foi altamente elevada em períodos de intenso enriquecimento orgânico, com decréscimo da diversidade da macrofauna num raio de 0.5 metros das parcelas. Nas parcelas de macroalgas e madeira, espécies oportunistas e tolerantes à sulfetos atingiram altas densidades após o pico de enriquecimento orgânico sedimentar (0.25 e 1.8 anos, respectivamente), enquanto que ao redor da carcaça de baleia, a macrofauna foi também dominada por organismos quimiossintéticos com associações simbióticas bacterianas, e ainda espécies oportunistas que se alimentavam do abundante carpete bacteriano sobre a superfície sedimentar. Os sedimentos ao redor das parcelas de macroalgas e madeira sustentam baixas taxas de degradação microbiana e sulfeto intersticial, recrutando assim um limitado número de organismos quimioautotróficos e consequentemente com baixa sobreposição de espécies com outros ambientes redutores. Na carcaça de baleia, os sedimentos sustentam intensa degradação microbiana e altos níveis de sulfeto, mas diferenças marcantes nas biogeoquímica e nas cadeias tróficas presentes nestas carcaças resultam em baixa sobreposição de espécies com a fauna de exsudações frias e fontes hidrotermais. Conclui-se que sedimentos enriquecidos organicamente ao redor de macroalgas, madeiras e carcaças de baleia criam importantes hábitats para a persistência e evolução de espécies dependentes de condições sedimentares redutoras, e assim estas ilhas devem contribuir para a diversidade regional e global dos ecossistemas de mar profundo. / Sunken parcels of macroalgae, wood and whale carcasses provide important oases of organic enrichment at the deep-sea floor, but sediment community structure and succession around these habitat islands are poorly evaluated. We experimentally implanted parcels of kelp and wood falls nearby a 30-ton deep-sea whale-fall at 1670 m in the Santa Cruz Basin (SCr; NE Pacific). At each organic island, we aimed to evaluate patterns of organic enrichment and spatial and temporal patterns of macrofaunal community structure and succession over time scales of 0.25 to 7y. Additionally, species overlap between kelp-, wood- and whale-falls with nearby cold-seep communities were investigated. In general, the abundance of infaunal macrobenthos was highly elevated at periods of intense organic enrichment at all organic falls, with decreased macrofaunal diversity and evenness within 0.5 meters of the falls. At kelp and wood falls opportunistic species and sulfide tolerant microbial grazers (dorvilleid polychaetes) abounded after the peak of sedimentary enrichment (0.25y and 1.8y, respectively), while the whale-fall macrofauna was highly abundant from 4.5 to 6.8 y, and was dominated by enrichment opportunist, chemoautotrophic-symbiont-hosting and heterotrophic species grazing sulfur-oxidizing bacterial mats. Sediments around kelp and wood parcels provided lowintensity reducing conditions, which sustain a limited chemoautotrophically-based fauna, with low levels of species overlap among other chemosynthetic habitats in the deep NE Pacific. Whale-fall sediments harbor many species and trophic types not present in background sediments, but there were low levels of species overlap between the whalefall, cold seeps and hydrothermal vents, explained by differences in biogeochemistry and food webs among these habitats. We conclude that organically enriched sediments around kelp, wood and whale-falls may provide important habitat islands for the persistence and evolution of species dependent on organic- and sulfide-rich conditions at the deep-sea floor and contribute to regional and global diversity in deep-sea ecosystems.

