Orientador: Carlos Alberto Borzone / Dissertação (mestrado)- Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias Biologicas / Resumo: O equinóide irregular Mellita quinquiesperforata habita a região infralitoral de praias arenosas com ocorrência ao longo de toda a costa tropical e subtropical Atlântica, das Antilhas até o sul do Brasil. O presente estudo teve como objetivo analisar a distribuição espaço-temporal de M. quinquiesperforata e suas relações com as características ambientais de praias da costa paranaense, além de abordar aspectos da dinâmica populacional e biologia reprodutiva. Populações de M. quinquiesperforata foram estudadas em dez praias durante amostragens pontuais realizadas em fevereiro e março de 1993 e em duas dessas praias realizaram-se amostragens periódicas de fevereiro de 1992 à julho de 1994. As coletas foram feitas ao longo de uma transversal estabelecida em cada praia em pontos fixos de amostragem desde o início do infralitoral até profundidades de 2 à 3 m. Foram obtidos o perfil topográfico, registrados os parâmetros abióticos, temperatura e salinidade da água, altura e período de ondas e feitas análises sedimentológicas. Para o estudo morfométrico dos indivíduos de M quinquiesperforata foi utilizada a Análise de Componentes Principais (PCA). No estudo da dinâmica populacional foram estimados os parâmetros largura infinita (Loo), taxa de crescimento K, taxa de mortalidade natural Z e padrão de recrutamento à partir da distribuição de frequência de tamanho (largura da carapaça em mm) utilizando o Programa FISAT. O ciclo reprodutivo foi estudado através da vanação do índice gonadal (IG) [(peso seco das gònada/peso seco total) X 100] em 20 animais adultos (largura da carapaça > 40 mm) coletados mensalmente em dois ambientes durante um ano (1993/1994). Foram acompanhadas também as variações de dois outros índices: índice do intestino + tecidos internos (1T) e índice da caparaça (1C). A distribuição espacial dos indivíduos de M. quinquiesperforata ocorre sob a forma de um banco contínuo, paralelo à costa, cuja extensão e posição variam de acordo com o estado morfodinâmico praial. A presença de animais em todas as praias estudadas indica que os indivíduos podem viver em ambientes com diferentes graus de exposição às ondas. Em praias dissipativas e intermediárias ocorrem as maiores extensões e posicionamento do banco mais afastado da costa, em oposição à uma distribuição mais restrita e próxima à linha d'água em praias reflectivas. Foi constatada a existência de uma separação por tamanho: animais juvenis (com largura da carapaça < 40 mm) ocorrem afastados dos adultos, iniciando a faixa de indivíduos do banco ou intercalando-se aos indivíduos maiores. O risco de predação dos juvenis por parte dos adultos poderia explicar esta exclusão por faixa etária. O acompanhamento periódico numa praia dissipativa/intermediária registrou um deslocamento migratório dos animais como resposta as mudanças sazonais do estado morfodinâmico praial. Foram descritas variações morfométncas entre as populações estudadas e propostas variedades fenotípicas para ambientes dissipativos, intermediários e reflectivos. A concavidade da carapaça, a largura das lúnulas ambulacrais e comprimento da lúnula anal foram as variáveis que mais distinguiram-se entre os indivíduos das diferentes praias. Os indivíduos estudados em duas praias com distinta caracterização morfodinâmica apresentaram como característica da distribuição etária uma constante moda adulta dominante (40 - 60 mm de largura da carapaça). Na praia reflectiva não foi registrado recrutamento para os anos de 1993 e 1994. Na praia dissipativa/intermediária foi registrado um anual e bem sucedido recrutamento permitindo o cálculo dos parâmetros populacionais para todo o período. O método ELEFAN I estimou a largura infinita (Loo) em tomo de 61 mm e a taxa de crescimento (K) em aproximadamente 0,68. A taxa de mortalidade natural (Z) obtida pelo método de curva de captura foi em tomo de 1,14. O padrão de recrutamento estendeu-se do inverno até o final da primavera. O acompanhamento da variação do índice gonadal (IG) nestas duas praias revelou épocas distintas para o momento da desova (primavera na praia dissipativa/intermediária e verão na praia reflectiva), possivelmente relacionadas a diferenças nos fatores ambientais como salinidade ou morfodinamismo praial. Não observou-se correlação entre as variações dos índices gonadal (IG) e do intestino + tecidos internos (IT): descartando o intestino, componente principal dos tecidos internos, como órgão de estocagem de recursos para a reprodução. Na praia reflectiva, no entanto, foram verificadas correlações inversas entre o índice gonadal (IG) e o da carapaça (1C), sugerindo a possibilidade de que recursos de estruturas como o epitélio, espinhos e