Orientadora : Profª. Drª. Eunice da Costa Machado / Coorientador : Prof. Dr. Luiz Laureno Mafra Jr. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa: Pontal do Paraná, 30/03/2015 / Inclui referências : f. 38-45;52-53 / Linha de pesquisa: Biogeoquímica e poluição marinha / Resumo: O ferro é um micronutriente essencial ao metabolismo vital do microfitoplâncton marinho. Sua disponibilidade biológica está relacionada também à produção e liberação da neurotoxina ácido domóico (AD) pela diatomácea Pseudo-nitzschia spp. (Ps-n). O AD é capaz de quelar ferro, o que potencialmente representa uma vantagem competitiva em relação aos demais componentes do plâncton marinho. No entanto, por ser um aminoácido, necessita de ferro para sua biossíntese. Alguns estudos mostraram que as taxas de liberação de AD aumentam significativamente em células Fe-deficientes, provavelmente como alternativa para acelerar a absorção do nutriente; outros concluíram que a produção total diminui drasticamente, pois as células perdem a capacidade de sintetizar a toxina. Esse estudo, descritivo e experimental, investigou a distribuição de macronutrientes inorgânicos dissolvidos, ferro dissolvido total e biodisponível em diferentes profundidades (até 200 m) na margem continental e região oceânica contígua de Santa Catarina e relacionou-os à abundância do microfitoplâncton e de Ps-n. O experimento in vitro testou a influência de diferentes concentrações de ferro-deficientes (D) ou suficiente (S) (D1=0 nmol.L-1, D2= 1,7 nmol.L-1, D3=10 nmol.L-1, S=100 nmol.L-1) sobre as taxa de crescimento e a produção de AD por P. multiseries. Os maiores valores de silicato nas estações de margem continental podem estar relacionados à ressurgência de borda de plataforma. Para o nitrato e fosfato, por outro lado, ocorreu uma intrusão em regiões mais afastadas, provavelmente relacionada à presença da Água Central do Atlântico Sul (ACAS). As concentrações de ferro dissolvido total no ambiente foram em geral elevadas (média 131 nmol.L-1), por ser uma região dominada pelas águas oligotróficas da Corrente do Brasil, e a fração considerada biodisponível representou ~5% do total. Houve uma inversão na dominância de grupos do microfitoplâncton, com diatomáceas nas estações dos máximos subsuperficiais de clorofila-a (MSC) e mais próximas à costa , onde ocorre o acúmulo de nutrientes, e dinoflagelados nas regiões mais afastadas. A análise de regressão múltipla identificou o ferro dissolvido biodisponível, em associação ao silicato e à salinidade, como os fatores mais determinantes (R2 = 0,7) para a distribuição do microfitoplâncton total na região durante o período investigado. O gênero Pseudo-nitzschia representou apenas 3,1% da abundância total, atingindo um máximo de 183 cel.L-1, tendo sido identificada a ocorrência de três espécies: P. pungens, P. delicatissima e P. americana, nenhuma considerada altamente tóxica. A concentração de AD particulado e dissolvido nas amostras de campo não foi quantificável. Resultados do experimento mostraram curvas de crescimento similares das células de P. multiseries sob condições suficientes e deficientes de ferro, o que evidencia a eficiência do AD na adsorção do micronutriente, evitando a limitação do crescimento por ferro. Os conteúdos intracelulares de toxinas, por outro lado, foram significativamente maiores nas células Fe-suficientes em relação às Fe-deficientes, isso porque (i) as primeiras foram capazes de sintetizar maiores quantidades de AD e (ii) as últimas liberaram grande parte do AD no meio para manter suas taxas de crescimento frente ao estresse causado pela limitação. Provavelmente por este mesmo motivo, as concentrações de AD dissolvido no meio não diferiram significativamente entre os tratamentos (p = 0,9) durante a fase exponencial de crescimento. Nas fases estacionária e de declínio, diferentemente, a concentração de AD na fração dissolvida foi até 20 vezes maior no tratamento Fe-suficiente (p!?!0,03),, pois as células já deveriam estar altamente Fe-estressadas no outro tratamento e não conseguiram sintetizar AD abundantemente. Palavras-chave: ácido domóico, micronutrientes, AdCSV, LC-UVD / Abstract: Diatoms of the genus Pseudo-nitzschia (Ps-n) produce the marine neurotoxin domoic acid (DA), linked to amnesic sellfish poisoning. Distribution of dissolved inorganic macronutrients, dissolved total and bioavailable iron was analyzed at South Atlantic waters (27°S) at different depths (until 200 m) and related to microphytoplankton and Ps-n abundance. Dissolved total iron concentrarions were high (avg. 131 nmol.L-1), despite the region is dominated by Brazilian Current (BC) oligotrophic waters, and the bioavailable fraction represented ~5% of the total. There was an inversion in the dominance of microphytoplankton groups: diatoms were more abundant nearshore and in deep chlorophyll maximum (DCM), because nutrient accumulation, and dinoflagellate offshore. Multiple regression analysis identified that the most determining factors (R2 = 0,7) to distribution of total microphytoplankton in the region during the investigated period were bioavailable iron, silicate and salinity. Ps-n spp. represented only 3,1% of the total