This thesis aims to characterize the annelid diversity of whale bones implanted in the SW Atlantic at two different depths (1500 and 3300 m) and its relation with other whale falls and chemosynthetic environments. The first chapter presents a general introduction with a brief review on whale-fall composition and its importance to the deep-sea ecosystem. Chapter 1 also exhibits the distribution of annelid families showing that assemblages are probably under the control of oceanographic processes, such as water masses characteristics and direction of flow. The diversity of the most important whale fall specialist, Osedax, is explored in chapter 2. The distribution of Osedax species on the studied depths reinforces the importance of oceanographic processes for community structure. In this chapter we also compare Atlantic and Pacific populations of Osedax frankpressi. Interestingly, the family Capitellidae was the most abundant annelid in whale bones and, for this reason, the diversity of Capitella is evaluated in chapter 3, the only capitellid genus found in whale falls. The phylogenetic relationships of shallow-water and deep-sea Capitella are present in chapter 3, providing insights for the invasion and diversification of this genus in the deep-sea environment. In Chapter 4, the diversity and phylogeny of Sirsoe and Vrijenhoekia is investigated. The phylogenic analysis of both genera indicates the inclusion of Vrijenhoekia inside Sirsoe. Ten new Sirsoe species were found, some of them cryptic and some shared between Atlantic and Pacific whale falls. Only one new species was previously found in vents. Finally, chapter 5 highlights the contribution of this thesis to the knowledge of whale fall diversity, suggesting important issues for future studies. / Esta tese tem como objetivo caracterizar a diversidade de anelídeos de ossos de baleia implantados no Atlântico Sudoeste em duas profundidades diferentes (1500 e 3300 m), e a relação com outras carcaças de baleia e ambientes quimiossintetizantes. O primeiro capítulo apresenta uma introdução geral com uma breve revisão sobre a composição da fauna e sua importância ecológica para o ecossistema de mar profundo. O capítulo 1 também mostra a distribuição das famílias de anelídeos evidenciando que as assembleias provavelmente estão sob influência dos processos oceanográficos, tais como as características das massas d\'águas e seu fluxo direcional. A diversidade do especialista de carcaça, Osedax, é abordado no capítulo 2. A distribuição das espécies de Osedax nas profundidades estudadas reforçam a importância dos processos oceanográficos na estrutura da comunidade. Neste capítulo nós também comparamos as populações do Atlântico e do Pacífico de Osedax frankpressi. Surpreendentemente, a família Capitellidae foi o anelídeo mais abundante nos ossos de baleia, e por esta razão, a diversidade de Capitella, o único gênero de capitelídeo encontrado nas carcaças, é avaliada no capítulo 3. As relações filogenéticas entre Capitella de águas rasas e de mar profundo são apresentadas no capítulo 3, gerando percepções sobre a invasão e diversificação do gênero no mar profundo. No capítulo 4, a diversidade e filogenia de Sirsoe e Vrijenhoekia são investigadas, evidenciando a inclusão de Vrijenhoekia dentro de Sirsoe. Dez novas espécies de Sirsoe foram descritas, algumas delas crípticas e outras compartilhadas entre as carcaças de baleia do Atlântico e do Pacífico. Apenas uma espécie nova foi previamente registrada em fontes hidrotermais. Por último, o capítulo 5 ressalta a contribuição desta tese para o conhecimento da diversidade de carcaças de baleia, sugerindo questões importantes para futuros estudos.