carapaça estejam sendo alocadas para reprodução. / Abstract: The irregular echinoid M. quinquiesperforata inhabits the infralitorai zone of sandy beaches, being distributed along the tropical and subtropical Atlantic coast, from the Antilhes to southern Brazil. The present work aims to analyse the spatial and temporal distribution of M. quinquiesperforata and its relationship with the environmental features of Parana coast beaches and also discuss aspects of the population dynamics and reproduction. M. quinquiesperforata species populations were studied in ten beaches during a sampling realized in february and march 1993 and monthly in two beaches at february 1992 to july 1994. The samples were collected in fixed stations distributed along a transect from the infralitorai zone until 2 - 3 m water depth. The topographic profile and the abiotics parameters, temperature and water salinity, wave heights and period and sediment were obtained. Ln the morphometry study, a multifatorial analysis PCA was used. In the population dynamic study the parameters infinitive width (Lao), growth rate K, total mortality rate Z and recruitment pattern were obtained from size-frequency distribution using the software FIS AT. Reproductive cycle was studied through the vanation of a gonad index (IG) [(dry weight gonad/dry weight whole animal) X 100] of 20 adults animals (test width > 40 mm) sampled monthly in two beaches during one year (1993/1994). Two other indices were calculated : intestine + inner tissues indice (IT) and test indice (IC). M. quinquiesperforata is distribued in a continuous bed parallel to the coast, its extension and position varying according to the morphodynamic beach states. The occurence of the animals in ail beaches indicated that they can survive in different environmental degree of wave exposure. The greatest beds occurred m dissipatives and intermediates beaches occupying offshore positions; while in reflectives beaches the beds were registered near to the water line. A size separation was noticed: the juvenile animals (test width < 40 mm) are distant from the adults, bouding the bed initial or intercalating themselves with greater animals. This size exclusion could be explained by the juveniles predation risk by adults. In the periodic sampling in a dissipative/intermediate beach, a migratory displacement of the animals was registered as a response to the sazonal changes in the beach morphodynamic state. Morphometric changes were described among the populations and phenotic varieties were proposed to dissipative, intermediate and reflective environments. The test profile, the ambulacral lunule width and the anal lunule lenght were the variables that most distinghished between individuals of different beaches. The populations of two beaches with distinct wave exposures presented a size-frequency distribuition with a constant and dominant adult modal group (40 - 60 mm test width). In the reflective beach no population recruitment was registered in the years 1993 and 1994. In the dissipative/intermediate beach was registered an annual and successful recruitment, allowing the growth parameters to be calculated for the whole penod. ELEFAN I method gave an estimated infinitive width (Loo) of 61.0 mm and a growth rate K of 0.68. Total mortality rate Z obtained by catch curve method was 1.14. The recruitment pattern was stablished from winter to the end of spring. IG variation showed two spawning times (spring in the dissipative/intermediate beach and summer in the reflective beach) which could be attributed to the environmental factors as salinity and beach morphodynamics. No correlations were observed between IG and IT changes, indicating that the intestine should not be considered as a resource stock organ for the reproduction. IC and IG correlations in the reflective beach could be attributed to the input of resources from the structures as epithelium, spines and test to reproduction.

DIAS, Ismália Cassandra Costa Maia. Biologia populacional de Mellita quinquiesperforata Leske (1778) (ECHINODERMATA: CLYPEASTEROIDA: MELLITIDAE) na praia da Taíba, Ceará, Brasil. 2008. 