abundance (max. 183 cell.L-1) and the analysis by electron microscopy revealed the occurrence of three species: P. pungens, P. delicatissima e P. americana, none of them considered highly toxic in previous investigations. Particulate and dissolved DA concentrations were below the quantitation limit of the method used (LC-UVD). We also investigated how Fe availability affects the production of domoic acid (DA), an aminoacid able to chelate Fe in seawater, but whose biosynthesis requires minimum intracellular levels of Fe, by P. multiseries. Growth rates of Fe-deficient and Fe-sufficient cells were similar, suggesting that DA efficiently increased iron intake. Intracellular DA quotas, on the other hand, are significantly greater in Fe-sufficient relative to Fe-deficient cells, because (i) the first are able to synthesize larger amounts of DA and (ii) the latter released most DA to the medium in order to sustain their relatively fast growth rates under the stress caused by Fe-deficiency. This probably also explains the similar concentrations (p = 0.9) of dissolved DA measured in the medium of all treatments during the exponential growth phase. Conversely, at both stationary and decline phases dissolved DA concentrations were up to 20 times higher in Fe-sufficient relative to Fe-deficient cells (p ? 0.03), which must have lost their ability to synthesize large amounts of DA. The results of this study are of importance for the risk assessment of harmful algal blooms in coastal regions with high Fe concentrations. Keywords: domoic acid, micronutrients, AdCSV, LC-UVD

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-06Bitstream added on 2014-06-13T20:28:43Z : No. of bitstreams: 1 millan_rn_me_jabo.pdf: 624138 bytes, checksum: 4c017f9c02d39dd2bd52c89249d6b657 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Estabelecimentos conhecidos como pesque-pagues tornaram-se comuns, impulsionando a economia de pequenos proprietários rurais, sendo opção de lazer, bem como auxiliando, no escoamento de parte da produção pesqueira de água doce. Em virtude disso, estudos são importantes para conhecimento dos padrões de qualidade de água, uma vez que estes determinam o sucesso do empreendimento. O estudo foi conduzido no pesque-pague do orfanato “Lar do Caminho”, na cidade de Jaboticabal/SP. O sistema apresenta fluxo contínuo de água, onde foram amostrados mensalmente sete pontos de coleta ao longo de um ano (jul/2005 a ago/2006), sendo dois na água de abastecimento (P1 = nascente e P2 = área alagável), três nos tanques (P3 = tanque 1, P4 = tanque 2 e P5 = tanque 3) e dois na água de saída do sistema (P6 = início do efluente, Pfe = final do efluente). Foram analisadas variáveis físicas e químicas da água como temperatura, pH, oxigênio dissolvido, dureza total, alcalinidade total, amônia, nitrato, nitrito, fósforo total, ortofosfato, clorofila-a, DBO5, além da composição da comunidade planctônica. Na região do estudo dois períodos climáticos são bem definidos, a estação seca (ago/2005 a nov/2005 e abr/2006 a jul/2006) e a chuvosa (dez/2005 a mar/2006). Observou-se que estas duas estações, assim como o manejo aplicado ao sistema, interferiram diretamente na dinâmica da qualidade da água, tanto no aspecto físicoquímico como na comunidade planctônica. O sistema pesque-pague, com fluxo contínuo de abastecimento de água, acumulou nutrientes ao longo dos pontos, principalmente no último tanque. Porém, o canal efluente contendo macrófitas e rochas, com aproximadamente 400m de extensão, propiciou melhoria na qualidade da água que é lançada no ambiente. / Sports Fishing have become extremely common in Brazil and have provided a financial sources to small farmstead owners. They are not only places for leisure but are an option to commercialize part of the freshwater fish produce. Analysis on the subject is important since water quality is a high asset within the entrepreneurship success. Analysis was undertaken in the ‘Lar do Caminho Orphanage’ Sport Fishing complex in Jaboticabal SP Brazil. The system has a continuous flow of water in which seven collection sites were sampled, once a month, between July 2005 and August 2006. Two sites lay in the supply water (P1 = source and P2 = wetland), three in tanks (P3 = tank 1; P4 = tank 2; P5 = tank 3) and two in the system’s exit water (P6 = initial point of effluent, Pfe = end of effluent). The water’s physical and chemical variables, such as temperature, pH, dissolved oxygen, total hardness, total alkalinity, ammonia, nitrate, nitrite, total phosphorus, orthophosphorus, chlorophyll-a, DBO5 and the composition of plankton community were analyzed. Two well-defined climate periods, dry (August 2005 to November 2005 and April 2006 to July 2006) and rainy seasons (December 2005 to March 2006) are featured in the region. The two seasons and management of the system affect directly the dynamics of water quality in the physical and chemical aspects and the plankton community. Continuous water supply sports fishing accumulated nutrients in all sites, especially in the last tank. However, the 400-m long effluent channel with macrophytes and rocks improved the water quality unloaded within the environment.