Sedimentos de mar profundo são ambientes estáveis e homogêneos, apesar disso, eles apresentam uma grande variedade de habitats disponíveis, possibilitando uma alta diversidade microbiana. A distribuição espacial dos micro-organismos é influenciada por fatores locais e regionais. Os fatores locais são associados à estrutura do ambiente e os fatores regionais, a limitação na dispersão dos micro-organismos que compõem as comunidades e eventos históricos que eventualmente podem modificar o ambiente. Eventos como a liberação de hidrocarbonetos das camadas mais profundas do sedimento para superfície podem alterar os padrões de distribuição espacial das comunidades microbianas, devido o aumento na disponibilidade de carbono e consequentemente selecionando as espécies capazes de degradá-los. Esses eventos são denominados de exsudações de asfalto e foram encontradas na região de estudo. Considerando a falta de conhecimento e a importância dos micro-organismos em sedimentos de mar profundo do oceano Atlântico Sul, o objetivo desse estudo foi compreender os padrões de diversidade microbiana nessas regiões e também investigar como o óleo proveniente da exsudação de asfalto influência as comunidades de micro-organismos no seu entorno. Esse estudo foi realizado na região do Platô de São Paulo que foi dividido em duas regiões, norte e sul. A diversidade microbiana foi estudada em 14 amostras de sedimento de mar profundo, nove amostras na região norte e cinco na sul. A exsudação de asfalto foi encontrada na região norte, influenciando diretamente três das nove amostras. As comunidades foram estudadas através dos métodos de eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE), PCR quantitativa (qPCR) e sequenciamento de última geração (Ion Torrent). A distribuição espacial das comunidades foi analisada em diferentes escalas espaciais: verticalmente, variando com a profundidade do sedimento (≤ 4 cm), localmente, em cada uma das regiões amostradas (1-34 Km) e regionalmente, comparando as regiões norte e sul (> 250 Km). O perfil da comunidade obtido com a técnica de DGGE mostrou que as comunidades microbianas foram menos similares entre as regiões e apresentaram relação com a distância geográfica para arqueia e bactéria. Os valores de similaridade foi maior localmente do que regionalmente. A similaridade obtida nas camadas de profundidade analisadas foi alta e não houve relação com a distância geográfica. O número de células entre as camadas de profundidades foi diferente, com tendência de diminuição com o aumento da profundidade. As classes bacterianas mais abundantes foram Alphaproteobacteria (30%), Acidimicrobiia (18%), Gammaproteobacteria (16%), Deltaproteobacteria e Gemmatimonadetes (3%). A composição das comunidades influenciadas pela exsudação de asfalto não teve relação com a presença do óleo ou com as camadas de profundidade. A distância geográfica e a exsudação de asfalto foram importantes fatores para determinação da distribuição geográfica das comunidades microbianas em sedimento marinhos profundos do Platô de São Paulo. Apesar da ausência de relação entre o óleo proveniente da exsudação de asfalto e a composição das comunidades, a alta abundância de Alphaproteobacteria e a importância da distância dentro da região norte são indicativos do aumento da heterogeneidade causado pela exsudação de asfalto. Mais estudos procurando compreender a composição geoquímica dos sedimentos e do óleo são necessários para explicar como esses fatores influenciam a estruturação das comunidades microbianas estudadas. / Deep-sea sediments are stable and homogeneous environments, however, they have a high variety of available habitats, allowing a high microbial diversity to occur. Microbial spatial distribution is determined by local and regional factors. Local factors are associated to environment structure and regional factors, to microbial dispersal limitation and historical events that may cause environmental changes. Historical events such as hydrocarbon emanation from sub-seafloor to seafloor may change the patterns of microbial spatial distribution, due to an increase of carbon, thus, selecting species capable to degrade them. These events are denominated as asphalt seep and they were found on the studied region. Considering the lack of knowledge and the importance of microorganisms on deep-sea sediments from South Atlantic ocean, this study aims to understand the patterns of microbial spatial distribution and how the oil from asphalt seep influence the microbial communities. This study was realized in São Paulo Plateau region. The plateau was divided in two regions, north and south. Microbial diversity was studied from 14 deep-sea sediment samples, nine samples from north region and five from south region. The asphalt seep was found in north region from São Paulo Plateau, directly affecting three of the nine samples. The communities were studied through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative PCR (qPCR) and next generation sequencing (Ion Torrent). The spatial distribution of the communities was analyzed at different spatial scales: sediment depth (≤ 4 cm), local (1-34 Km) and regional (> 250 Km). Microbial communities were less similar between regions and showing relation with geographic distance to achaea and bacteria. Similarity values within regions were higher then between them, but the geographic distance was also important to both domains, despite samples being closer. Similarity values between sediment depths were high and have no relation with geographic distance. The cell number between sediment depths was different, with tendency to decrease with depth increase. The most abundant classes were Alphaproteobacteria (30%), Acidimicrobiia (18%), Gammaproteobacteria (16%), Deltaproteobacteria e Gemmatimonadetes (3%). The communities composition influenced by asphalt seep have no relation with oil presence and sediment depths. Geographic distance and asphalt seep were important factors to determine the spatial distribution of microbial communities in deep-sea sediments from São Paulo Plateau. Despite the absence of relation between oil from asphalt seep and communities composition, the high abundance of Alphaproteobacteria and the importance of distance within north region are indicative of heterogeneity increase caused by asphalt seep. More studies aiming to understand the geochemical composition from sediments and oil are necessary to explain how these factors influence the communities structure.