143 f. Dissertação (Mestrado em Ciencias Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Debora Oliveira (deby_borboletinha@hotmail.com) on 2011-12-07T18:06:01Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_iccmdias.pdf: 4630750 bytes, checksum: e375b8ae980848661561044c98a5eb18 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2011-12-07T18:08:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_iccmdias.pdf: 4630750 bytes, checksum: e375b8ae980848661561044c98a5eb18 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-07T18:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_iccmdias.pdf: 4630750 bytes, checksum: e375b8ae980848661561044c98a5eb18 (MD5) Previous issue date: 2008 / Population biology aspects of Mellita quinquiesperforata were studied in Taíba Beach, state of Ceará (03º30,125’S; 038º54,469’W) between June of 2006 and August of 2007. Wave height, period, temperature, salinity and granulometry were registered. Pluviosity data was obtained from Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME). Cross-shore profile, Dimentionless Dean’s Parameter (Ω), Surf Scale Parameter (Σ), Beach Index (BI) and Relative Tidal Range (RTR) were calculated for the morphodynamic beach description. Animals were sampled using a dredge perpendicular to the beach, divided into two line-transects (0 – 30 m and 30 – 60 m distant from the wave washing-zone). Monthly, the gonads of 30 adults with width superior to 40 mm were removed for the reproductive cycle analyses, 20 for histological processing and 10 for Gonad Index (GI), respectively. The initial cells and the gonad development stages were characterized and the average of 100 oocytes were measured a month. GI means were tested through unifatorial analysis of variance (ANOVA). Individuals were divided in size classes of 20 mm amplitude. Values of spatial distribution were calculated using the mean density in the sampling line-transect, results were plotted using the software Sigma Plot® (10.0 version). Frequency class histograms of 5 mm (wide) were analyzed using software FISAT II (1.2.2 version) for determination of growth, recruitment and mortality. Spearman correlation analysis (STATISTICA® 6.0 version) compared environmental parameters with density and the gonad development stages. Salinity and pluviosity presented significant variations during the study period and average classification of the sediment was composed by fine sand. Dean’s parameter (Ω) and BI values classified the beach as intermediate, with topographic profile presenting differences during the study. The values of the surf scale parameter indicated a dissipation of waves and the RTR indicated the tidal action as the main modifier of the beach profile. Differences in the gonad colour could macroscopicaly classify gender; females presented lilac coloured gonad and males presented creamy coloured gonad. Germinative cells lineage and development patterns were similar, in general, to echinoids, with reproductive cicle characterized by the frequency of individuals in the nutrient reserve stage. In general, males and females presented synchronism in the gonadal development. The allocation of nutrients is related to the maintenance of the species in the surf-zone and the investment in the size of the females gamete. Organism densities presented significant differences (p < 0,01) along the study period; the month of november of 2006 presented highest density, characterizing the recruitment event. There were no significant differences in the organisms distribution along the transect-lines, although there is a tendency to separate juveniles from adults, where the former are nearest to the shoreline. Only 60 – 80 mm organisms were significantly more abundant in the transect-line 2 zone (30 – 60 m). It was observed a high growth rate and mortality for this species with longevity estimated in 2.36 years. Salinity was positively correlated with density, while pluviosity presented correlation with the gonad development stages. Results suggests that for Mellita quinquiesperforata the environmental factors are as important as the physiological demand. / Aspectos da biologia populacional de Mellita quinquiesperforata foram estudados na praia da Taíba, Ceará (03º30,125’S; 038º54,469’W), no período de junho de 2006 a agosto de 2007. A altura, período das ondas, temperatura, salinidade e granulometria foram registrados. Os dados de pluviosidade foram obtidos através da Fundação Cearense de Metereologia e Recursos Hídricos (FUNCEME). Perfis de praia, parâmetros adimensional de Dean (Ω) e escalar da arrebentação (Σ), Índices da Praia (BI) e da Extensão Relativa da Maré (RTR) foram calculados para a descrição do estado morfodinâmico praial. Os animais foram coletados através de arrastos perpendiculares à praia, divididos em duas faixas de coleta (0-30m e 30-60m de distância da zona de varrido das ondas). Para a análise do ciclo reprodutivo, foram retiradas, mensalmente, as gônadas de 30 indivíduos adultos com largura superior a 40mm, 20 delas para o processamento histológico e 10 para o Índice Gonadal (IG). As células iniciais e os estágios de desenvolvimento gonadal foram caracterizados, e cerca de 100 ovócitos foram medidos por mês. As médias do IG foram testadas através da análise de variância unifatorial (ANOVA). Os indivíduos coletados foram divididos em classes de tamanho com 20mm de amplitude. Para a análise da distribuição espacial foi calculada a densidade média por faixa de coleta e os valores