Orientador: Lúcia Helena Sipaúba Tavares / Banca: Odete Rocha / Banca: Maria da Graça Gama Melão / Banca: José Sávio Colares de Melo / Banca: José Augusto Senhorini / Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade da cultura em larga escala e a composição bioquímica da alga Chlorophyceae Ankistrodesmus gracilis e do Cladocera Diaphanosoma birgei em laboratório. O experimento foi realizado no Laboratório de Limnologia e Produção de Plâncton do Centro de Aqüicultura da UNESP (CAUNESP). As algas foram cultivadas em meio Chu12 e NPK (20:5:20), sob iluminação contínua (4.000 e 1.100 lux para pequena e larga escala, respectivamente), aeração constante e temperatura controlada (24,0±2,0ºC). O tempo de produção das algas foi de 31 dias, concentração na fase exponencial variando de 68,50 a 358,38 x 104 células.ml-1 nos diferentes volumes de cultivo. A análise bioquímica revelou que a alga apresenta 32,6% de proteína, 20,0% de carboidrato, 8,0% de extrato etéreo, 18,3% de cinzas, 3,2% de fibras e 4.583 cal/g. O aminograma revelou que 58,7% da proteína era constituída por aminoácidos essenciais. A relação Ca:P foi aproximadamente 1:1. O Cladocera foi oriundo dos viveiros de piscicultura do CAUNESP, isolado e criado em volumes de 500ml a 850L, em sistema estático, alimentados com A. gracilis, em temperatura de 23,3±3,6ºC, fotoperíodo natural e aeração suave. O tempo de produção do Cladocera foi de 27 dias com densidade final de 2.500 indivíduos.L-1. A análise bioquímica deste microcrustáceo revelou uma composição de 70,0% de proteína, 5,7% de carboidrato, 8,7% de extrato etéreo, 11,5% de cinzas, 4,3% de fibras e 4.627 cal/g. Os resultados apresentados sugerem que Ankistrodesmus gracilis e Diaphanosoma birgei são espécies com potencial para cultura e alimentação na aqüicultura / Abstract: The objective of this work was to analyze in detail the viability of the culture and the biochemical composition of the Chlorophyceae algae Ankistrodesmus gracilis and of the Cladocera Diaphanosoma birgei in laboratory. The experiment was carried out in the Limnology Laboratory and Plankton Production in the São Paulo State Aquaculture Center at UNESP (CAUNESP). The algae were cultivated using a culture media of Chu12 and NPK (20:5:20), under continuous light (4000 and 1100 lux for massive and small scale, respectively), constant aeration and controlled temperature (24.0±2.0ºC). Algae production time was of 31 days, concentration during the exponential phase varied from 68.5 to 358.38 x 104 cells.ml-1 in different volumes of culture. Biochemical analyses revealed that the algae presents 32.6% of protein, 20.0% of carbohydrate, 8.0% ethereal extract, 18.3% of ashes, 3.2% of fibers and 4.583 cal/g. The aminogram revealed that 58.7% of the protein was made up of essential aminoacids. The Ca:P relation was of approximately 1:1. The cladoceran was derived from the CAUNESP fish culture ponds, isolated and produced in volumes of 500ml to 850L, in batch system, fed with A. gracilis, at temperatures of 23.3±3.6ºC, natural photoperiod and mild airing. Cladocera production time was of 27 days with final density of 2500 individuals.L-1. The biochemical analyses of this micro-crustacean revealed a composition of 70.0% of protein, 5.7% of carbohydrate, 8.7% of ethereal extract, 11.5% of ashes, 4.3% of fibers and 4627 cal/g. The results here presented suggest that Ankistrodesmus gracilis and Diaphanosoma birgei are species with potential for culture and feeding in aquaculture / Doutor