Parcelas orgânicas de macroalgas, madeira e carcaças de baleia criam importantes oasis de enriquecimento orgânico no assoalho marinho de regiões profundas, mas a estrutura e sucessão ecológica da macrofauna sedimentar ao redor destes ambientes ainda é pouco conhecida. Parcelas de macroalgas e madeira foram artificialmente implantadas próximas a uma carcaça de baleia de 30-ton hà uma profundidade de 1670 m na Bacia de Santa Cruz, Pacífico NE. Ao redor de cada ilha orgânica, foram estudados os padrões espaciais e temporais de enriquecimento sedimentar orgânico e a estrutura e sucessão temporal da macrofauna em escalas temporais que variam de 0.25 à 7 anos. Ainda, o nível de sobreposição entre espécies colonizadoras das parcelas orgânicas e na baleia, foram comparados com comunidades de exudações frias (uma localizada na bacia de São Clemente, Pacífico NE) e fontes hidrotermais. Em geral, a abundância da macrofauna sedimentar foi altamente elevada em períodos de intenso enriquecimento orgânico, com decréscimo da diversidade da macrofauna num raio de 0.5 metros das parcelas. Nas parcelas de macroalgas e madeira, espécies oportunistas e tolerantes à sulfetos atingiram altas densidades após o pico de enriquecimento orgânico sedimentar (0.25 e 1.8 anos, respectivamente), enquanto que ao redor da carcaça de baleia, a macrofauna foi também dominada por organismos quimiossintéticos com associações simbióticas bacterianas, e ainda espécies oportunistas que se alimentavam do abundante carpete bacteriano sobre a superfície sedimentar. Os sedimentos ao redor das parcelas de macroalgas e madeira sustentam baixas taxas de degradação microbiana e sulfeto intersticial, recrutando assim um limitado número de organismos quimioautotróficos e consequentemente com baixa sobreposição de espécies com outros ambientes redutores. Na carcaça de baleia, os sedimentos sustentam intensa degradação microbiana e altos níveis de sulfeto, mas diferenças marcantes nas biogeoquímica e nas cadeias tróficas presentes nestas carcaças resultam em baixa sobreposição de espécies com a fauna de exsudações frias e fontes hidrotermais. Conclui-se que sedimentos enriquecidos organicamente ao redor de macroalgas, madeiras e carcaças de baleia criam importantes hábitats para a persistência e evolução de espécies dependentes de condições sedimentares redutoras, e assim estas ilhas devem contribuir para a diversidade regional e global dos ecossistemas de mar profundo. / Sunken parcels of macroalgae, wood and whale carcasses provide important oases of organic enrichment at the deep-sea floor, but sediment community structure and succession around these habitat islands are poorly evaluated. We experimentally implanted parcels of kelp and wood falls nearby a 30-ton deep-sea whale-fall at 1670 m in the Santa Cruz Basin (SCr; NE Pacific). At each organic island, we aimed to evaluate patterns of organic enrichment and spatial and temporal patterns of macrofaunal community structure and succession over time scales of 0.25 to 7y. Additionally, species overlap between kelp-, wood- and whale-falls with nearby cold-seep communities were investigated. In general, the abundance of infaunal macrobenthos was highly elevated at periods of intense organic enrichment at all organic falls, with decreased macrofaunal diversity and evenness within 0.5 meters of the falls. At kelp and wood falls opportunistic species and sulfide tolerant microbial grazers (dorvilleid polychaetes) abounded after the peak of sedimentary enrichment (0.25y and 1.8y, respectively), while the whale-fall macrofauna was highly abundant from 4.5 to 6.8 y, and was dominated by enrichment opportunist, chemoautotrophic-symbiont-hosting and heterotrophic species grazing sulfur-oxidizing bacterial mats. Sediments around kelp and wood parcels provided lowintensity reducing conditions, which sustain a limited chemoautotrophically-based fauna, with low levels of species overlap among other chemosynthetic habitats in the deep NE Pacific. Whale-fall sediments harbor many species and trophic types not present in background sediments, but there were low levels of species overlap between the whalefall, cold seeps and hydrothermal vents, explained by differences in biogeochemistry and food webs among these habitats. We conclude that organically enriched sediments around kelp, wood and whale-falls may provide important habitat islands for the persistence and evolution of species dependent on organic- and sulfide-rich conditions at the deep-sea floor and contribute to regional and global diversity in deep-sea ecosystems.

