Symbiosis brought important evolutionary novelties to life on Earth. Lichens, the symbiotic entities formed by fungi, photosynthetic organisms and bacteria, represent an example of a successful adaptation in surviving hostile environments. Yet many aspects of the lichen symbiosis remain unexplored. This thesis aims at bringing insights into lichen biology and the importance of symbiosis in adaptation. I am using as model system a successful colonizer of tundra and alpine environments, the worm lichens Thamnolia, which seem to only reproduce vegetatively through symbiotic propagules. When the genetic architecture of the mating locus of the symbiotic fungal partner was analyzed with genomic and transcriptomic data, a sexual self-incompatible life style was revealed. However, a screen of the mating types ratios across natural populations detected only one of the mating types, suggesting that Thamnolia has no potential for sexual reproduction because of lack of mating partners. Genetic data based on molecular markers revealed the existence of three morphologically cryptic Thamnolia lineages. One lineage had a clear recombination structure and was found in the tundra region of Siberia, shorelines of Scandinavia, and Aleutian Islands. The other lineage was allopatric with the previous, and was highly clonal; only two haplotypes were found across the alpine region of central and southeastern Europe. However, the third lineage was sympatric with the other two, had a worldwide distribution, and although highly clonal, showed a recombinant population structure. Our data could not reveal whether the signs of recombination resulted from rare recombination events due to the extreme low frequency of the other mating type or ancestral variation before the loss of sexual reproduction. However, investigation of Thamnolia’s green algal population showed that in different localities, different algal genotypes were associated with the same fungal genotype. Furthermore, data suggest that Thamnolia carried several algal genotypes within its thalli and shared them with other distantly related but ecologically similar fungal species.

Insects are often infected with facultative endosymbiotic bacteria, which can have a range of important ecological effects. The grain aphid, Sitobion avenae, harbours diverse facultative symbionts, which suggests their importance in grain aphid biology. This thesis attempts to explain the ecological roles of the facultative endosymbionts in S. avenae. It also examines the question of whether the horizontal transmission of symbionts between aphid clones and species can be important for shaping the ecology and evolution of multi-species aphid communities. Novel techniques developed for research with the grain aphid study system are presented. Grain aphid clones vary in their tolerance to low temperatures, but this trait is not affected by their facultative endosymbionts. Strains of a symbiont Hamiltonella defensa do not protect grain aphids from hymenopterous parasitoids, regardless of the host genotype. However, experienced parasitoid females preferentially oviposit in aphids which do not harbour symbionts. Comparison of the fitness consequences of infection with the same Hamiltonella strains in their original and in novel grain aphid host clones reveal no consistent differences. Symbiont strains establish easily following artificial transfer between clones of the grain aphid, but the symbionts transferred from other aphid species form less stable infections. Hamiltonella strains do not affect the fecundity of their grain aphid host clones regardless of their host species of origin, but also do not generally confer protection against parasitoids. There are no clear patterns in the distribution of parasitoid-resistant phenotypes across phylogenetic trees of Hamiltonella and its bacteriophage APSE. Strains of four unrelated species of endosymbionts, Rickettsia, Spiroplasma, Rickettsiella and Regiella, confer the same pathogen-resistant phenotype to a single pea aphid clone. The same symbiont strains can confer resistance to clones of two different aphid species. Some strains in multiple infections may compensate for the costs of infections with other symbionts. The importance of these results for understanding the ecological and evolutionary role of facultative endosymbionts in aphids and other insects are discussed, and directions for further research are proposed.

