A serotonina está presente no Sistema Nervoso Central (SNC), gânglios perifé-ricos, e órgãos neuroendócrinos de crustáceos, participando de muitos processos fisi-ológicos. Receptores serotoninérgicos com perfil farmacológico similar ao dos recep-tores 5-HT1 e 5-HT2 de vertebrados já foram identificados em crustáceos, assim como os efeitos de vários agonistas e antagonistas destes receptores. O objetivo geral deste trabalho foi investigar a localização dos receptores serotoninérgicos nos tecidos-alvo periféricos do caranguejo Neohelice granulata pela técnica de binding, utilizando serotonina triciada (5-HT-H3), identificar o perfil fisiológico e farmacológico dos receptores pela técnica de binding, utilizando metiotepina, antagonista dos receptores serotoninérgicos 5-HT1 e ciproeptadina, antagonista dos receptores serotoninérgicos 5-HT2 e verificar o efeito dos antagonistas sobre o metabolismo de carboidratos e a postura de caranguejos N. granulata. Os experimentos in vivo e in vitro, foram realizados com grupos de animais alimentados com dieta rica em proteínas (RP), rica em carboidratos (RC) e animais do campo. O presente trabalho mostra que fatores nutricionais relacionados às dietas ofe-recidas aos caranguejos interagem com a serotonina, controlando a homeostase da glicose. Resultados obtidos com a administração dos antagonistas metiotepina e ci-proeptadina sugerem que os receptores serotoninérgicos envolvidos no controle do metabolismo de carboidratos possam ter um mecanismo de ação similar aos recepto-res 5-HT2 de mamíferos. A administração de serotonina e ciproeptadina nos animais promoveu uma for-te flexão de membros e abdome. No entanto, a administração de metiotepina promo-veu um relaxamento da musculatura, sugerindo a existência de receptores com perfil farmacológico similar aos receptores 5-HT1 de mamíferos no sistema nervoso periférico. Não foram encontradas terminações nervosas próximas ou se inserindo nas lamelas branquiais, e também não se observou qualquer neurônio imunorreativo à serotonina em ambas as brânquias, sugerindo que a serotonina seja liberada de ór-gãos neuroendócrinos para a hemolinfa do N. granulata, e tenha sua ação como neu-ro-hormônio nas brânquias. Foram localizados receptores serotoninérgicos no caranguejo N.granulata através da ligação específica de serotonina triciada (5-HT-H3) nas brânquias posteriores, maior ligação entre todos, brânquias anteriores, coração, hepatopâncreas e músculo mandibular. Experimentos in vivo mostraram no músculo, hepatopâncreas e coração, que a administração de 5-HT juntamente com 5-HT-H3 promove redução da ligação em seus receptores em animais do campo, demonstrando a especificidade da ligação. Nos animais em dieta RC ou RP a ligação não foi alterada, sugerindo um possível efeito da dieta sobre a ligação de 5-HT-H3. Resultados da administração dos antagonistas no músculo, em conjunto com os obtidos na reação postural, reforçam a hipótese da presença de receptores com perfil farmacológico similar aos 5HT1 de mamíferos neste tecido. No hepatopâncreas e coração, a administração dos antagonistas sugerem a presença de receptores com perfil farmacológico distinto dos receptores 5-HT1 e 5-HT2. Em ambas as brânquias, observou-se que a ligação de 5-HT-H3 é alterada em função do tempo de injeção e apresentam alta ligação de 5-HT-H3. Nos animais da dieta RP a administração de 5-HT reduziu a ligação de 5-HT-H3 em ambas as brânquias, confirmando a especificidade da ligação e a dopamina reduziu a ligação de 5-HT-H3 nas brânquias anteriores. Com a administração dos antagonistas, sugere-se a existência de receptores serotoninérgicos nas brânquias com perfil farmacológico similar aos receptores 5-HT1 de mamíferos. Nos animais alimentados com dieta RC e do campo, não foram observadas alterações na ligação de 5-HT-H3 com o uso de 5-HT, dopamina e antagonistas em ambas as brânquias, mostrando novamente que a dieta pode estar interferindo na ligação de 5-HT-H3. Em estudos in vitro realizados em ambas as brânquias, as curvas de competi-ção entre 5-HT-H3 e serotonina em caranguejos alimentados com ambas as dietas, mostram que a serotonina inibe a ligação de 5-HT-H3 de forma dose-dependente, de-monstrando a especificidade da ligação. A metiotepina e ciproeptadina não inibiram a ligação de 5-HT-H3 de forma dose-dependente, mas observa-se uma diminuição de aproximadamente 50% na ligação em ambas as brânquias de animais alimentados com dieta RP, evidenciando a existência de receptores do tipo 5-HT1 e 5-HT2 nestes tecidos. O presente trabalho propõe a existência de receptores serotoninérgicos nas brânquias posteriores e anteriores, coração, hepatopâncreas e músculo mandibular do caranguejo N. granulata e que a dieta oferecida aos animais interfere na ligação da serotonina em seus receptores nestes tecidos-alvo periféricos. Existem provavelmen-te três tipos de receptores serotoninérgicos nos tecidos-alvo periféricos do caranguejo N. granulata: um receptor 5-HT1Neo com perfil similar ao receptor 5-HT1 de mamífero; um receptor 5-HT2Neo com perfil similar ao receptor 5-HT2 e provavelmente, um tercei-ro, o 5-HT-H3Neo com perfil farmacológico indeterminado.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2012. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-10-15T11:14:58Z No. of bitstreams: 1 Marlucy.pdf: 1068700 bytes, checksum: 47597a08ff067c68768ba784fd1b8944 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-10-17T17:22:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Marlucy.pdf: 1068700 bytes, checksum: 47597a08ff067c68768ba784fd1b8944 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-17T17:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marlucy.pdf: 1068700 bytes, checksum: 47597a08ff067c68768ba784fd1b8944 (MD5) Previous issue date: 2012 / Esta dissertação é composta de uma parte introdutória em português e de um apêndice escrito na língua inglesa intitulado “Stable isotopes reveal temporal and between-habitats changes on relative importance of food sources and trophic pathways in a SW Atlantic estuary”, submetido a um periódico científico internacional. A dissertação foi realizada no âmbito do programa Pesquisas Ecológicas de Longa Duração (sítio 8) com o objetivo de avaliar a variação mensal, sazonal e espacial na composição isotópica (C, N) de fontes alimentares basais, como produtores primários e outras fontes como biofilme, matéria orgânica particulada em suspensão (POM) e no sedimento (SOM), e de consumidores, como invertebrados e peixes. O estudo dessas variações isotópicas permitiu inferir sobre a estrutura e dinâmica da teia alimentar no estuário da Lagoa dos Patos (ELP). Fontes alimentares basais e consumidores foram coletados mensalmente durante um ano em um canal de marisma (E1) e em um plano de lama (E2) do ELP. Em geral, a média dos valores de 13C das fontes basais e consumidores foram significativamente maiores (p <0,10) no plano de lama quando comparado com o canal de marisma, o que poderia ser explicado por diferenças na ocorrência de produtores primários entre esses habitats. Por exemplo, pradarias de fanerógamas, e macroalgas, com maiores valores de 13C (10,6‰ e 14,4‰, respectivamente) ocorreram exclusivamente no plano de lama. Tais diferenças entre os habitats nos valores de 13C na base da cadeia alimentar, aparentemente, resultaram em um padrão semelhante para vários consumidores (principalmente invertebrados), que também apresentaram maiores valores de 13C no plano de lama. Em contraste, os valores de 15N foram estatisticamente superiores (p <0,10) no canal de marisma do que no plano de lama para os produtores primários e consumidores, tal diferença poderia estar associada com a poluição por resíduos enriquecidos em 15N. Variações temporais nos isótopos estáveis de C e N também foram estatisticamente significativas (p <0,10) tanto na escala mensal como sazonal, para várias fontes alimentares basais e consumidores, que apresentaram valores mais elevados durante a primavera e o verão. POM, SOM e plantas com fotossíntese do tipo C4 (e.g., Ruppia maritima), parecem ser as principais fontes de carbono para os consumidores neste estuário subtropical, com biofilme e macroalgas sendo localmente importante durante as estações mais quentes. A analise isotópica forneceu fortes evidências de que plantas com fotossíntese C3, como Scirpus maritimus, apesar de sua elevada biomassa, não constituem fontes de carbono importantes para os consumidores aquáticos estudados no canal de marisma. Esse resultado parece ser corroborado por estudos prévios que sugerem que o detrito orgânico gerado por essas plantas é retido e utilizado por consumidores terrestres na parte superior da marisma.

En el presente trabajo se registraron y describieron ocho morfotipos larvales de cestodes pertenecientes al grupo Scolex, parasitando a Cynoscion guatucupa, Porichthys porosissimus y Artemesia longinaris en el estuario de Bahía Blanca. Tanto en C. guatucupa como en P. porosissimus se hallaron tres morfotipos larvales en cada uno de ellos, los cuales fueron asignados a los géneros: Anthobothrium, Crossobothrium y Acanthobothrium. Artemesia longinaris presentó dos morfotipos larvales, de los cuales uno pudo esclarecerse su identidad genérica, Orygmatobothrium y el restante pudo determinarse su estatus ordinal, Rhinebothriidea. Se postuló que este último morfotipo podría representar un nuevo género. Se determinó que los morfotipos larvales hallados pertenecen a diferentes órdenes de cestodes parásitos de elasmobranquios: Tetraphyllidea, Onchoproteocephalidea, Phyllobothriidea y Rhinebothriidea. Los morfotipos larvales se identificaron mediante la conjunción de técnicas morfológicas y estudios moleculares para lograr mayor precisión y evitar subestimar especies crípticas, no evidenciables mediante las técnicas morfológicas y morfométricas tradicionales. Se hallaron diferencias en el tipo y el patrón de distribución de los microtricos entre los diferentes morfotipos larvales y se evaluó la existencia de variaciones dentro de cada morfotipo. El conocimiento de las identidades genéricas de los morfotipos larvales y de las respectivas interrelaciones con los hospedadores, permitieron reconstituir las tramas tróficas para poder analizar los ciclos de vida. Se reconstruyeron parcialmente los ciclos de vida hipotéticos de Anthobothrium, Crossobothrium, Acanthobothrium y Orygmatobothrium en el mar Argentino. Además, se predijo cómo podría ser el ciclo de vida del miembro del orden Rhinebothriidea. Se determinó que los tres hospedadores estudiados, C. guatucupa, A. longinaris y P. porosissimus actúan como hospedadores intermediarios/paraténicos en las vías de transmisión de los metacestodes hallados en el estuario de Bahía Blanca. Se determinó que C. guatucupa y P. porosissimus albergan los mismos géneros larvales de cestodes, lo cual indica una superposición en el nicho trófico y una baja especificidad de los géneros larvales por el hospedador intermediario. Se pudo demostrar que las larvas del grupo Scolex producen cambios degenerativos en la mucosa digestiva de los peces que parasitan, produciendo atrofia compresiva y destrucción del epitelio en el sitio de fijación. El efecto de las lesiones ocasionadas por las larvas sobre el factor de condición del hospedador se encontró directamente influenciado por la intensidad de la infección. Las características de la infección, junto con los detalles que se describieron de la interfaz parásito-hospedador, demostraron una relación coevolutiva bien establecida entre ambos. / In this work eight morphotypes of cestodes larvae morphotypes belonging to the Scolex group, parasitizing Cynoscion guatucupa, Porichthys porosissimus and Artemesia longinaris in the estuary of Bahia Blanca, were recorded and described using morphological and molecular tools. Three