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:57:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1412_1.pdf: 6537585 bytes, checksum: 2cac5088c7c91e2dd804758a99640811 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A taxonomia e a ecologia dos Copepoda Harpacticoida dos sedimentos do talude da Bacia de Campos são aqui apresentadas (capitulo 1), assim como a descrição de três espécies novas de Echinopsyllus (capitulo 2) e uma discussão acerca da distribuição geográfica e batimétrica da família Ancorabolidae (capitulo 3). Um total de 44 estações foi amostrado ao longo de nove transectos, considerando-se cinco profundidades (750 m, 1050 m, 1350 m, 1650 m e 1950 m) nas áreas Norte e Sul da Bacia de Campos e em dois estratos sedimentares (0-2 e 2-5cm). Para analisar a composição taxonômica e os aspectos ecológicos dos dados, foram construídos gráficos e organizadas tabelas. O índice de diversidade utilizado foi o de Shannon-Wiener e a equitabilidade calculada pelo índice de Pielou (J ). A análise de variância, por postos, de Kruskal-Wallis, foi aplicada aos valores do número total de indivíduos de Copepoda Harpacticoida, por amostra, a fim de testar diferenças entre os estratos trabalhados. Para a determinação de padrões ecológicos da comunidade, aplicou-se o índice de similaridade de Bray-Curtis e foi realizada uma análise de ordenação não-métrica multidimensional, considerando diferentes fatores: campanhas, áreas, profundidades e estratos. A significância da formação dos grupos de amostras foi testada pela análise ANOSIM. Para uma avaliação das relações entre a estrutura da comunidade de Harpacticoida e as variáveis ambientais, foi realizada a análise BIOENV. Foram identificados 1449 exemplares de Copepoda Harpacticoida. A composição desta fauna, na Bacia de Campos, mostrou-se semelhante à de outras áreas, especialmente, a da Bacia de Angola; porém, um alto valor percentual de táxons novos foi encontrado na Bacia de Campos (10 gêneros e 78 espécies novas). Os valores de densidade foram inferiores, de um modo geral, aos de outros estudos de mar profundo. A diversidade apresentou, em geral, valores altos ao longo das diferentes estações e áreas estudadas, além de uma tendência à redução com o aumento da profundidade. O estrato mais superficial apresentou, significativamente, os maiores valores de densidade e diversidade, o que confirma os relatos já existentes na literatura, Utilizando diferentes níveis de resolução taxonômica, os padrões observados para a comunidade mostraram uma resposta semelhante, no entanto, o uso de categorias taxonômicas mais elevadas leva a uma grande perda do conhecimento da biodiversidade marinha. A descoberta de novas espécies de Echinopsyllus estendeu o limite de distribuição desse gênero para o hemisfério sul e é uma evidência adicional de uma ampla distribuição dos gêneros de Ancorabolidae, anteriormente não esperada, nos oceanos mundiais. A posição filogené tica de Echinopsyllus dentro de Ancorabolinae é discutida. As observações dos registros de latitudes, profundidades e faixas de temperatura dos ancorabolídeos evidenc iaram uma clara tendência de distribuição: das altas latitudes existem registros em profundidades baixas e altas, enquanto nas baixas latitudes, os registros provém, unicamente, de altas profundidades. Esse padrão nos leva a hipotetizar que os limites de distribuição latitudinal e batimétrica das espécies de Ancorabolidae podem ser controlados/restritos pela temperatura. A posição filogené tica basal da subfamilia Laophontodinae sugere que Ancorabolidae foi, originalmente, uma família de áreas rasas e plataformas continentais frias de águas subantarticas que irradiaram para o mar profundo