foram plotados no software Sigma Plot® (versão 10.0). Histogramas de freqüências de classes de 5mm (largura) foram analisados com o auxílio do software FISAT II (Versão 1.2.2) para a determinação dos parâmetros da curva de crescimento, recrutamento e mortalidade. Análises de correlação de Spearman (STATISTICA® versão 6.0) relacionaram os parâmetros ambientais com a densidade e com os estágios do desenvolvimento gonadal. Salinidade e pluviosidade apresentaram variações significativas durante o período de estudo e a classificação média do sedimento foi composta por areia fina. Os valores do parâmetro de Dean (Ω) e do BI classificaram a praia como intermediária, com perfis topográficos apresentando diferenças durante o estudo. Os valores do parâmetro escalar da arrebentação indicaram dissipação das ondas, e o RTR indicou a ação das marés como principal modificadora dos perfis de praia. Diferenças na coloração das gônadas puderam caracterizar macroscopicamente o sexo; as fêmeas apresentaram gônadas de cor lilás, enquanto que os machos, cor creme. As células da linhagem germinativa e o padrão de desenvolvimento foram semelhantes aos equinóides em geral, com um ciclo reprodutivo caracterizado pela freqüência de indivíduos em estágio de reserva de nutrientes. De modo geral, machos e fêmeas apresentaram sincronismo no desenvolvimento gonadal. A alocação de nutrientes está relacionada à manutenção da espécie na zona de surfe e ao investimento no tamanho do gameta feminino. A densidade dos organismos apresentou diferenças significativas ao longo do estudo (p<0,01); o mês de novembro de 2006 apresentou a maior densidade, caracterizando o evento do recrutamento. Não houve diferença significativa na distribuição dos organismos dentre as faixas, embora exista uma tendência à separação de jovens e adultos, estando os primeiros mais próximos à linha de costa. Apenas os organismos entre 60-80mm foram mais abundantes significativamente na faixa 2 (30-60m). Foi verificada uma alta taxa de crescimento e mortalidade para a espécie, com longevidade estimada de 2,36 anos. A salinidade apresentou correlação positiva significativa com a densidade, enquanto a pluviosidade apresentou correlações com os estágios do desenvolvimento gonadal. Os resultados sugerem que em Mellita quinquiesperforata os fatores ambientais são tão importantes quanto as demandas fisiológicas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Aspectos da biologia populacional de Mellita quinquiesperforata foram estudados na praia da TaÃba, Cearà (03Â30,125âS; 038Â54,469âW), no perÃodo de junho de 2006 a agosto de 2007. A altura, perÃodo das ondas, temperatura, salinidade e granulometria foram registrados. Os dados de pluviosidade foram obtidos atravÃs da FundaÃÃo Cearense de Metereologia e Recursos HÃdricos (FUNCEME). Perfis de praia, parÃmetros adimensional de Dean (&#937;) e escalar da arrebentaÃÃo (&#931;), Ãndices da Praia (BI) e da ExtensÃo Relativa da Marà (RTR) foram calculados para a descriÃÃo do estado morfodinÃmico praial. Os animais foram coletados atravÃs de arrastos perpendiculares à praia, divididos em duas faixas de coleta (0-30m e 30-60m de distÃncia da zona de varrido das ondas). Para a anÃlise do ciclo reprodutivo, foram retiradas, mensalmente, as gÃnadas de 30 indivÃduos adultos com largura superior a 40mm, 20 delas para o processamento histolÃgico e 10 para o Ãndice Gonadal (IG). As cÃlulas iniciais e os estÃgios de desenvolvimento gonadal foram caracterizados, e cerca de 100 ovÃcitos foram medidos por mÃs. As mÃdias do IG foram testadas atravÃs da anÃlise de variÃncia unifatorial (ANOVA). Os indivÃduos coletados foram divididos em classes de tamanho com 20mm de amplitude. Para a anÃlise da distribuiÃÃo espacial foi calculada a densidade mÃdia por faixa de coleta e os valores foram plotados no software Sigma Plot (versÃo 10.0). Histogramas de freqÃÃncias de classes de 5mm (largura) foram analisados com o auxÃlio do software FISAT II (VersÃo 1.2.2) para a determinaÃÃo dos parÃmetros da curva de crescimento, recrutamento e mortalidade. AnÃlises de correlaÃÃo de Spearman (STATISTICA versÃo 6.0) relacionaram os parÃmetros ambientais com a densidade e com os estÃgios do desenvolvimento gonadal. Salinidade e pluviosidade apresentaram variaÃÃes significativas durante o perÃodo de estudo e a classificaÃÃo mÃdia do sedimento foi composta por areia fina. Os valores do parÃmetro de Dean (&#937;) e do BI classificaram a praia como intermediÃria, com perfis topogrÃficos apresentando diferenÃas durante o estudo. Os valores do parÃmetro escalar da arrebentaÃÃo indicaram dissipaÃÃo das ondas, e o RTR indicou a aÃÃo das marÃs como principal modificadora dos perfis de praia. DiferenÃas na coloraÃÃo das gÃnadas puderam caracterizar macroscopicamente o sexo; as fÃmeas apresentaram gÃnadas de