larval morphotypes, which were assigned to the genera Anthobothrium, Crossobothrium and Acanthobothrium, were found in both C. guatucupa and P. porosissimus. Artemesia longinaris presented two larval morphotypes, one of which was clarified in its generic identity and belongs to the genus Orygmatobothrium, and the remaining ones could be determined in its ordinal status, Rhinebothriidea. This morphotype was postulated as representative of a novel new genus. It was determined that the larval morphotypes belong to different orders of cestodes parasites of elasmobranchs: Tetraphyllidea, Onchoproteocephalidea, Phyllobothriidea and Rhinebothriidea. Larval morphotypes were identified by a combination of morphological and molecular techniques with greater precision and avoid underestimating cryptic species. Differences in type and pattern of distribution between the different larval microtriches were found and also variations of these features within each larval morphotype were revealed. Knowledge of generic identities of larval morphotypes and their respective relationships with the hosts, allowed rebuild food webs for the life cycles analysis. Hypothetical life cycles of members of Anthobothrium, Crossobothrium, Acanthobothrium, Orygmatoobothrium and the representative of Rhinebothriidea from the Argentine Sea, were partially proposed. It was determined that the three hosts studied, C. guatucupa, P. porosissimus and A. longinaris play the role of intermediate/paratenic hosts in the transmission pathway of metacestodes from Bahia Blanca estuary. It was determined that C. guatucupa and P. porosissimus harbor the same larval cestodes genera, indicating an overlap in the trophic niche and low specificity of larval genera by the intermediate host. Degenerative change, compressive atrophy and destruction of the gastrointestinal epithelium produced by the larvae, were shown. The effect of these lesions on the condition factor of the hosts was directly influenced by the intensity of the infection. The characteristics of the infection, along with features in the parasite-host interface, reveal a well-established co-evolutionary relationship.

La Plataforma Continental Argentina es la más grande en el hemisferio sur. Este ecosistema se caracteriza por la presencia de frentes marinos que regulan el desarrollo de poblaciones biológicas. Un área de especial interés es el Rincón que depende de los aportes de los ríos patagónicos y de los humedales costeros contiguos que determinan un área de importancia ecológica y productiva. En este sistema, el seston es uno de los principales agentes que intervienen en la transformación del CO2 a compuestos orgánicos y en su posterior exportación a capas más profundas. Las estimaciones de aminoácidos, hexosaminas y quitina nos brindan pistas sobre los procesos que afectan el flujo del carbono hacia la profundidad de los océanos. En este trabajo se realizaron dos campañas oceanográficas en la Plataforma Continental Argentina; la región de Patagonia norte y el sistema de El Rincón, analizándose marcadores bioquímicos en las fracciones del seston, sedimentos y mesozooplancton. El análisis de dichos marcadores, reveló que en la región norpatagónica se consumen nutrientes provenientes de la corriente de Cabo de Hornos y de Malvinas mientras que la salinidad no alcanza a explicar diferencias en la capa eufótica entre las zonas de estudio. Es escasa la influencia de las cuencas sur patagónicas y a pesar de la existencia de corrientes oceánicas que conectan las regiones no se genera total homogeneidad de los parámetros químicos de origen predominantemente fitoplanctónicas. Por su escasa profundidad la materia en suspensión de la plataforma se encuentra en estado inmaduro y terminaría de transformarse al llegar al sedimento. En la zona del talud, las propiedades de la materia orgánica son consecuencia de procesos de degradación durante su descenso, eventos de surgencia, procesos de advección y resuspención. La distribución del mesozooplancton estuvo principalmente asociada a la concentración del fitoplancton, aunque la salinidad también contribuiría a delimitar su distribución. La activación y desarrollo biológico del mesozooplancton se da de norte a sur demostrando la existencia de heterogeneidad ambiental siendo el talud una zona que motoriza la actividad biológica y la zona de plataforma media un área de alta producción y cierta estabilidad espacio-temporal. La distribución de las fracciones dependerían de las condiciones intrínsecas de cada ambiente. En El Rincón se determinó que los compuestos químicos analizados responden a una sumatoria de factores donde cobra relevancia la formación temporal del sistema de circulación anticiclónico favorecida por el desplazamiento de las corrientes marinas en la plataforma. Estas condiciones promueven procesos regenerativos de la materia. Ni la salinidad ni la temperatura ni la distribución de nutrientes son por si solos determinantes de la distribución del mesozooplancton sino que ello responde a una diversidad de factores, como el florecimiento y distribución del fitoplancton así como de las mareas y los vientos. El aporte del mesozooplancton al material particulado es significativamente menor al aporte del fitoplancton y el bacterioplancton. Una parte importante del material en suspensión es de origen inorgánico lo que favorece la turbidez del sistema. El crecimiento de las fracciones planctónicas a partir del momento de activación biológica es dependiente de la capacidad de acumular reservas lipídicas de cada fracción. / The Argentine Continental Shelf is the largest in the southern hemisphere. This ecosystem is characterized by the presence of marine fronts that regulate the development of biological populations. An area of special interest is “El Rincón” that depends on the contributions of the Patagonian rivers and the contiguous coastal wetlands that