This study aims to describe the faunal composition and community structure of the world\'s deepest whale fall and the first found in the South Atlantic Ocean. This discovery adds very important data on the poorly known whale-fall biogeography and provides new insights on the ecological role of the \"bone-eating\" worm Osedax (Polychaeta: Siboglinidae) on associated biota. The whale fall was serendipitously found in April 24th, 2013 at the base of São Paulo Ridge at 4204 m depth in the SW Atlantic Ocean using the HOV Shinkai 6500 during the Brazil-Japan joint Iatá-Piúna Oceanographic Expedition on board RV Yokosuka (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC). Detailed video surveys of the carcass were made using high-definition video cameras. Vertebrae, surrounding sediments and fauna were also collected using the submersible manipulators and a slurp gun. The partial skeleton belonged to an Antarctic Minke whale, Balaenoptera bonaerensis, and was composed of nine caudal vertebrae, whose degradation state suggests it was on the bottom for at least 5 years. Most of the 41 invertebrate species found are new to science, with ca. 12% of the genera shared with NE Pacific whale falls, vent and seep ecosystems. This similarity strongly supports the hypothesis that whale falls act as \"stepping-stones\" for the dispersion of chemosynthetic fauna and that some whale-fall specialists are widespread worldwide at genus level. Detailed investigation of inner bone assemblages indicates that Osedax degradation deeply affects their diversity and structure. Bones colonized by Osedax support distinct, significantly more diverse and abundant assemblages. This renders Osedax the status of ecosystem engineer, creating new microhabitats and enhancing biodiversity in deep-sea whale-fall communities. / O presente estudo descreve a composição faunística e a estrutura da comunidade de carcaça de baleia mais profunda do mundo e a primeira a ser encontrada no Oceano Atlântico Sul. A descoberta adiciona dados importantes à quase desconhecida biogeografia destas comunidades, assim como aumenta o conhecimento sobre o papel ecológico dos vermes-zumbis do gênero Osedax (Polychaeta: Siboglinidae), especialistas no consumo e degradação de ossos. A carcaça foi fortuitamente descoberta em 24 de Abril de 2013, na base da Dorsal de São Paulo a 4204 m de profundidade (Atlântico Sudoeste), utilizando-se o submersível de pesquisa tripulado Shinkai 6500 (Agência Japonesa para o Estudo das Ciências do Mar e da Terra e Tecnologia, JAMSTEC na sigla em inglês). Os mergulhos fizeram parte da Expedição Oceanográfica Iatá-Piúna, fruto de um acordo bilateral de cooperação científica em Ciências do Mar entre Brasil e Japão. Durante dois mergulhos foram feitos vídeos detalhados da carcaça através de uma câmera de alta definição. Também foram coletadas vértebras, sedimentos e fauna por meio dos braços manipuladores e de um sugador. O esqueleto parcial pertencia a uma baleia Minke Antártica, Balaenoptera bonaerensis, e era composto por nove vértebras, cujo estado de degradação sugere que a baleia estava no assoalho marinho por pelo menos 5 anos. A maioria das 41 espécies de invertebrados encontradas são novas para a ciência e cerca de 12% dos gêneros são compartilhados com ambientes redutores do Pacífico Nordeste, como carcaças, fontes hidrotermais e exsudações frias. Tal semelhança corrobora fortemente a hipótese de que carcaças de baleia atuam como \"pedras de dispersão\" para a fauna de ambientes quimiossintetizantes e que alguns organismos especialistas de carcaças de baleia possuem distribuição mundial em nível genérico. A investigação detalhada da endofauna dos ossos indicou que a degradação promovida por Osedax afeta profundamente sua diversidade e estrutura. Ossos colonizados por Osedax sustentam assembleias de organismos significativamente mais diversas e abundantes. Isso faz com que Osedax seja considerado um engenheiro ecossistêmico, pois cria novos microhábitats promovendo o aumento da biodiversidade em comunidades de carcaças de baleia no mar profundo.

