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Ecologia microbiana de sedimentos de manguezal do Estado do Ceará

COLARES, Geórgia Barguil. Ecologia microbiana de sedimentos de manguezal do Estado do Ceará. Fortaleza (CE), 2014. 162 f. Tese (Doutorado em Ciências Marinhas Tropicais) – Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2016-06-15T14:39:34Z
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Previous issue date: 2014 / Mangroves are highly productive coastal ecosystems found in tropical and subtropical climates,
with Brazil having the second largest mangrove area in the world and the largest in the Americas.
Although the macro ecology of these environments is well known, little is known about the
microbial community. The objective of this study was to contribute to the knowledge of the
microbial ecology of mangrove sediments investigating mangroves of the state of Ceará (Pacoti,
Ceará, Coreaú and Acaraú) subjected to different types of impacts, having a pristine mangrove
(Timonha) as a reference. One of the studies involved a five-year monitoring of the microbial
community structure in the sediment in the root zones of Rhizophora mangle in Pacoti mangrove.
A second approach comprised a biogeographic study of microbial communities in sediments
without vegetation and in the root zones of R. mangle and Avicennia shaueriana in five
mangroves. These two studies were performed using PCR- DGGE and analyses of environmental
variables and their correlations. The last approach sought to characterize the taxonomic diversity
of the five mangroves using high-throughput sequencing. The results of the five-year monitoring
of bacteria and archaea showed variation in the structure of these communities, and this variation
was mostly explained by the silt-clay contents. The ribotype richness for Bacteria and Archaea
ranged from 10-29 and 14-38, respectively, and the site most distant to the sea presented the
lowest average richness for both domains. In the biogeographic study the structure of bacterial
and archaeal communities was largely explained by the silt-clay contents, but also by the
mangrove species, since the sediments of vegetated areas were more similar to each other than
with the unvegetated sediments. The five mangroves differed regarding to the microorganism
richness, with Pacoti having the second highest richness of bacteria and the lowest of archaea. By
analyzing the richness in the habitats, the unvegetated area showed lower bacterial richness,
especially in the mangroves impacted by shrimp farming. Regarding the taxonomic diversity the
predominance of the phylum Proteobacteria in the mangroves was detected, with the exception of
Pacoti, which showed higher abundance of Firmicutes. Among the most abundant phyla
Bacteroidetes, Actinobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi and Planctomycetes were also detected.
The most abundant classes of Proteobacteria in the five mangroves were Gamma, Delta, Alpha
and Epsilonproteobacteria. Only two phyla of Archaea were detected in the five mangroves,
Crenarchaeota and Euryarchaeota. Interestingly, Ceará mangrove exhibited some unique genera
of archaea, including Halobacterium, Natrococcus and Thermogymnomonas. This first dataset for
northeast Brazil mangroves clearly demonstrates the existence of structural patterns of the
communities of Bacteria and Archaea and these patterns were molded primarily by the silt-clay
contents and habitat type. Seven phyla of Bacteria and two of Archaea dominate these
mangroves. This basal phyla composition comprises a wide range of genera that distinguishes
each mangrove and signals for a high functional redundancy. This complex microbial diversity is
responsible for the mangrove functioning and contributes to the resilience of these ecosystems,
emphasizing the importance of their conservation. / Os manguezais são ecossistemas costeiros produtivos encontrados em regiões de clima tropical e
subtropical, tendo o Brasil a segunda maior área de manguezal do mundo e a maior do continente
americano. Embora a macro ecologia desses ambientes seja bastante conhecida, pouco se sabe
sobre a comunidade microbiana. O objetivo deste trabalho foi contribuir para o avanço do
conhecimento da ecologia microbiana de sedimentos de manguezais, através de uma varredura
em manguezais do estado do Ceará (Pacoti, Ceará, Coreaú e Acaraú) submetidos a diferentes
tipos de impactos, tendo um manguezal pristino (Timonha) como referência. Um dos estudos
envolveu o monitoramento durante 5 anos da estrutura da comunidade microbiana de sedimentos
em zonas de raízes de Rhizophora mangle no manguezal do Pacoti. Uma segunda abordagem
abrangeu um estudo biogeográfico das comunidades microbianas em sedimentos sem vegetação e
em zonas de raízes de R. mangle e Avicennia shaueriana nos cinco manguezais. Esses dois
estudos foram feitos usando a técnica de PCR-DGGE e análises de variáveis ambientais e suas
correlações. A última abordagem buscou caracterizar a diversidade taxonômica dos cinco
manguezais através do sequenciamento em larga escala. O resultado de cinco anos de
monitoramento das comunidades de bactérias e arqueias mostrou variação na estrutura dessas
comunidades e que esta foi em maior parte explicada pelo conteúdo de silte-argila. A riqueza de
ribotipos para Bacteria e Archaea variou de 10 a 29 e de 14 a 38, respectivamente, sendo a região
mais distante do mar a que apresentou menor média de riqueza para ambos os domínios. No
estudo biogeográfico, a estrutura das comunidades de Bacteria e Archaea foi, em grande parte,
explicada pelo conteúdo de silte-argila, mas também pela espécie de mangue, já que os
sedimentos das áreas vegetadas foram mais similares entre si do que com os sedimentos de áreas
sem vegetação. Os cinco manguezais diferiram com relação à riqueza de micro-organismos,
sendo o manguezal do Pacoti o que apresentou a segunda maior riqueza de bactérias e a menor de
arqueias. Ao analisar a riqueza por habitat, a área sem vegetação apresentou menor riqueza de
bactérias, principalmente nos manguezais impactados pela carcinicultura. Quanto à diversidade
taxonômica, foi detectada a predominância do filo Proteobacteria nos manguezais, com exceção
do Pacoti, que apresentou maior abundância de Firmicutes. Entre os filos mais abundantes
também se encontram Bacteroidetes, Actinobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi e
Planctomycetes. As classes de Proteobacteria mais abundantes nos cinco manguezais foram
Gamma, Delta, Alpha e Epsilonproteobacteria. Foram detectados apenas dois filos de Archaea
nos cinco manguezais, Crenarchaeota e Euryarchaeota. O manguezal do rio Ceará se destacou por
apresentar alguns gêneros exclusivos de Archaea, incluindo Halobacterium, Natrococcus e
Thermogymnomonas. Esse primeiro conjunto de dados para manguezais do Nordeste do Brasil
demonstra claramente a existência de padrões de estruturas de comunidades de Bacteria e
Archaea, padrões esses moldados principalmente pelo conteúdo de silte-argila e tipo de habitat.
Sete filos de Bacteria e dois de Archaea dominam esses manguezais. Essa composição basal de
filos por sua vez, compreende uma extensa diversidade de gêneros que distingue cada manguezal
e sinaliza para uma alta redundância funcional. Essa complexa diversidade microbiana responde
pelo funcionamento e contribui para a reconhecida resiliência desses ecossistemas, ressaltando a
importância de sua conservação.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/17709
Date January 2014
CreatorsColares, Geórgia Barguil
ContributorsMelo, Vânia Maria Maciel
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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