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Previous issue date: 2011-02-15 / Cianobactérias vêm sendo apontadas como um dos maiores problemas ambientais relacionados à água doce. Esses micro-organismos formadores de florações e potencialmente tóxicos estão relacionados à perda da qualidade da água e até a problemas de saúde em seres humanos. Alta afinidade por nitrogênio, estratégias para estocagem de fósforo e a capacidade de ajustarem sua posição na coluna d’água são algumas vantagens competitivas das cianobactérias sobre outros componentes do fitoplâncton. Mais recentemente, a ocorrência de processos de comunicação química, como alelopatia e quorum sensing, vêm sendo apontados como vantagens competitivas alternativas das cianobactérias. Desta forma, os objetivos do presente trabalho foram: (1) verificar se as espécies Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa interagem quimicamente e se situações de estresse por competição e luz influenciam nessa interação; (2) verificar como a competição entre C. raciborskii e M. aeruginosa pode alterar a morfologia de M. aeruginosa, através da formação de colônias, além de avaliar o papel da co-evolução neste processo. Para tal, experimentos em laboratório foram executados adicionando-se exudatos de culturas de C. raciborskii e M. aeruginosa, sob diferentes condições, em ambas as espécies como alvo. Os resultados apontaram que as cepas de C. raciborskii (CYRF) e M. aeruginosa (MIRF) provenientes do Reservatório do Funil (RJ) apresentaram um maior número de respostas às interações químicas do que cepas provenientes de outros locais. CYRF em estresse por competição produziu possíveis aleloquímicos capazes de inibir o crescimento de MIRF, enquanto MIRF quando cultivada sob estresse por luz (25 μmol fótons m-2s-1) produziu aleloquímicos capazes de inibir o crescimento de CYRF. Ambas as cepas também demonstraram a habilidade de se comunicarem por quorum sensing. Essa comunicação em CYRF induziu a inibição do seu próprio crescimento, enquanto que em MIRF induziu a formação de colônias. Quando a formação de colônia em M. aeruginosa foi testada, foi observado uma possível produção de moléculas para a formação de colônias em MIRF engatilhada pela competição com diferentes cepas de C. raciborskii, e não somente com CYRF. Os resultados apontaram também que, dentre dez cepas de M. aeruginosa testadas, somente MIRF foi capaz de formar colônias quando em contato com o exudato da competição entre CYRF e MIRF. Desta forma, o sinal para formação de colônia foi apontado como cepa-dependente, indicando a importância do papel da co-evolução nas interações químicas entre cianobactérias. Os resultados encontrados sugerem que interações químicas intra e interespecíficas podem desempenhar importante
papel, ainda que pouco explorado, na dominância e substituição de espécies de cianobactérias. / Cyanobacteria have been pointed as one of the main problems in freshwater systems. These blooming microorganisms are potentially toxic and their occurrence have been directly related to the lost of water quality and human health problems. High nitrogen affinity, strategies to storage phosphorus and the ability to adjust their position in the water column are some competitive advantages of cyanobacteria over other phytoplankton components. Recently, mechanisms of chemical communication, such as allelopathy and quorum sensing, have been indicated as an alternative advantage of cyanobacteria. The aim of this study was: 1. to evaluate if Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa can interact chemically, and if stressed conditions caused by competition and light can interfere in this relationship; 2. to evaluate how the competition between C. raciborskii and M. aeruginosa can induce morphological variation (colony formation) in M. aeruginosa and how the role of coevaluation. Laboratory experiments were performed and exudates from C. raciborskii and M. aeruginosa, cultivated in different conditions, were added to the same species as target. The results revealed that the strains of C. raciborskii (CYRF) and M. aeruginosa (MIRF), isolated from Funil Reservoir (RJ), showed more responses to chemical interactions than the strains from different places. When CYRF was grown in regular light (100 μmol quanta m-2s-1) and stressed by competition, this strain produced allelochemicals that inhibited the growth of MIRF, while MIRF cultivated in light stress (25 μmol quanta m-2s-1) produced allelochemicals that inhibited the growth of CYRF. It was also observed that both strains have the ability to communicate by quorum sensing. This communication induced growth self-inhibition in CYRF, while it induced colony formation in MIRF. When colony formation was evaluated, the production of inducible molecules to colony formation in MIRF was triggered by the competition with different strains of C. raciborskii, and not only by the competition with CYRF. The results also showed that, among ten strains of M. aeruginosa, only MIRF was able to form colonies when in contact with exudates from competition between CYRF and MIRF. The colony formation signal was pointed as strain-dependent, highlighting the importance of the co-evolution in chemical interactions among cyanobacteria. These results suggest that chemical interactions among species can play an important role, still unexplored, in the dominance and successional pattern of species.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/2153 |
| Date | 15 February 2011 |
| Creators | Mello, Mariana Mendes e |
| Contributors | Soares, Maria Carolina, Roland, Fabio, Figueredo, Cleber Cunha, Vidal, Luciana de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Ecologia, UFJF, Brasil, ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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