O presente estudo compreende a análise de distribuição dos foraminíferos bentônicos vivos no talude continental da Bacia de Campos e Platô de São Paulo, procurando compreender os fatores ambientais condicionantes dessa distribuição. Amostras de sedimento foram coletadas, entre 400 e 3000 m de profundidade, no outono/inverno de 2008, e verão de 2009. Dados sedimentológicos, geoquímicos e microfaunísticos permitiram identificar dois setores na área de estudo. O Setor I inclui amostras do talude superior e médio (400-1300 m de profundidade), e é caracterizado por valores altos de densidade, diversidade, densidade das espécies de foraminíferos bentônicos indicadoras de produtividade (BFHP), de carbono orgânico, e pela presença de espécies como Adercotryma wrighti, Globocassidulina subglobosa e Pullenia bulloides, refletindo maior disponibilidade de alimento, com fluxos episódicos de fitodetritos. O setor II, constituído de amostras do talude inferior e Platô de São Paulo (1300-3000 m de profundidade), é caracterizado por baixos valores de densidade, diversidade, BFHP e de carbono orgânico, com predomínio de espécies epifaunais, indicando condições mais oligotróficas. O oxigênio não se mostrou um fator restritivo à distribuição da microfauna, entretanto, constatou-se que os processos hidro-sedimentares (p.e ação da CB junto ao fundo) e a morfologia de fundo são fatores controladores das condições tróficas no ambiente, determinando assim variações latitudinais e temporais da microfauna de foraminíferos bentônicos vivos na Bacia de Campos. / The present study comprise the analysis of the distribution of living benthic foraminifera on the continental slope of Campos Basin and Plateau of São Paulo to understand the environmental factors determining this distribution. Sediment samples were collected between 400 m and 3000 m water depth, in the austral autumn/winter of 2008, and summer of 2009. Sedimentological, geochemical and microfauna data indicated the existence of two sectors in the study area. Sector I includes samples from the upper and middle slope (400-1300 m water depth), and is characterized by high levels of density, diversity, Benthic Foraminifera High Productivity (BFHP), organic carbon and the presence of species such as Adercotryma wrighti, Pullenia bulloides and Globocassidulina subglobosa, reflecting greater availability of food, with episodic phytodetritus fluxes. Sector II, consisting of samples of the lower slope and Plateau of São Paulo (1300-3000 m water depth), is characterized by low values of density, diversity, BFHP and organic carbon, with species predominant epifaunal, indicating more oligotrophic conditions. Oxygen was not a limiting factor to the distribution of the microfauna, however the hydro-sedimentary (BC influence in the sea floor) and morphology processes are background factors controlling trophic conditions of the environment, determining the temporal and latitudinal variations of the microfauna of living benthic foraminifera in Campos Basin.