Plâncton são organismos microscópicos que constituem a base da cadeia alimentar de ecossistemas aquáticos. Eles têm importante papel no ciclo do carbono pois são os responsáveis pela absorção do carbono na superfície dos oceanos. Detectar, estimar e monitorar a distribuição das diferentes espécies são atividades importantes para se compreender o papel do plâncton e as consequências decorrentes de alterações em seu ambiente. Parte dos estudos deste tipo é baseada no uso de técnicas de imageamento de volumes de água. Devido à grande quantidade de imagens que são geradas, métodos computacionais para auxiliar no processo de análise das imagens estão sob demanda. Neste trabalho abordamos o problema de identificação da espécie. Adotamos o pipeline convencional que consiste dos passos de detecção de alvo, segmentação (delineação de contorno), extração de características, e classificação. Na primeira parte deste trabalho abordamos o problema de escolha de um algoritmo de segmentação adequado. Uma vez que a avaliação de resultados de segmentação é subjetiva e demorada, propomos um método para avaliar algoritmos de segmentação por meio da avaliação da classificação no final do pipeline. Experimentos com esse método mostraram que algoritmos de segmentação distintos podem ser adequados para a identificação de espécies de classes distintas. Portanto, na segunda parte do trabalho propomos um método de classificação que leva em consideração múltiplas segmentações. Especificamente, múltiplas segmentações são calculadas e classificadores são treinados individualmente para cada segmentação, os quais são então combinados para construir o classificador final. Resultados experimentais mostram que a acurácia obtida com a combinação de classificadores é superior em mais de 2% à acurácia obtida com classificadores usando uma segmentação fixa. Os métodos propostos podem ser úteis para a construção de sistemas de identificação de plâncton que sejam capazes de se ajustar rapidamente às mudanças nas características das imagens. / Plankton are microscopic organisms that constitute the basis of the food chain of aquatic ecosystems. They have an important role in the carbon cycle as they are responsible for the absorption of carbon in the ocean surfaces. Detecting, estimating and monitoring the distribution of plankton species are important activities for understanding the role of plankton and the consequences of changes in their environment. Part of these type of studies is based on the analysis of water volumes by means of imaging techniques. Due to the large quantity of generated images, computational methods for helping the process of image analysis are in demand. In this work we address the problem of species identification. We follow the conventional pipeline consisting of target detection, segmentation (contour delineation), feature extraction, and classification steps. In the first part of this work we address the problem of choosing an appropriate segmentation algorithm. Since evaluating segmentation results is a subjective and time consuming task, we propose a method to evaluate segmentation algorithms by evaluating the classification results at the end of the pipeline. Experiments with this method showed that distinct segmentation algorithms might be appropriate for identifying species of distinct classes. Therefore, in the second part of this work we propose a classification method that takes into consideration multiple segmentations. Specifically, multiple segmentations are computed and classifiers are trained individually for each segmentation, which are then combined to build the final classifier. Experimental results show that the accuracy obtained with the combined classifier is superior in more than 2% to the accuracy obtained with classifiers using a fixed segmentation. The proposed methods can be useful to build plankton identification systems that are able to quickly adjust to changes in the characteristics of the images.