Parce qu'ils sont constamment en contact avec toutes sortes de microorganismes présents dans leur environnement, les organismes pluricellulaires ont développé un système immunitaire qui leur permet de détecter leur présence et contrôler leur croissance. Les contacts se produisent naturellement au niveau des surfaces de l'animal qui sont exposés à l'environnement extérieur, comme la peau ou les muqueuses. Il existe au minimum deux types d'interactions : dans le premier cas, la présence de l'autre ne cause aucun problème pour chacun, et peut même éventuellement apporter un bénéfice. Dans le second, l'un des partenaires est aggressif envers l'autre, qui doit répondre à cette situation de stress en essayant de préserver son intégrité pour assurer sa survie. Du côté de l'hôte, cette réponse implique le système immunitaire et a généralement pour but de détruire le microorganisme. En utilisant l'insecte drosophila melanogaster comme organisme hôte modèle, j'ai étudié les interactions hôtes - microbes. Dans le cadre d'un premier projet, je me suis interessé aux cellules circulantes de la drosophiles, les plasmatocytes. Nous savions qu'elles sont capables de manifester certaines activités biologiques (sécrétion de cytokine et de facteurs coagulant, phagocytose), mais leur importance dans la résistance aux infections n'a jamais été évaluée. En générant des drosophiles dépourvues de plasmatocytes, j'ai pu montrer que ces cellules sont requises pour assurer la résistance à certaines infections bactériennes systémiques chez l'adulte, dont Staphylococcus aureus et Salmonella typhimurium, mais pas toutes. / Because they are constantly exposed to contact with the various type of microorganisms present in their environment, multicellular organisms have evolved an immune system that allow them to sense their presence and control their growth. Close contact with these microbes naturally occurs in body parts that are exposed to the environment, like external body surfaces and internal mucosa, and at least two diffrerent kind of relations can be described. In the first case both the two parts do not harm the other, eventually allowing the relationship to go for a mutual benefit. In the second case, one part is agressive towards the other and lead it to induce a response to this stressful situation in order to preserve it's integrity and ultimately it's survival. From the host point of view, this response involves the immune system and most frequently aims at the eradication of the microbes. Using the fruitfly drosophila melanogaster as a model for the host side, i was interested in studying host-microbe interactions. A first project i worked on focused on drosophila circulating cells, the plasmatocytes, about which we knew some activities (secretion of cytokines, cloting factors, phagocytosis) but whose functional relevance to resist infection has never been tested. By generating plasmatocytes-depleted flies, I show that these cells are required for the survival of the adult upon some type of systemic bacterial infections, including Staphylococcus aureus and Salmonella typhimurium, but not all.

Sinorhizobium meliloti est une bactérie du sol Gram- capable d'induire la formation denodosités fixatrices d'azote lors d'une interaction symbiotique avec les plantes de la familledes légumineuses. L'importance de la balance redox au cours de cette interaction a été miseen évidence. Ainsi, des mutants bactériens déficients dans la production du glutathion (GSH),présentent un phénotype altéré d'infection et de fixation de l'azote atmosphérique.Le premier objectif a donc été de déterminer si les phénotypes observés chez les mutants de lavoie de biosynthèse du GSH étaient liés à l'activité des glutarédoxines (GRX). Une analysebioinformatique a révélé la présence de trois gènes codant des GRX chez S. meliloti. Lesmutants, Smgrx1, Smgrx2 et Smgrx3, déficients pour chacune des GRX, ne produisent pasdes phénotypes similaires à ceux observés avec les mutants GSH. Si Smgrx2 présente unphénotype moins marqué, Smgrx1 est plus sévèrement affecté puisqu'il n'est plus capable dese différencier en bactéroïde. L'implication de SmGrx2 dans la régulation du métabolisme dufer et la mise en place des centres Fe-S a, par ailleurs, été mise en évidence.Le second objectif a été de définir s'il existait, chez S. meliloti, une redondance fonctionnelleentre les GRX et les thiorédoxines (TRX). Ainsi, le mutant SmtrxB, dépourvu de thiorédoxineréductase, présente la particularité d'induire la formation d'un plus grand nombre de nodulesque la souche sauvage. Le système TRX de S. meliloti apparaît donc comme un régulateurnégatif de la nodulation. D'autre part, les nodosités formées par ce mutant SmtrxB, ont uneactivité fixatrice d'azote significativement diminuée. Les rôles des TRX et des GRXapparaissent donc, au moins partiellement, distincts.Les résultats obtenus ici apportent des éléments nouveaux sur l'implication du GSH, des GRXet des TRX dans la mise en place d'une nodosité fonctionnelle, et ouvrent de nouvellesperspectives d'études sur les rôles de ces molécules dans le processus de fixation d'azote. / Sinorhizobium meliloti is a soil bacterium Gram- able to induce the formation of nitrogenfixingnodules during a symbiotic interaction with plants of the legume family. Theimportance of redox balance during this interaction has been demonstrated. In this way,bacterial mutants deficient in the production of glutathione (GSH), exhibit an alteredphenotype of infection and fixation of atmospheric nitrogen.The first objective was therefore to determine whether the phenotypes observed in mutants ofthe GSH biosynthesis pathway were related to the activity of glutaredoxins (GRX). Abioinformatic analysis revealed the presence of three genes encoding GRX in S. meliloti. Themutants, Smgrx1, Smgrx2 and Smgrx3, deficient for each of the GRX, do not producephenotypes similar to those observed with the GSH mutants. If Smgrx2 presents a less severephenotype, Smgrx1 is more severely affected since it is incapable of differentiating intobacteroïd. The involvement of SmGrx2 in the regulation of iron metabolism and theestablishment of Fe-S cluster has also been demonstrated.The second objective was to determine if there was, in S. meliloti, a functional redundancybetween GRX and thioredoxin (TRX). Thus, the SmtrxB mutant, devoid of thioredoxinreductase, has the distinctive feature of inducing the formation of more nodules than the wildtype strain. The TRX system of S. meliloti appears to be a negative regulator of nodulation.On the other hand, the nodules formed by this SmtrxB mutant have a significantly decreasednitrogen-fixing activity. Hence, the roles of TRX and GRX appear to be at least partiallydistinct.The results obtained here provide new evidence on the involvement of GSH, the GRX andTRX in the establishment of a functional nodule, and open new perspectives for studying onthe roles of these molecules in the process of nitrogen fixation.