determine an area of ecological and productive relevance. Seston with its components (phytoplankton, bacterioplankton and zooplankton) is one of the main agents involved in the conversion of CO2 to organic compounds and its subsequent export to deeper layers. Estimates of amino acids, hexosamines and chitin provide clues to the processes that affect the flow of carbon and nitrogen to the deep ocean. In this work two oceanographic campaigns were carried out in the Argentine Continental Shelf; the northern Patagonian region and the “El Rincón” system, in order to analyze biogeochemical markers in seston, sediment and mesozooplankton fractions. The analysis of these markers revealed that nutrients from the “Cabo de Hornos” and Malvinas current are consumed in the North Patagonian region, while salinity does not explain differences in the euphotic layer between the study areas. The southern Patagonian basins did not completely explained the spatial distribution of chemical markers despite the existence of ocean currents that connect different areas of the shelf. Due to its shallow depth the suspended matter of the platform is immature and would be mostly transformed in bottom sediments. In the slope area, the properties of organic matter are a consequence of degradation processes during their descent, upwelling events, advection and resuspension processes. The distribution of mesozooplankton was mainly associated to phytoplankton concentration, although the salinity would also contribute to delimit its distribution. The activation and biological development of mesozooplankton occurs from north to south. This reveals the existence of environmental heterogeneity, i.e. the slope is an area that drives the biological activity and the middle platform is an area of high production and some spatio-temporal stability. The distribution of fractions would depend on the intrinsic conditions of each environment. In “El Rincón”, the distribution of chemical compounds analyzed corresponded to a sum of factors where the temporal formation of the anticyclonic circulation system favored by the displacement of the marine currents in the platform becomes relevant. These conditions promote regenerative processes of organic matter. Neither salinity nor temperature nor nutrient distributions are determinants of the distribution of mesozooplankton, whereas it responds to a variety of factors, such as the blooming and distribution of phytoplankton as well as tides and winds. The contribution of mesozooplankton to the particulate matter is significantly lower than the contribution of phytoplankton and bacterioplankton. An important part of suspended material is of inorganic origin which favors the turbidity of the system. The growth of the planktonic fractions from the moment of biological activation is dependent on its capacity to accumulate lipid reserves.

La ciudad de Ushuaia se desarrolla sobre la costa del Canal Beagle (Bahías Ushuaia, Encerrada y Golondrina). La ley de promoción industrial produjo un extraordinario crecimiento demográfico en las últimas décadas, con sustanciales cambios en el uso de la tierra, principalmente por la expansión urbana, industrial y nuevos usos turísticos. Todo el sector costero se encuentra sujeto al aporte de residuos cloacales e industriales debido a la falta de plantas de tratamiento de efluentes y al deficiente funcionamiento del sistema cloacal. Las excesivas cantidades de nutrientes y materia orgánica detectadas en la zona costera, son incorporadas al ambiente acuático a través de los cursos de agua naturales que atraviesan la ciudad, causando un fenómeno de eutrofización. En el marco de esta problemática ambiental, el objetivo de la presente Tesis Doctoral es caracterizar las posibles fuentes de eutrofización costera y determinar los efectos que éstas puedan generar sobre especies de crustáceos residentes por medio de bioensayos de toxicidad y del análisis de biomarcadores bioquímicos y fisiológicos, con el fin de evaluar su potencialidad como bioindicadores de la calidad ambiental. Se realizó un monitoreo bimestral de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos para evaluar la calidad del agua de 12 puntos localizados en las principales cuencas de agua dulce de la ciudad. Los sitios con menor calidad de agua correspondieron a aquellos con mayor impacto antrópico, dado principalmente por la descarga de residuos domésticos sin tratamiento. Estos sitios son el dispersor cloacal, las desembocaduras del Arroyo Rodríguez sobre Bahía Ushuaia y del Arroyo Buena Esperanza sobre Bahía Encerrada, el turbal urbano y un rebalse del colector cloacal sobre Bahía Golondrina. También se incluyeron bioensayos de tolerancia a estresores ambientales (salinidad, pH y amonio) en tres especies de crustáceos: adultos del isópodo Exosphaeroma gigas y del anfípodo Paramoera sp., y larvas del decápodo Lithodes santolla. Alta supervivencia se registró en isópodos y anfípodos, a la vez que se detectaron cambios a nivel bioquímico (actividad de acetilcolinesterasa, catalasa y glutatión S-transferasa, y lipoperoxidación) y fisiológico (tasas de consumo de oxígeno y excreción nitrogenada). El registro de esta información de referencia o basal es imprescindible al momento de evaluar respuestas frente a contaminantes. Con relación a las larvas de L. santolla, si bien presentaron tolerancia a altas concentraciones de amonio, registraron cambios en la excreción de amonio así como también alteraciones en el ciclo de muda (variaciones en las frecuencias de muda y duración de los estadios). Finalmente, para evaluar posibles efectos de los efluentes costeros sobre la biota residente del intermareal, se realizaron bioensayos de laboratorio a diferentes concentraciones de efluentes con diferente perfil de impacto (desembocaduras de los Arroyos Rodríguez y Grande, y rebalse del colector cloacal sobre Bahía Golondrina). Las respuestas