Plâncton são organismos microscópicos que constituem a base da cadeia alimentar de ecossistemas aquáticos. Eles têm importante papel no ciclo do carbono pois são os responsáveis pela absorção do carbono na superfície dos oceanos. Detectar, estimar e monitorar a distribuição das diferentes espécies são atividades importantes para se compreender o papel do plâncton e as consequências decorrentes de alterações em seu ambiente. Parte dos estudos deste tipo é baseada no uso de técnicas de imageamento de volumes de água. Devido à grande quantidade de imagens que são geradas, métodos computacionais para auxiliar no processo de análise das imagens estão sob demanda. Neste trabalho abordamos o problema de identificação da espécie. Adotamos o pipeline convencional que consiste dos passos de detecção de alvo, segmentação (delineação de contorno), extração de características, e classificação. Na primeira parte deste trabalho abordamos o problema de escolha de um algoritmo de segmentação adequado. Uma vez que a avaliação de resultados de segmentação é subjetiva e demorada, propomos um método para avaliar algoritmos de segmentação por meio da avaliação da classificação no final do pipeline. Experimentos com esse método mostraram que algoritmos de segmentação distintos podem ser adequados para a identificação de espécies de classes distintas. Portanto, na segunda parte do trabalho propomos um método de classificação que leva em consideração múltiplas segmentações. Especificamente, múltiplas segmentações são calculadas e classificadores são treinados individualmente para cada segmentação, os quais são então combinados para construir o classificador final. Resultados experimentais mostram que a acurácia obtida com a combinação de classificadores é superior em mais de 2% à acurácia obtida com classificadores usando uma segmentação fixa. Os métodos propostos podem ser úteis para a construção de sistemas de identificação de plâncton que sejam capazes de se ajustar rapidamente às mudanças nas características das imagens. / Plankton are microscopic organisms that constitute the basis of the food chain of aquatic ecosystems. They have an important role in the carbon cycle as they are responsible for the absorption of carbon in the ocean surfaces. Detecting, estimating and monitoring the distribution of plankton species are important activities for understanding the role of plankton and the consequences of changes in their environment. Part of these type of studies is based on the analysis of water volumes by means of imaging techniques. Due to the large quantity of generated images, computational methods for helping the process of image analysis are in demand. In this work we address the problem of species identification. We follow the conventional pipeline consisting of target detection, segmentation (contour delineation), feature extraction, and classification steps. In the first part of this work we address the problem of choosing an appropriate segmentation algorithm. Since evaluating segmentation results is a subjective and time consuming task, we propose a method to evaluate segmentation algorithms by evaluating the classification results at the end of the pipeline. Experiments with this method showed that distinct segmentation algorithms might be appropriate for identifying species of distinct classes. Therefore, in the second part of this work we propose a classification method that takes into consideration multiple segmentations. Specifically, multiple segmentations are computed and classifiers are trained individually for each segmentation, which are then combined to build the final classifier. Experimental results show that the accuracy obtained with the combined classifier is superior in more than 2% to the accuracy obtained with classifiers using a fixed segmentation. The proposed methods can be useful to build plankton identification systems that are able to quickly adjust to changes in the characteristics of the images.

Made available in DSpace on 2016-09-27T13:40:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-27T13:45:48Z : No. of bitstreams: 1 000145758.pdf: 1042745 bytes, checksum: 1f99bb468fafbbe5bec8910a28e12088 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade da cultura em larga escala e a composição bioquímica da alga Chlorophyceae Ankistrodesmus gracilis e do Cladocera Diaphanosoma birgei em laboratório. O experimento foi realizado no Laboratório de Limnologia e Produção de Plâncton do Centro de Aqüicultura da UNESP (CAUNESP). As algas foram cultivadas em meio Chu12 e NPK (20:5:20), sob iluminação contínua (4.000 e 1.100 lux para pequena e larga escala, respectivamente), aeração constante e temperatura controlada (24,0±2,0ºC). O tempo de produção das algas foi de 31 dias, concentração na fase exponencial variando de 68,50 a 358,38 x 104 células.ml-1 nos diferentes volumes de cultivo. A análise bioquímica revelou que a alga apresenta 32,6% de proteína, 20,0% de carboidrato, 8,0% de extrato etéreo, 18,3% de cinzas, 3,2% de fibras e 4.583 cal/g. O aminograma revelou que 58,7% da proteína era constituída por aminoácidos essenciais. A relação Ca:P foi aproximadamente 1:1. O Cladocera foi oriundo dos viveiros de piscicultura do CAUNESP, isolado e criado em volumes de 500ml a 850L, em sistema estático, alimentados com A. gracilis, em temperatura de 23,3±3,6ºC, fotoperíodo natural e aeração suave. O tempo de produção do Cladocera foi de 27 dias com densidade final de 2.500 indivíduos.L-1. A análise bioquímica deste microcrustáceo revelou uma composição de 70,0% de proteína, 5,7% de carboidrato, 8,7% de extrato etéreo, 