O aspecto ambiental está cada vez mais presente no cotidiano das empresas, as quais necessitam reduzir custos e diminuir seus impactos ambientais sempre, concomitantemente a isso tem a necessidade de diminuir a disposição de resíduos na natureza e a extração desenfreada de recursos naturais finitos. Um conceito importante encontrado na literatura é a Simbiose Industrial (SI), a qual busca reutilizar resíduos para obter um sistema fechado com a diminuição de impactos ambientais. A SI ocorre entre empresas e estas são preferíveis que estejam dentro de um parque para maior eficiência, portanto pode-se considerar que a proximidade geográfica influencia no sucesso dela e que o arranjo físico do parque deve ser planejado para atingir melhores resultados. Este trabalho propõe um procedimento composto por seis passos, baseados principalmente no modelo Systematic Layout Planning (SLP) de Muther (1973) para planejar o layout de empresas que participam da SI dentro de um sistema com limites definidos, de forma a encontrar o melhor arranjo físico que favoreça as trocas simbióticas e os relacionamentos criados. O procedimento proposto direciona desde a coleta de dados, passando pelo matching, análise e fluxo, até o estabelecimento das inter-relações das empresas dentro do espaço. Para demonstrar a aplicação do procedimento e os possíveis resultados, realizou-se uma aplicação deste através da coleta de dados de empresas que irão participar de um parque ecológico no interior de São Paulo. Os dados foram utilizados e o procedimento resultou em um arranjo físico das empresas, com foco naquelas que realizam trocas simbióticas. O resultado foi analisado teoricamente, principalmente em relação a SI, que necessita ser o centro do layout final, sendo considerado satisfatório por atender o objetivo proposto, além disso foram colocadas algumas ideias para melhorar a questão da proximidade geográfica ao máximo. Os trabalhos futuros necessitam considerar o fluxo de produtos, em caso da presença de uma cadeia logística no parque e a necessidade de implementação do resultado para maiores análises. / The environmental aspect is increasingly present in daily companies routine, these companies always need to reduce costs and decrease their environmental impacts, concomitantly to that there is the need to reduce the residue disposal in the nature and the unbridled extraction of finite natural resources. An important concept found in literature is the Industrial Symbiosis (IS), which seeks to reuse residues to obtain a closed system with the environment impacts diminution. The IS occurs between companies and they are preferable to be inside a park for more efficiency, so it can be considered that geographical proximity influences in its success and that the park layout must be well planned to reach better results. This research proposes a procedure composed by six steps mainly based on Systematic Layout Planning (SLP) model from Muther (1973) to plan the layout of companies which participate in IS inside a system with defined limits, to find the best layout that favors the symbiotic exchanges and the created relationships. The proposed procedure directs since the data collection, passing by the matching, the flow analysis, until the establishment of the companies interrelationships inside the space. To demonstrate the procedure application and the possible results, this research held an application of the procedure through the data collection in the companies that are going to participate at an ecological park within the state of São Paulo. The data was used and the procedure resulted in the layout of the companies, focusing on that ones which perform symbiotic exchanges. The result was theoretically analyzed, mainly in relation to the IS, which needs to be the center of the final layout, it was considered satisfactory because attended the proposed objective, furthermore some ideas were given to improve the question of the geographic proximity to the maximum. The future researches need to consider the products flow, in case of the presence of a logistic chain in the park and the necessity of the implementation of the results to better analysis.