bioquímicas y fisiológicas encontradas en isópodos y anfípodos, en general, fueron más contundentes en las exposiciones a los efluentes con mayor grado de impacto. Por su adaptabilidad en laboratorio y su mayor tolerancia y sensibilidad frente a las condiciones de experimentación, los anfípodos podrían ser aptos para su utilización como bioindicadores. / La ciudad de Ushuaia se desarrolla sobre la costa del Canal Beagle (Bahías Ushuaia, Encerrada y Golondrina). La ley de promoción industrial produjo un extraordinario crecimiento demográfico en las últimas décadas, con sustanciales cambios en el uso de la tierra, principalmente por la expansión urbana, industrial y nuevos usos turísticos. Todo el sector costero se encuentra sujeto al aporte de residuos cloacales e industriales debido a la falta de plantas de tratamiento de efluentes y al deficiente funcionamiento del sistema cloacal. Las excesivas cantidades de nutrientes y materia orgánica detectadas en la zona costera, son incorporadas al ambiente acuático a través de los cursos de agua naturales que atraviesan la ciudad, causando un fenómeno de eutrofización. En el marco de esta problemática ambiental, el objetivo de la presente Tesis Doctoral es caracterizar las posibles fuentes de eutrofización costera y determinar los efectos que éstas puedan generar sobre especies de crustáceos residentes por medio de bioensayos de toxicidad y del análisis de biomarcadores bioquímicos y fisiológicos, con el fin de evaluar su potencialidad como bioindicadores de la calidad ambiental. Se realizó un monitoreo bimestral de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos para evaluar la calidad del agua de 12 puntos localizados en las principales cuencas de agua dulce de la ciudad. Los sitios con menor calidad de agua correspondieron a aquellos con mayor impacto antrópico, dado principalmente por la descarga de residuos domésticos sin tratamiento. Estos sitios son el dispersor cloacal, las desembocaduras del Arroyo Rodríguez sobre Bahía Ushuaia y del Arroyo Buena Esperanza sobre Bahía Encerrada, el turbal urbano y un rebalse del colector cloacal sobre Bahía Golondrina. También se incluyeron bioensayos de tolerancia a estresores ambientales (salinidad, pH y amonio) en tres especies de crustáceos: adultos del isópodo Exosphaeroma gigas y del anfípodo Paramoera sp., y larvas del decápodo Lithodes santolla. Alta supervivencia se registró en isópodos y anfípodos, a la vez que se detectaron cambios a nivel bioquímico (actividad de acetilcolinesterasa, catalasa y glutatión S-transferasa, y lipoperoxidación) y fisiológico (tasas de consumo de oxígeno y excreción nitrogenada). El registro de esta información de referencia o basal es imprescindible al momento de evaluar respuestas frente a contaminantes. Con relación a las larvas de L. santolla, si bien presentaron tolerancia a altas concentraciones de amonio, registraron cambios en la excreción de amonio así como también alteraciones en el ciclo de muda (variaciones en las frecuencias de muda y duración de los estadios). Finalmente, para evaluar posibles efectos de los efluentes costeros sobre la biota residente del intermareal, se realizaron bioensayos de laboratorio a diferentes concentraciones de efluentes con diferente perfil de impacto (desembocaduras de los Arroyos Rodríguez y Grande, y rebalse del colector cloacal sobre Bahía Golondrina). Las respuestas bioquímicas y fisiológicas encontradas en isópodos y anfípodos, en general, fueron más contundentes en las exposiciones a los efluentes con mayor grado de impacto. Por su adaptabilidad en laboratorio y su mayor tolerancia y sensibilidad frente a las condiciones de experimentación, los anfípodos podrían ser aptos para su utilización como bioindicadores.

A homeostase do cálcio possui um papel central no funcionamento dos tecidos e células animais e torna-se, então, fundamental o entendimento dos mecanismos celulares de transporte de Ca2+ transmembrânico, e para isso, os crustáceos têm sido utilizados como modelo de estudo. Caranguejos terrestres e semi-terrestres, devido ao acesso limitado ao meio líquido desenvolveram mecanismos fisiológicos para a conservação de Ca2+ (em gastrólitos, hemolinfa e hepatopâncreas), sendo que os crustáceos apresentam quatro tecidos especializados para troca bi-direcional específica de Ca2+: (i) brânquias, (ii) epitélio do sistema digestivo, (iii) glândulas antenais e (iv) a camada da hipoderme da cutícula (não analizado no presente projeto). Nesses tecidos, a entrada de Ca2+ através de membranas apicais envolve o trocador de Ca2+/nNa+ (nH+) e um canal de Ca2+; os trocadores basolaterais, por outro lado, envolvem (i) o trocador de Ca2+/Na+ (ii) uma bomba de Ca2+- ATPase, e (iii) um canal de cálcio inibido por verapamil. Estudou-se aqui a ação conjugada de inibidores (amiloride e verapamil) e a ação indireta da ouabaína (inibidor da Na+/K+ ATPase) sobre a tomada de Ca2+, visando testar a necessidade de um gradiente de Na+ para o transporte secundário de Ca2+ em células isoladas de brânquias, glândulas antenais e hepatopâncreas preparadas a partir de animais em fase de inter-muda e pós-muda. Nos caranguejos utilizados no presente projeto (Superfamília Grapsoidea), os quais apresentam diferentes níveis de terrestrialidade: (A) Casmagnathus granulatus T2, (B) Sesarma rectum T3 e (C) Goniopsis cruentata T3., os inibidores amiloride (12,7 mM), verapamil (40 mM), e amiloride + verapamil conjugados, promoveram tendências à redução no transporte de Ca2+. O uso do inibidor ouabaína (17,1 mM), sugere a necessidade de um gradiente de Na+ para o transporte secundário de Ca2+. Os resultados obtidos comprovaram também a relação entre o nível de terrestrialidade e as adaptações fisiológicas em relação à homeostase do Ca2+ somente em hepatopâncreas, enquanto que a glândula antenal parece não exercer papel relevante na homeostase do Ca2+ em caranguejos