11,5% de cinzas, 4,3% de fibras e 4.627 cal/g. Os resultados apresentados sugerem que Ankistrodesmus gracilis e Diaphanosoma birgei são espécies com potencial para cultura e alimentação na aqüicultura / The objective of this work was to analyze in detail the viability of the culture and the biochemical composition of the Chlorophyceae algae Ankistrodesmus gracilis and of the Cladocera Diaphanosoma birgei in laboratory. The experiment was carried out in the Limnology Laboratory and Plankton Production in the São Paulo State Aquaculture Center at UNESP (CAUNESP). The algae were cultivated using a culture media of Chu12 and NPK (20:5:20), under continuous light (4000 and 1100 lux for massive and small scale, respectively), constant aeration and controlled temperature (24.0±2.0ºC). Algae production time was of 31 days, concentration during the exponential phase varied from 68.5 to 358.38 x 104 cells.ml-1 in different volumes of culture. Biochemical analyses revealed that the algae presents 32.6% of protein, 20.0% of carbohydrate, 8.0% ethereal extract, 18.3% of ashes, 3.2% of fibers and 4.583 cal/g. The aminogram revealed that 58.7% of the protein was made up of essential aminoacids. The Ca:P relation was of approximately 1:1. The cladoceran was derived from the CAUNESP fish culture ponds, isolated and produced in volumes of 500ml to 850L, in batch system, fed with A. gracilis, at temperatures of 23.3±3.6ºC, natural photoperiod and mild airing. Cladocera production time was of 27 days with final density of 2500 individuals.L-1. The biochemical analyses of this micro-crustacean revealed a composition of 70.0% of protein, 5.7% of carbohydrate, 8.7% of ethereal extract, 11.5% of ashes, 4.3% of fibers and 4627 cal/g. The results here presented suggest that Ankistrodesmus gracilis and Diaphanosoma birgei are species with potential for culture and feeding in aquaculture

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-30T19:26:59Z No. of bitstreams: 1 nathanoliveirabarros.pdf: 1040154 bytes, checksum: 487237db51107acbc884e22816c55c60 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-03T18:59:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nathanoliveirabarros.pdf: 1040154 bytes, checksum: 487237db51107acbc884e22816c55c60 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T18:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nathanoliveirabarros.pdf: 1040154 bytes, checksum: 487237db51107acbc884e22816c55c60 (MD5) Previous issue date: 2008-05-28 / Os vírus são descritos como sendo os organismos mais abundantes e dinâmicos dos ecossistemas aquáticos, eles podem influenciar tanto a composição das comunidades quanto processos biogeoquímicos e ecológicos nestes ambientes. Os vírus são responsáveis por grande parte da mortandade bacteriana e fitoplanctônica, pelo término de florações e pelo aumento da disponibilidade de carbono e nutrientes. Muitos trabalhos reportam sobre a ecologia de vírus em ambientes aquáticos temperados, entretanto para ambientes tropicais, até o presente momento existem apenas dois trabalhos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a abundância de vírus e bactérias em sistemas aquáticos amazônicos, bem como as interações entre estas duas comunidades. Para isso foi utilizado técnicas de microscopia eletrônica e microscopia de luz. O número de vírus (VLP) variou tanto em escala temporal quanto em escala espacial, no entanto, a razão entre vírus e bactérias (VRB) se manteve estável. Em uma escala espacial a VBR esteve inversamente correlacionada com a concentração de carbono orgânico dissolvido (COD), sugerindo que lagos húmicos apresentam menor taxa de mortalidade bacteriana causada por vírus. Em média 20% das bactérias estavam infectadas com um número médio de 10 fagos por célula. O número de vírus esteve relacionado à disponibilidade de fósforo, à profundidade do lago, à entrada de luz e, principalmente à densidade bacteriana. Nossos dados são fortes evidências de que também nos ecossistemas amazônicos a maioria dos vírus são bacteriófagos e, portanto, possuem um papel fundamental no controle da comunidade bacteriana, na ciclagem de nutrientes e no fluxo de energia. / Virus are described as the most abundant and dynamic organisms in the aquatic environment, influencing communities composition and biogeochemical and ecological processes. These organisms are responsible for great part of the bacterial and phytoplanktonic mortality, for algal blooms decrease and for increasing the nutrients and carbon availability. Many previous works approach the viral ecology in temperate aquatic ecosystems, although there are only two references for the tropical area. The goal of this work was to determine the viral and bacterial abundances in Amazonian aquatic systems, as well as to evaluate the interactions between these groups. In order to achieve it, optical and electronic microscope techniques were applied. The number of viruses (VLP) varied both in temporal and in spatial scales, even though the virus/bacteria ratio was kept unaltered. In a spatial scale, VRB was correlated to the dissolved organic carbon (COD) concentration, suggesting that humic lakes present reduced rate of bacterial mortality caused by virus. In average, 20% of the bacteria were infected by 10 phagos per cell. The VLP was correlated to phosphorus availability, lake depth, light penetration, and mainly bacterial abundance. We suggest that most of the virus in Amazonian aquatic ecosystems are bacteriophages and, hence, that they play a fundamental role in controlling the bacterial community, in nutrient cycling and in energy flux.