cor lilÃs, enquanto que os machos, cor creme. As cÃlulas da linhagem germinativa e o padrÃo de desenvolvimento foram semelhantes aos equinÃides em geral, com um ciclo reprodutivo caracterizado pela freqÃÃncia de indivÃduos em estÃgio de reserva de nutrientes. De modo geral, machos e fÃmeas apresentaram sincronismo no desenvolvimento gonadal. A alocaÃÃo de nutrientes està relacionada à manutenÃÃo da espÃcie na zona de surfe e ao investimento no tamanho do gameta feminino. A densidade dos organismos apresentou diferenÃas significativas ao longo do estudo (p<0,01); o mÃs de novembro de 2006 apresentou a maior densidade, caracterizando o evento do recrutamento. NÃo houve diferenÃa significativa na distribuiÃÃo dos organismos dentre as faixas, embora exista uma tendÃncia à separaÃÃo de jovens e adultos, estando os primeiros mais prÃximos à linha de costa. Apenas os organismos entre 60-80mm foram mais abundantes significativamente na faixa 2 (30-60m). Foi verificada uma alta taxa de crescimento e mortalidade para a espÃcie, com longevidade estimada de 2,36 anos. A salinidade apresentou correlaÃÃo positiva significativa com a densidade, enquanto a pluviosidade apresentou correlaÃÃes com os estÃgios do desenvolvimento gonadal. Os resultados sugerem que em Mellita quinquiesperforata os fatores ambientais sÃo tÃo importantes quanto as demandas fisiolÃgicas. / Population biology aspects of Mellita quinquiesperforata were studied in TaÃba Beach, state of Cearà (03Â30,125âS; 038Â54,469âW) between June of 2006 and August of 2007. Wave height, period, temperature, salinity and granulometry were registered. Pluviosity data was obtained from FundaÃÃo Cearense de Meteorologia e Recursos HÃdricos (FUNCEME). Cross-shore profile, Dimentionless Deanâs Parameter (&#937;), Surf Scale Parameter (&#931;), Beach Index (BI) and Relative Tidal Range (RTR) were calculated for the morphodynamic beach description. Animals were sampled using a dredge perpendicular to the beach, divided into two line-transects (0 â 30 m and 30 â 60 m distant from the wave washing-zone). Monthly, the gonads of 30 adults with width superior to 40 mm were removed for the reproductive cycle analyses, 20 for histological processing and 10 for Gonad Index (GI), respectively. The initial cells and the gonad development stages were characterized and the average of 100 oocytes were measured a month. GI means were tested through unifatorial analysis of variance (ANOVA). Individuals were divided in size classes of 20 mm amplitude. Values of spatial distribution were calculated using the mean density in the sampling line-transect, results were plotted using the software Sigma Plot (10.0 version). Frequency class histograms of 5 mm (wide) were analyzed using software FISAT II (1.2.2 version) for determination of growth, recruitment and mortality. Spearman correlation analysis (STATISTICA 6.0 version) compared environmental parameters with density and the gonad development stages. Salinity and pluviosity presented significant variations during the study period and average classification of the sediment was composed by fine sand. Deanâs parameter (&#937;) and BI values classified the beach as intermediate, with topographic profile presenting differences during the study. The values of the surf scale parameter indicated a dissipation of waves and the RTR indicated the tidal action as the main modifier of the beach profile. Differences in the gonad colour could macroscopicaly classify gender; females presented lilac coloured gonad and males presented creamy coloured gonad. Germinative cells lineage and development patterns were similar, in general, to echinoids, with reproductive cicle characterized by the frequency of individuals in the nutrient reserve stage. In general, males and females presented synchronism in the gonadal development. The allocation of nutrients is related to the maintenance of the species in the surf-zone and the investment in the size of the females gamete. Organism densities presented significant differences (p < 0,01) along the study period; the month of november of 2006 presented highest density, characterizing the recruitment event. There were no significant differences in the organisms distribution along the transect-lines, although there is a tendency to separate juveniles from adults, where the former are nearest to the shoreline. Only 60 â 80 mm organisms were significantly more abundant in the transect-line 2 zone (30 â 60 m). It was observed a high growth rate and mortality for this species with longevity estimated in 2.36 years. Salinity was positively correlated with density, while pluviosity presented correlation with the gonad development stages. Results suggests that for Mellita quinquiesperforata the environmental factors are as important as the physiological demand.