semi-terrestres. / Calcium homeostasis possess a central role on animal cells and tissues and the understanding of transepithelial Ca2+ transport mechanisms becomes fundamental, and crustaceans have been used as study model. Since terrestrial and semi-terrestrial crabs have limited access to water, they have evolved physiological mechanisms in order to conserve Ca2+ (in gastroliths, hemolymph and hepatopancreas), and crustacean have shown four specialized tissues for specific bidirectional Ca2+ exchange: (i) gills, (ii) the gut epithelia, (iii) antennal glands e (iv) the layer of cuticle hypodermis (not analyzed in this project). In these tissues, the apical Ca2+ uptake involves a Ca2+/nNa+ (nH+) exchanger and a Ca2+ channel; in contrast, basolateral exchangers may involve: (i) a Na+/Ca2+ exchanger (ii) a Ca2+ ATPase, and (iii) a verapamil-inhibited Ca2+ channel. The objective of this project was to study the action of conjugated inhibitors (amiloride and verapamil) and ouabain (Na+/K + ATPase inhibitor) on Ca2+ uptake, to show the necessity of a Na+ gradient for the secondary Ca2+ transport in isolated gills, antennal glands and hepatopancreatic cells from intermoult and postmoult animals. The crabs used in this project (Grapsoidea Superfamily), present different levels of terrestrial adaptations: (a) Casmagnathus granulatus T2, (b) Sesarma rectum T3 and (c) Goniopsis cruentata T3. The inhibitors amiloride (12,7 mM), verapamil (40 mM), and amiloride + verapamil used in this project promoted a tendency to reduce Ca2+ transport. The results on ouabain inhibitor (17.1 mM) suggests the necessity of a Na+ gradient for secondary Ca2+ transport,. The results also suggest a relationship between level of terrestrial adaptation and physiological responses related to Ca2+ homeostasis in hepatopancreas, while the antennal gland does not seem to have a relevant role on Ca2+ homeostasis in semi-terrestrial crabs.

Todas as células eucarióticas apresentam mecanismos para controlar e operar o cálcio (Ca2+). Apesar desse íon não ser importante para regulação osmótica e manutenção da concentração iônica da hemolinfa em crustáceos, ele é finamente regulado, pois desempenha papel fundamental no enrijecimento do exoesqueleto desses organismos. Dessa forma o crescimento e fisiologia desses organismos estão ligados ao massivo transporte de Ca2+ que ocorre através das células epiteliais durante o ciclo da muda. Para avaliar os mecanismos transportadores de Ca2+ presentes na membrana plasmática, foram utilizadas células isoladas a partir de hepatopâncreas de D. pagei, um crustáceo dulcícola. Quando essas células foram submetidas a um pulso de 1mM de ATP externo, ocorreu uma queda rápida (50 s) na concentração de cálcio intracelular ([Ca2+]i), que foi totalmente inibida por 10mM de vanadato e parcialmente por 2mM de amiloride, sugerindo que o efluxo ocorreu através de uma Ca-ATPase (PMCA) e de um trocador Na+/Ca2+ (NCX ou NHE), respectivamente. Essa queda foi seguida de uma recuperação dos valores iniciais, que pode ter ocorrido via influxo de Ca2+ do meio externo, sensível ao verapamil (1mM), ou através da liberação de Ca2+ de estoque intracelulares. Células incubadas em meio livre de Ca2+ apresentam uma redução no [Ca2+]i e quando são submetidas a um pulso de Ca2+ externo ocorre um influxo imediato do íon, que é sensível tanto a 1mM de verapamil quanto a 2mM de amiloride, sugerindo que a entrada ocorra via canais para cálcio e via trocador Na+/Ca2+, respectivamente. Juntos esses resultados sugerem que o transporte de cálcio em células isoladas de hepatopâncreas de D. pagei parece ocorrer de maneira semelhante ao modelo proposto em outros crustáceos: efluxo via Ca-ATPase (PMCA) sensível ao vanadato e via trocador Na+/Ca2+ (NCX ) sensível ao amiloride; influxo via canais para Ca2+ sensíveis ao verapamil e modo de influxo de Ca2+ do trocador Na+/Ca2+ ou trocador Na+/H+ (NHE) operando como Ca2+ /(n) Na+, sensíveis ao amiloride. Esses dados contribuem para um maior entendimento do transporte de cálcio em D. pagei (e outros crustáceos) e sua importância para a homeostase e o ciclo da muda. / All eukaryotic cells display several mechanisms to control and operate calcium (Ca2+). Although there is no apparent importance for hemolymph osmo-ionic regulation, it plays an essential role on exoskeleton calcification (hardening). Crustaceans growth and physiology are linked to massive calcium transport during molting cycle. The aim of this work was to evaluate calcium transport mechanisms in hepatopancreatic cells of the freshwater crab D. pagei. When these cells were exposed to external ATP pulse (1mM), it was observed a decrease in intracellular calcium concentration ([Ca2+]i), inhibited by 10mM vanadate and partially by 2mM amiloride, suggesting the involvement of a Ca-ATPase (PMCA) and Na+/Ca2+ exchanger (NCX ou NHE), respectively. Recovery of [Ca2+]i was inhibited by 1mM verapamil, a calcium channel blocker. The same was observed in calcium free environment and so, calcium must have been provided by intracellular stocks (endoplasmatic reticulum and/or mitochondria). When cells incubated in calcium free environment were exposed to calcium pulse (1mM or 10mM), a rapid rise in [Ca2+]i was observed, suggesting calcium influx. This could be partially inhibited by 1mM verapamil or 2mM amiloride, suggesting the participation of calcium channels and Na+/Ca2+ exchanger (Ca2+ influx mode), respectively. Calcium transport in these cell appears to be the same as described for other crustaceans: efflux occurs via a vanadate sensitive Ca-ATPase (PMCA) and by an amiloride sensitive Na+/Ca2+ (NCX exchanger); influx is mediated by a verapamil sensitive calcium channel and by an amiloride sensitive Na+/Ca2+ or Na+/H+ (NHE) operating as Ca2+ /(n) Na+ exchanger. Taken together, these data contributes to a better understanding of D. pagei calcium homeostasis and the moult cycle.