A associação de diferentes seres vivos favoreceu a exploração de novos hábitats e outras fontes de alimento, contribuindo nos processos de adaptação e de diversificação biológica. Essa associação, em que duas espécies passam a viver juntas, é denominada simbiose, e as associações de simbiose podem resultar em relações benéficas (mutualismo), neutras (comensalismo) ou prejudiciais (parasitismo) aos organismos envolvidos. Insetos estabelecem associações de simbiose diversas com outros organismos, como leveduras, vírus, protistas e bactérias. Dentre esses organismos, as bactérias são as mais comumente associadas a insetos. Elas podem se localizar no interior do corpo do hospedeiro, tanto no espaço extracelular ou endocelular (endossimbionte), assim como associadas externamente ao corpo do hospedeiro (ectossimbionte). Endossimbiontes são os que mais diretamente influenciam a fisiologia e o metabolismo do hospedeiro, tornando-se, em alguns casos, essenciais à sobrevivência de seu hospedeiro. Exemplo disso são as bactérias endossimbiontes associadas a pulgões, Buchnera aphidicola, que são responsáveis pela síntese de aminoácidos essenciais e vitaminas para complementar os recursos nutricionais explorados pelos pulgões, seiva de plantas, que normalmente apresentam baixo valor nutricional. Mas vários outros simbiontes, mesmo que não estabelecendo essa obrigatoriedade na relação com o hospedeiro, acabam influenciando inúmeros aspectos da bioecologia de seus pulgões hospedeiros, como, por exemplo, a capacidade de defesa de seus hospedeiros a inimigos naturais. Spiroplasma são bactérias que influenciam o sistema de reprodução de borboletas, moscas-das-frutas, joaninhas e pulgões, além de influenciar a resposta de seus hospedeiros ao ataque de inimigos naturais, como parasitoides e nematoides. Porém, pouco se sabe sobre os efeitos desse simbionte no metabolismo de seus hospedeiros. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de infecções por Spiroplasma no metaboloma de seu hospedeiro Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae). As análises foram conduzidas utilizando-se de isolinhagens irmãs de A. citricidus, infectadas ou não por Spiroplasma. Fêmeas adultas de A. citricidus, infectadas ou não por Spiroplasma, foram coletadas (25 mg/amostra), submetidas aos processos de extração com solução de clorofórmio, metanol e água (1:3:1) e derivatização com n-metil-n-(trimetilsilil)trifluoroacetamida e trimetilclorosilano, para posterior análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GCMS-TOF) para a detectação de metabólitos. Após tratamento e análise dos dados obtidos, foi observado que 40 metabólitos foram afetados significativamente em pulgões infectados por Spiroplasma. Dentre os metabólitos de A. citricidus alterados pela infecção por Spiroplasma, merecem destaque os hidrocarbonetos cuticulares, compostos nitrogenados e ácidos graxos. Os efeitos metabólicos da interação Aphis citricidus - Spiroplasma revelou informações importantes sobre a influência do endossimbionte na composição química de seus hospedeiros. / The association between different living beings favored the exploitation of new habitats and food sources, contributing to adaptation and biological diversity. This association in which two species live together is named symbiosis, and associations of symbiosis can result in beneficial (mutualism), neutral (comensalism) or prejudicial (parasitism) interactions. Insects established a diverse range of associations with other organisms, such as yeasts, virus, protists and bacteria. Bacteria are by far the most commonly associates of insects. Bacteria can be located within the host body, either at the extra or intracellular space (endosymbionts), as well as on the body surface (ectosymbionts). Endosymbionts are the ones that most influence the host physiology and metabolism, and they may even become essential for the host survival. An example of such dependency is the aphid symbiont Buchnera aphidicola that synthesis essential amino acids and vitamins to complement the natural diet of host, which are of a low nutritional value. But many other symbionts that are not essential do the host can affect a number of bioecological aspects of their host aphids, as the host immune capacity to natural enemies. Spiroplasma are bacteria that can influence the reproduction system of butterflies, fruit flies, ladybugs and aphids, and interfere with the host immune response to parasitoids and nematodes. However, little is known of the effects of secondary symbionts on their host\'s metabolism. Thus, this work is aimed to detect the effects of Spiroplasmainfection on the metabolomics of the apid host Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae). Analysis were conducted using sister isolines A. citricidus, infected or not with Spiroplasma. Infected and uninfected adult females were collected from lab colonied (25 mg/samples), subjected to metabolite extraction in chloroform, methanol and water (1:3:1) and derivatization with n-methyl-n-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide and trimethylchlorosilane, followed by metabolite analysis in a gas chromatography coupled with a mass spectrometer (GCMS-TOF). After filtering and data analysis, 40 metabolites were observed in different intensities in between infected and uninfected aphids. The aphid\'s metabolites influenced by infection with Spiroplasma indicated the regulation of the metabolism of fatty acids, hydrocarbons and nitrogen compounds. The metabolic effects of the interaction Aphis citricus - Spiroplasma revealed interesting information on the host metabolism regulation by a secondary symbiont and on the role these changes may play on the associations of the host with other organisms.