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo427_1.pdf: 4031841 bytes, checksum: a5e35864b93169e2d567a901bab3b70b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo desta pesquisa foi avaliar os compartimentos e a interação da comunidade planctônica, associados aos aspectos físico-químicos da água na bacia portuária do Recife (Pernambuco, Brasil). As amostragens foram feitas em três pontos fixos em seção transversal (Ponto 1 - margem esquerda, Ponto 2 centro, Ponto 3 - margem direita) em junho de 2007 (período chuvoso) e em novembro de 2007 (período de estiagem), durante ciclos de marés semidiurnos (vazante, baixamar, enchente e preamar), na maré de sizígia. Foram analisados os parâmetros: temperatura do ar, pluviometria, insolação, evaporação, velocidade e direção do vento, profundidade, temperatura da água, salinidade, potencial hidrogeniônico (pH), material particulado em suspensão (MPS), oxigênio dissolvido na água (OD), demanda bioquímica do oxigênio (DBO) e sais nutrientes. A densidade da água, magnitude e direção das correntes de marés foram observadas a cada 3 horas na coluna de água (0,5 m abaixo da superfície, no meio e 0,5 m acima do fundo), clorofila a fracionada e o plâncton. Para coleta do plâncton foram utilizados dois tipos de amostras (rede de plâncton com 45 e 64 ���� de abertura de malha e garrafa). A transparência da água, pH, temperatura da água, OD, amônia, clorofila a fração pico-nanoplâncton e silicato apresentaram variação sazonal significativa. As séries temporais indicaram que MPS, salinidade, nitrito, fosfato, clorofila a total, transparência da água, pH, temperatura da água, OD, amônia, clorofila a fração pico-nanoplâncton foram elevados no período de estiagem e DBO, nitrato, clorofila a (total e fração microplâncton) e silicato no período chuvoso. Os nutrientes e MPS foram exportados em ambos os períodos, exceto a clorofila a (total e fracionada) que foi importada no período de estiagem. Foram identificados 127 táxons fitoplanctônicos e 56 zooplanctônicos, destacando o grupo das diatomáceas e dos copepodas, respectivamente. Foram mais representativos em riqueza e/ou abundância, frequência e/ou densidade: Plagiogramma sp., Coscinodiscus centralis, Thalassiosira sp., náuplios de Crustacea, Foraminifera, Brachionus plicatilis, Brachionus sp., Gastropoda (Trocophora e véliger) náuplios de Cirripedia, Copepoda (copepodito e adulto) e Euterpina acutifrons. A riqueza do fitoplâncton apresentou diferença significativa entre os amostradores (redes e garrafa) e menor no material coletado com garrafa, enquanto o zooplâncton não apresentou diferença significativa entre as redes. A maior riqueza do plâncton foi registrado na rede de 45 ����. O período de estiagem foi qualitativamente mais pobre e quantitativo mais rico. A composição do plâncton foi maior no período chuvoso decorrente a variabilidade hidroclimática. A disponibilidade de nutrientes determinou a produtividade do fitoplâncton e consequentemente sobre o zooplâncton, sugestionando efeito trófico em cascata ascendente (bottom-up control). Os resultados demonstraram uma área eutrófica, apresentando um padrão de circulação e processos de mistura que contribuem para a eliminação de poluentes carreados pelos rios, reduzindo o nível de eutrofização. Portanto, é imprescindível o manejo da bacia portuária do Recife e suas áreas adjacentes como subsídio à conservação da biodiversidade biológica

O filo Ctenophora tem sido negligenciado em estudos faunísticos e ecológicos no Brasil. São escassos os registros de espécies e pouco se sabe sobre a distribuição e abundância destes animais em águas brasileiras. Muito dessa falta de informações sobre o grupo se deve às dificuldades em se coletar e preservar espécimes. O presente estudo consistiu em um esforço no sentido de se conhecer um pouco mais sobre os ctenóforos, nos âmbitos faunístico, taxonômico e ecológico. A tese foi dividida em seis capítulos: o primeiro faz uma introdução ao estudo dos Ctenophora; o segundo traz descrições das sete espécies que ocorrem no Canal de São Sebastião; o terceiro traz uma chave de identificação para as treze espécies registradas para a costa brasileira, incluindo um glossário de termos específicos; o quarto aborda o problema taxonômico relativo ao ctenóforo Mnemiopsis leidyi, apresentando uma solução para tal; o quinto contempla a biologia populacional de M. leidyi na costa brasileira, a questão do impacto predatório da espécie em diversas regiões do mundo e sua recente introdução nos mares do Norte e Báltico; o último apresenta considerações gerais sobre os resultados dos capítulos anteriores. Desta forma, procurei abordar diversos aspectos da taxonomia e biologia dos ctenóforos presentes na costa brasileira e espero, assim, ter conseguido efetuar algum avanço no conhecimento deste grupo, ainda muito carente de estudos no Brasil e no mundo. / The phylum Ctenophora is pour studied in Brazil. Species records for the Brazilian coast are scarce in the literature. The distribution patterns and abundance of ctenophores in the region are almost unknown. The scarcity of data aims mostly to the difficulties in collecting and preserving specimens. This study consisted in an effort to increase knowledge on the faunistics, taxonomy and ecology of the ctenophores from Brazilian waters. Dissertation was divided in six chapters. The first on introduces the Ctenophora study. The second presents description of the seven species found in the São Sebastião Channel. The third chapter is an identification key to the species reported for the Brazilian coast, with a glossary on specific terms. The fourth regards the taxonomical problem of Mnemiopsis leidyi and suggests a solution for it. The fifth presents the population biology of M. leidyi from the Brazilian coast, the predatory impact of the species in several areas of the world and its recent introduction in the North and Baltic seas. The last chapter summarizes the final conclusions of the previous chapters. Thus, in hope of fulfilling a gap on these animals knowledge, I tried to contemplate several aspects of taxonomy and biology of the ctenophore species from the Brazilian coast.