This study aims to describe the faunal composition and community structure of the world\'s deepest whale fall and the first found in the South Atlantic Ocean. This discovery adds very important data on the poorly known whale-fall biogeography and provides new insights on the ecological role of the \"bone-eating\" worm Osedax (Polychaeta: Siboglinidae) on associated biota. The whale fall was serendipitously found in April 24th, 2013 at the base of São Paulo Ridge at 4204 m depth in the SW Atlantic Ocean using the HOV Shinkai 6500 during the Brazil-Japan joint Iatá-Piúna Oceanographic Expedition on board RV Yokosuka (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC). Detailed video surveys of the carcass were made using high-definition video cameras. Vertebrae, surrounding sediments and fauna were also collected using the submersible manipulators and a slurp gun. The partial skeleton belonged to an Antarctic Minke whale, Balaenoptera bonaerensis, and was composed of nine caudal vertebrae, whose degradation state suggests it was on the bottom for at least 5 years. Most of the 41 invertebrate species found are new to science, with ca. 12% of the genera shared with NE Pacific whale falls, vent and seep ecosystems. This similarity strongly supports the hypothesis that whale falls act as \"stepping-stones\" for the dispersion of chemosynthetic fauna and that some whale-fall specialists are widespread worldwide at genus level. Detailed investigation of inner bone assemblages indicates that Osedax degradation deeply affects their diversity and structure. Bones colonized by Osedax support distinct, significantly more diverse and abundant assemblages. This renders Osedax the status of ecosystem engineer, creating new microhabitats and enhancing biodiversity in deep-sea whale-fall communities. / O presente estudo descreve a composição faunística e a estrutura da comunidade de carcaça de baleia mais profunda do mundo e a primeira a ser encontrada no Oceano Atlântico Sul. A descoberta adiciona dados importantes à quase desconhecida biogeografia destas comunidades, assim como aumenta o conhecimento sobre o papel ecológico dos vermes-zumbis do gênero Osedax (Polychaeta: Siboglinidae), especialistas no consumo e degradação de ossos. A carcaça foi fortuitamente descoberta em 24 de Abril de 2013, na base da Dorsal de São Paulo a 4204 m de profundidade (Atlântico Sudoeste), utilizando-se o submersível de pesquisa tripulado Shinkai 6500 (Agência Japonesa para o Estudo das Ciências do Mar e da Terra e Tecnologia, JAMSTEC na sigla em inglês). Os mergulhos fizeram parte da Expedição Oceanográfica Iatá-Piúna, fruto de um acordo bilateral de cooperação científica em Ciências do Mar entre Brasil e Japão. Durante dois mergulhos foram feitos vídeos detalhados da carcaça através de uma câmera de alta definição. Também foram coletadas vértebras, sedimentos e fauna por meio dos braços manipuladores e de um sugador. O esqueleto parcial pertencia a uma baleia Minke Antártica, Balaenoptera bonaerensis, e era composto por nove vértebras, cujo estado de degradação sugere que a baleia estava no assoalho marinho por pelo menos 5 anos. A maioria das 41 espécies de invertebrados encontradas são novas para a ciência e cerca de 12% dos gêneros são compartilhados com ambientes redutores do Pacífico Nordeste, como carcaças, fontes hidrotermais e exsudações frias. Tal semelhança corrobora fortemente a hipótese de que carcaças de baleia atuam como \"pedras de dispersão\" para a fauna de ambientes quimiossintetizantes e que alguns organismos especialistas de carcaças de baleia possuem distribuição mundial em nível genérico. A investigação detalhada da endofauna dos ossos indicou que a degradação promovida por Osedax afeta profundamente sua diversidade e estrutura. Ossos colonizados por Osedax sustentam assembleias de organismos significativamente mais diversas e abundantes. Isso faz com que Osedax seja considerado um engenheiro ecossistêmico, pois cria novos microhábitats promovendo o aumento da biodiversidade em comunidades de carcaças de baleia no mar profundo.