Diaphorina citri Kuwayama, 1908 (Hemiptera: Psyllidae) é um inseto exótico no Brasil, registrado desde a década de 40. Apesar dos danos diretos que pode causar, só recebeu atenção como praga em 2004, quando foi confirmada a doença Huanglonbing (HLB) em citros, a qual foi posteriormente relacionada a D. citri como inseto-vetor. Atualmente, não há cura para plantas doentes. Portanto, o manejo do HLB é baseado na retirada de árvores infectadas e no controle dos psilídeos, o qual se fundamenta no controle biológico clássico, ação natural de predadores e no controle químico. Porém, o uso contínuo e intenso de agrotóxicos é sempre problemático devido ao desequilíbrio que pode causar nos agroecossistemas. Portanto, investigar as populações de D. citri no Brasil e discutir possíveis medidas alternativas para o controle ou manejo do vetor/doença são desejáveis. Assim, este trabalho apresenta como objetivos i) avaliar a diversidade genética intra e interpopulacional de D. citri e verificar a existência de estruturação populacional no Brasil, especialmente entre as populações que se distribuem na principal região citrícola do país; ii) determinar a ocorrência e frequência de infecção por Wolbachia em diferentes populações desse psilídeo, além de caracterizar a diversidade desse simbionte e definir a relação entre os haplótipos do hospedeiro e as linhagens de Wolbachia,visando fornecer subsídios para o controle alternativo deste inseto-vetor. A análise de diversidade genética utilizou o gene da citocromo oxidase I (COI) como marcador molecular. Os cálculos dos índices de fixação F indicaram a presença de estrutura genética e os cálculos dos índices de diversidade molecular mostraram um quadro de expansão populacional recente. Já a caracterização de Wolbachia via tipagem pela análise de sequências de multilocos (multilocus sequencing typing - MLST) indicou a ocorrência de cinco STs (173, 174, 175, 225 e 236), enquanto que análises das sequências do wsp indicaram quatro tipos de Wolbachia. O ST-173 foi predominante, estando presente em todas as populações, enquanto que os demais foram populações-específicos. Análises da relação hospedeiro-simbionte não revelou a existência de relações específicas entre os haplótipos do hospedeiro e os STs de Wolbachia, nem a diminuição da diversidade nucleotídica de D. citri frente à infecção por mais de um ST do simbionte. A relação entre os STs de Wolbachia e as consequências desta diversidade na bioecologia do hospedeiro ainda permanecem desconhecidas, mas a constatação de que Wolbachia ocorre em todas as populações e de que há um ST com distribuição abrangente abre caminhos para a utilização desse simbionte no desenvolvimento de estratégias alternativas de controle de D. citri. / Diaphorina citri Kuwayama, 1908 (Hemiptera: Psyllidae) is an exotic insect in Brazil, first recorded in the 40s. Although it causes direct damage, D. citri only received attention as a pest in 2004, when the \"Huanglonbing\" (HLB) disease was confirmed infecting citrus in Brazil, and subsequently related to D. citri as vector. Currently, there is no cure for diseased plants, and the management of HLB is based on the removal of infected trees and psyllid control, which is based on classical biological control, natural predation and chemical control. However, the continuous use of pesticides is always problematic due to the imbalance it can cause in agrosystems. Therefore, investigations on the populations structure of D. citri in Brazil and possible alternative measures for vector/disease control or management are highly desired. Thus, this study was aimed to i) evaluate the intra and interpopulation genetic diversity of D. citri and verify the existence of population structuring in Brazil, especially in the main citrus producing region of the country, ii) determine the natural rate of infection and characterize the Wolbachia strains associated with different populations of D. citri and iii) investigate the relationship among host haplotypes and the strains of Wolbachia, in order to provide data for the alternative control of this vector. The analysis of genetic diversity was done using the cytochrome oxidase I (COI) gene as a molecular marker. The fixation rates F calculated indicated the presence of genetic structure, while the molecular diversity indices pointed to a recent population expansion of D. citri in Brazil. The multilocus sequence typing analysis (\"multilocus sequencing typing - MLST\") for Wolbachia demonstrated the presence of five new sequence-types (STs = 173, 174, 175, 225 and 236), while only four were identified when using the wsp sequences as markers. The ST-173 was the predominant ST associated with D. citri, being present in all populations, while others were specific to certain populations. Analysis of the hostsymbiont relationship did not reveal the existence of specific interactions between host haplotypes and the STs of Wolbachia, or the decrease of nucleotide diversity of D. citri in populations infected by more than one ST. The effects of Wolbachia diversity on the host bioecology are still unknown, but the fact that Wolbachia is fixed in all populations and that there is a ST broadly distributed throughout the D. citri populations highlights the use of Wolbachia for the development of alternative strategies to control D. citri.