Espécies de medusozoários com ciclos de vida muito diferentes habitam distintos mares e oceanos ao redor do mundo. Em uma escala regional, algumas espécies de hidrozoários estão amplamente distribuídas no Atlântico Sul-ocidental, (litorais do Brasil e Argentina), com populações habitando ambientes heterogêneos e estruturados. A relação entre a distribuição das espécies e a maior parte dos fatores ambientais é pouco conhecida. Deste modo, o objetivo de nosso estudo é pesquisar os padrões de distribuição e a estrutura genética populacional de duas espécies de hidrozoários do Atlântico Sul-ocidental em relação a: (1) as diferentes histórias naturais e (2) as distintas estruturas de massas d\'água do ambiente marinho. As espécies estudadas foram Olindias sambaquiensis (meroplanctônica, ciclo de vida: ovo ⊲ plânula ⊲ pólipo ⊲ medusa ⊲ ovo) e Liriope tetraphylla (holoplanctônica, ciclo de vida: ovo ⊲ plânula ⊲ medusa ⊲ ovo). Dados sobre a ecologia e história natural de tais espécies foram coletados e análises filogeográficas foram conduzidas utilizando os marcadores mitocondriais 16S e CO1. Nossos resultados revelaram um padrão filogeográfico similar para ambas as espécies. As populações brasileiras são basais e têm uma maior diversidade nucleotídica que as populações argentinas, as quais ocupam uma posição apical. O Rio da Prata não é uma barreira efetiva e introgressão possivelmente ocorre em ambas as espécies, podendo estar relacionada à circulação das massas d\'água. A estrutura genética encontrada para Olindias sambaquiensis pode estar relacionada com seu hábito demersal e afinidade com massas d\'água costeiras, e para Liriope tetraphylla com seu ciclo reprodutivo e auto-recrutamento. / Medusozoan species, with quite different life-cycles, inhabit different seas and oceans around the world. In a regional scale, some hydrozoan species are widespread along the Southwestern Atlantic Ocean (Brazilian and Argentinean shores), with populations distributed along a heterogeneous and structured environment. The relation between the distribution of the species and most of the biological and environmental factors is still largely unknown. Therefore, the aim of this study is to investigate the distributional patterns and genetic structure of populations of two hydrozoan species of SW Atlantic Ocean in relation to: (1) the different life histories and (2) the water masses structures of the marine environment. The species studied were the meroplanktonic Olindias sambaquiensis (life cycle: egg ⊲ planula ⊲ polyp ⊲ medusa ⊲ egg) and the holoplanktonic Liriope tetraphylla (life cycle: egg ⊲ planula ⊲ medusa ⊲ egg). We gathered data on the ecology and natural history of the species, and carried out phylogeographic analyses using CO1 and 16S DNA markers. Our results have shown similar phylogeographical patterns and genetic structures for both species. The Brazilian populations are basal and have a higher nucleotidic diversity than the apical Argentinean populations. The Rio de La Plata river is not an effective barrier, and introgression possibly occurs for both species and might be related to the circulation of the water masses. Biologically, the genetic structure found for Olindias sambaquiensis must be related to its demersal habit and close affinity to coastal water masses, and that found for Liriope tetraphylla must be related to its reproductive cycle and auto-recruitment.