Orientador: Leandro de Castro Mantovani / Resumo: Acidificação oceânica, processo resultante das emissões de gás carbônico (CO2) na atmosfera pelas atividades de natureza antrópica, vem causando nas últimas décadas uma modificação no equilíbrio químico do sistema bicarbonato/carbonato e consequentemente uma diminuição do pH dos oceanos. Estimativas apontam que esta diminuição pode ser de 0,7 unidades até ano de 2300, o que pode afetar o crescimento, reprodução e até mesmo a sobrevivência das espécies. Nesse sentido, são necessários estudos que avaliem o impacto da acidificação oceânica ao nível fisiológico e molecular nas diferentes espécies marinhas. O siri Callinectes danae é um importante recurso ecológico e econômico da Região da Baixada Santista e habitante de diferentes faixas de salinidade. O presente estudo avaliou os efeitos da acidificação oceânica no siri C. danae sobre um conjunto de parâmetros fisiológicos (consumo de oxigênio, excreção de amônia, razão O:N, índice hepatossomático e capacidade osmo-e ionorregulatória da hemolinfa), e a expressão gênica da Na+/K+- ATPase, enzima importante no processo de osmorregulação e equilíbrio ácido base. Os animais foram mantidos em diferentes salinidades (20, 25, 30, 35 e 40) e nos pHs 8,0 (controle) e 7,3 (acidificado) por um período de três e trinta dias. Foi observado aumento no consumo de oxigênio nas salinidades 25 (3 dias), 20 e 40 (30 dias) provavelmente devido a uma maior necessidade energética para a manutenção de sistemas relacionado a regulação ácido-base. També... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Oceanic acidification, a process resulting from the emission of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere by activities of anthropic nature, has been causing in recent decades a change in the chemical balance of the bicarbonate / carbonate system and consequently a decrease in the pH of the oceans. Estimates indicate that this decrease can be 0.7 units per year of 2300, which can affect the growth, reproduction and even survival of the species. In this sense, studies are needed to evaluate the impact of oceanic acidification on physiological and molecular levels in different marine species. The Callinectes danae crab is an important ecological and economic resource of the Region of the Baixada Santista and inhabitant of different ranges of salinity. The present study evaluated the effects of ocean acidification on C. danae crab on a set of physiological parameters (oxygen consumption, ammonia excretion, O: N ratio, hepatosomatic index and osmo-and ionoregulatory capacity of hemolymph), and gene expression of Na + / K + - ATPase, an important enzyme in the process of osmoregulation and acid base balance. The animals were kept at different salinities (20, 25, 30, 35 and 40) and at pHs 8.0 (control) and 7.3 (acidified) for a period of three and thirty days. It was observed an increase in the oxygen consumption in salinities 25 (3 days), 20 and 40 (30 days) probably due to a greater energy requirement for the maintenance of systems related to acid-base regulation. Metabolic depressi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio Leão Castilho / Resumo: A seleção sexual e o modelo Chave-Fechadura apoiaram a evolução genital dos artrópodes, principalmente em insetos; mas esta abordagem nunca foi testada em crustáceos decápodes. O objetivo desta investigação foi identificar padrões de seleção sexual e testar o modelo Chave-Fechadura utilizando diferentes espécies de camarões peneóideos. Além disso, identificamos o quão diferentes as espécies são em relação à sua visão da morfologia genital e descrevemos o télico e o petasma de cinco diferentes camarões peneóideos e determinamos algum grau de complexidade do petasma ao longo das tendências de evolução. Duas espécies de télico aberto (Litopenaeus schmitti e Pleoticus muelleri) e sete espécies de télico fechado (Xiphopenaeus kroyeri, Artemesia longinaris, Rimapenaeus constrictus, Farfantepenaeus brasiliensis, F. paulensis, Sicyonia dorsalis e S. typica) foram selecionadas. Os indivíduos foram coletados com um barco camaroeiro equipado com redes de arrasto nas costas do sudeste e sul do Brasil. Petasma e télico foram destacados e fixados em Karnovsky e foram conduzidos aos procedimentos de ultraestrutura na Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e algumas partes de sua genitália foram medidas. Os dados medidos foram analisados por meio de regressões lineares simples e análise discriminante. O modelo de Chave-Fechadura foi identificado em seis espécies (L. schmitti, P. muelleri, X. kroyeri, A. longinaris, R. constrictus e F. brasiliensis) evidenciando uma coevolução sexualmente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sexual selection and lock-and-key model supported the arthropod’s genital evolution, mainly on insects; but this approach has never been tested on decapod crustaceans. The aim of this investigation was identify sexual selection patterns and test lock-and-key model using different species of penaeoideans shrimps. In addition, we identified how different the species are with respect to their genital morphology view and describe thelycum and petasma of five different penaeoidean shrimps and determine some degree of complexity of the petasma along the evolution trends. Two open thelycum species (Litopenaeus schmitti and Pleoticus muelleri) and seven closed thelycum species (Xiphopenaeus kroyeri, Artemesia longinaris, Rimapenaeus constrictus, Farfantepenaeus brasiliensis, F. paulensis, Sicyonia dorsalis and S. typica) were selected. The individuals were collected with a fishery shrimp boat equipped with double-rig nets in the Southeastern and Southern Brazilian coasts. Petasma and thelycum were dissected and fixed in Karnovsky and it were conducted to the ultrastructure procedures in the Scanning Electron Microscopy (SEM), and some parts of their genitalia were measured. The measured data was analysed by means simple linear regressions and discriminant analysis. The lock and key model was identified in six species (L. schmitti, P. muelleri, X. kroyeri, A. longinaris, R. constrictus and F. brasiliensis) evidencing a sexually antagonistic coevolution of the genitalia between males a... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The pollution from anthropic activities has produced a pronounced alteration in both terrestrial and aquatic ecosystems. However, because of the position that they occupy in the landscape, limnic environments are susceptible to receive large amounts of pollutants, such as pesticides. This factors combined with the low capability of dilution enhance the harmful effects of toxic substances to the organisms within this habitat. Moreover, the increasing temperature, consequence of global climatic changes, also has a direct and indirect influence on ecological studies, once it affects especially ectothermic organisms which live within continental water bodies. The decrease of water’s oxygen, generally associated with a higher temperature, for example, is responsible for the lower quality of some aquatics habitats, threatening more sensitive organisms. The pollution and variations of temperature have restricted the habitat of many species of crustaceans of the genus Aegla to water springs since they prefer clean and well-oxygenated waters. These variables have influenced the metabolism and behavior of Aegla and might modify its oxidative state and consequently the survival of this species in case of environment alteration. In this way, the aim of this study was to assess the effects of temperature variation, water quality and the oxygen concentration under behavioral and oxidative stress parameters (using biomarkers) on gills, hepatopancreas and muscles of Aegla longirostri. Thus, animals were exposed to 18ºC, 21°C, 24°C and 26ºC for 48 hours under laboratory conditions; analysis of behavior’s feedback, lethality and antioxidant defense system were made. Beyond, we verified the alterations in the antioxidant system induced by moderated (2.5 ppm OD) and severe (1.5 ppm OD) hypoxia and different qualities of water (Anthropized and natural) and also the behavioral responses and lethality. The increase of temperature has affected significantly not just the behavioral response, but also the levels of almost all the antioxidants tested in different tissues. We have demonstrated that the variation of temperature, even in a short-term experiment, can induce an alteration of behavior both on activity and reaction’s time of the crustaceans. The antioxidant activity in animals exposed to moderate and severe hypoxia have increased in relation to those who had constant oxygenation. These results demonstrate that the animals need well-oxygenated waters to survive, and a lower oxygenation affected their antioxidant system and consequently the survival, which could have an impact on populations of A. longirostri. Worst quality waters have the potential of changing the behavior, by decreasing activity at night, which could compromise foraging behavior, for example. It is evident, by the increase in activity and level of most biomarkers evaluated, that these animals are sensitive to the presence of pesticides even in very small quantities. / A poluição consequente de atividades antrópicas tem causado alteração dos ecossistemas terrestres e aquáticos. Porém, devido a posição que ocupam na paisagem, ambientes límnicos estão propensos a receber grandes cargas de poluentes, como por exemplo pesticidas. Isto, aliado a menor capacidade de diluição, potencializa os efeitos nocivos de substâncias tóxicas aos organismos que ali habitam. Além disso, a temperatura em ascendência, reflexo da alteração climática global, também exerce influência direta e indireta em estudos ecológicos, uma vez que afeta especialmente organismos ectotérmicos que vivem em corpos d’água continentais. A diminuição de oxigênio na água, geralmente associada à temperatura mais alta, por exemplo, é responsável pela baixa qualidade de alguns habitats aquáticos, ameaçando organismos mais sensíveis. A poluição e variações na temperatura têm restringido o hábitat de muitas espécies de crustáceos do gênero Aegla às nascentes, visto que possuem preferência por água límpida e bem oxigenada. Estas variáveis influenciam o metabolismo e o comportamento de Aegla, podendo alterar o estado oxidativo e consequentemente a sobrevivência desta espécie caso seu ambiente seja alterado. Desta forma, avaliaram-se os efeitos da variação de temperatura, da qualidade da água e da concentração de oxigênio sob parâmetros comportamentais e de estresse oxidativo (através de biomarcadores) em brânquias, hepatopâncreas e músculo de Aegla longirostri. Os animais foram expostos, em condições laboratoriais, a temperaturas de 18ºC, 21°C, 24°C e 26ºC durante 48 horas; foram analisadas as respostas comportamentais, letalidade e o sistema de defesa antioxidante no crustáceo de água doce A. longirostri. Além disso, verificamos as alterações no sistema antioxidante induzidas por hipóxia moderada (2,5 ppm OD) e grave (1,5 ppm OD) e em águas de diferentes qualidades (antropizadas e naturais) e também as respostas comportamentais e a letalidade. O aumento da temperatura afetou significativamente não só a resposta comportamental, mas também os níveis de quase todos os antioxidantes testados em A. longirostri em diferentes tecidos. Nós demonstramos que a variação na temperatura, mesmo em um experimento a curto prazo, é capaz de induzir uma alteração no comportamento de atividade e no tempo de reação dos crustáceos. A atividade antioxidante em animais expostos à hipóxia moderada e grave aumentou em relação àqueles com oxigenação constante. Esses resultados demonstram que esses animais realmente exigem águas bem oxigenadas para sobreviver e que uma menor oxigenação afetaria o seu sistema antioxidante e consequentemente a sua sobrevivência, podendo assim impactar as populações de A. longirostri. Águas antropizadas têm o potencial de alterar o comportamento desses eglídeos, diminuindo sua atividade durante à noite, podendo comprometer o seu comportamento de forrageio, por exemplo. Além disso, fica evidente, através do aumento da atividade e do nível da maioria dos biomarcadores avaliados, que esses animais são sensíveis à presença de pesticidas mesmo que estes estejam presentes em quantidades muito pequenas.