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

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

O aspecto ambiental está cada vez mais presente no cotidiano das empresas, as quais necessitam reduzir custos e diminuir seus impactos ambientais sempre, concomitantemente a isso tem a necessidade de diminuir a disposição de resíduos na natureza e a extração desenfreada de recursos naturais finitos. Um conceito importante encontrado na literatura é a Simbiose Industrial (SI), a qual busca reutilizar resíduos para obter um sistema fechado com a diminuição de impactos ambientais. A SI ocorre entre empresas e estas são preferíveis que estejam dentro de um parque para maior eficiência, portanto pode-se considerar que a proximidade geográfica influencia no sucesso dela e que o arranjo físico do parque deve ser planejado para atingir melhores resultados. Este trabalho propõe um procedimento composto por seis passos, baseados principalmente no modelo Systematic Layout Planning (SLP) de Muther (1973) para planejar o layout de empresas que participam da SI dentro de um sistema com limites definidos, de forma a encontrar o melhor arranjo físico que favoreça as trocas simbióticas e os relacionamentos criados. O procedimento proposto direciona desde a coleta de dados, passando pelo matching, análise e fluxo, até o estabelecimento das inter-relações das empresas dentro do espaço. Para demonstrar a aplicação do procedimento e os possíveis resultados, realizou-se uma aplicação deste através da coleta de dados de empresas que irão participar de um parque ecológico no interior de São Paulo. Os dados foram utilizados e o procedimento resultou em um arranjo físico das empresas, com foco naquelas que realizam trocas simbióticas. O resultado foi analisado teoricamente, principalmente em relação a SI, que necessita ser o centro do layout final, sendo considerado satisfatório por atender o objetivo proposto, além disso foram colocadas algumas ideias para melhorar a questão da proximidade geográfica ao máximo. Os trabalhos futuros necessitam considerar o fluxo de produtos, em caso da presença de uma cadeia logística no parque e a necessidade de implementação do resultado para maiores análises. / The environmental aspect is increasingly present in daily companies routine, these companies always need to reduce costs and decrease their environmental impacts, concomitantly to that there is the need to reduce the residue disposal in the nature and the unbridled extraction of finite natural resources. An important concept found in literature is the Industrial Symbiosis (IS), which seeks to reuse residues to obtain a closed system with the environment impacts diminution. The IS occurs between companies and they are preferable to be inside a park for more efficiency, so it can be considered that geographical proximity influences in its success and that the park layout must be well planned to reach better results. This research proposes a procedure composed by six steps mainly based on Systematic Layout Planning (SLP) model from Muther (1973) to plan the layout of companies which participate in IS inside a system with defined limits, to find the best layout that favors the symbiotic exchanges and the created relationships. The proposed procedure directs since the data collection, passing by the matching, the flow analysis, until the establishment of the companies interrelationships inside the space. To demonstrate the procedure application and the possible results, this research held an application of the procedure through the data collection in the companies that are going to participate at an ecological park within the state of São Paulo. The data was used and the procedure resulted in the layout of the companies, focusing on that ones which perform symbiotic exchanges. The result was theoretically analyzed, mainly in relation to the IS, which needs to be the center of the final layout, it was considered satisfactory because attended the proposed objective, furthermore some ideas were given to improve the question of the geographic proximity to the maximum. The future researches need to consider the products flow, in case of the presence of a logistic chain in the park and the necessity of the implementation of the results to better analysis.