'The highly nervous system of the English Lakes': aquatic ecosystem sensitivity to external changes, as demonstrated by diatoms.

The author reviews the stratigraphic diatom profile of Cumbrian lakes since the last glaciation. Knowledge of both present and previous interglacials suggests that a natural cycle of change is imposed on all lakes. The nature of inwashed material is dependant on climatic and natural soilcycles and this affects the water quality and sensitive aquatic biota. Anthropogenic effects are superimposed upon this with forest clearance and pollution. Whilst some Cumbrian diatom profiles extend over the entire post glacial, others cover only detailed sections relating to particular problems. Causes and effect of recent changes in lakes can be studied using indicator species but palaeocology contributes greatly to understanding of long term changes.

Bassenthwaite Lake: a general assessment of environmental and biological features and their susceptibility to change

Bassenthwaite (Lake) is one of the larger Cumbrian lakes, certainly one of the most distinctive, and of considerable conservation and amenity value. Although its shores lack sizeable settlements, its main inflow receives sewage effluent from a major tourist centre (Keswick) and is subject to episodic floods. These influences, the growing development of leisure activities at the lake (e.g. sailing, time-share units), and recent road-construction, have led to past appraisals of ecological impacts and lake management. The lake has not been the subject of intense and long-term ecological study, but much scattered information exists that is relevant to future management decisions. In the present Report, commissioned by North West Water, such information - published and unpublished - is surveyed. Especial attention is given to evidence bearing on susceptibility to change, affecting the lake environment and its biota or species of conservation interest. Extensive use has been made of the results of a recent (1986-7) seasonal survey by the FBA.

A general assessment of environmental and biological features of Windermere and their susceptibility to change

Bassenthwaite (Lake) is one of the larger Cumbrian lakes, certainly one of the most distinctive, and of considerable conservation and amenity value. Although its shores lack sizeable settlements, its main inflow receives sewage effluent from a major tourist centre (Keswick) and is subject to episodic floods. These influences, the growing development of leisure activities at the lake (e.g. sailing, time-share units), and recent road-construction, have led to past appraisals of ecological impacts and lake management. The lake has not been the subject of intense and long-term ecological study, but much scattered information exists that is relevant to future management decisions. In the present Report, commissioned by North West Water, such information - published and unpublished - is surveyed. Especial attention is given to evidence bearing on susceptibility to change, affecting the lake environment and its biota or species of conservation interest. Extensive use has been made of the results of a recent (1986-7) seasonal survey by the FBA.

Estudo comparativo da sensibilidade de dois organismos expostos a efluentes líquidos.

Tendo em vista a multiplicidade das ações causada pela interação dos agentes químicos com possíveis danos a biota pelos efluentes, a estratégia mais eficiente é o uso integrado de análises físicas, químicas e ecotóxicológicas para avaliação e previsão do risco ambiental. Nesse sentido, ensaios ecotoxicológicos são importantes meios de monitoramento ambiental a fim de se preservar o meio aquático. Um dos objetivos principais do trabalho foi implementar o método de ensaio com Daphnia similis de acordo com a ABNT NBR 12713: 2009. Além disso, objetivou-se avaliar a sensibilidade relativa de dois organismos-testes (Daphnia similis e Danio rerio) a efluentes de diversas indústrias tais como: alimentícia, bebidas, farmacêutica, papel, petroquímica, efluente proveniente de decapagem de metais, e chorume proveniente de três aterros diferentes (São Paulo, Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul) avaliando os resultados físico-químicos e os limites das legislações vigentes no Rio de Janeiro (NT 213, NT 202 e DZ 205). Dessa forma, pretende-se observar se os limites estabelecidos são suficientes para não conferir ecotoxicidade aguda ao corpo hídrico. Os efluentes tratados da indústria alimentícia, de bebidas, de papel e farmacêutica não apresentaram ecotoxicidade aguda nem a Daphnia similis nem ao Danio rerio. Já o ensaio com o efluente proveniente da decapagem de metais, apresentou-se muito tóxico aos dois organismos, sendo CL(I)50;48h igual 39,99% e CE(I)50;48h igual a 11,87%, respectivamente. Com relação aos efluentes da indústria petroquímica A, foi detectada ecotoxicidade mesmo estando todos os seus parâmetros analisados de acordo com as legislações vigentes. Já os efluentes provenientes de aterro sanitário, o chorume oriundo de aterro da região metropolitana de São Paulo, em geral, apresentou-se como sendo o mais tóxico dos três aterros sanitários. E o chorume tratado oriundo do aterro do Rio Grande do Sul, demonstrou-se ser o menos tóxico dos três, principalmente com relação à Daphnia similis. De modo geral, todos os efluentes que se encontraram dentro dos limites da legislação (DZ 205 e NT 202), não apresentaram ecotoxicidade aos organismos em estudo.

Poluentes marinhos como fatores de estresse em esponjas e mexilhões

A biota marinha está exposta a uma elevada quantidade de substâncias tóxicas que podem causar graves problemas ao ambiente. As esponjas (Porifera) e os mexilhões (Mollusca) por serem sésseis e filtradores são utilizados como bioindicadores de poluição. A experimentação com aquários permite a realização de ensaios controlados, acompanhamento da resposta a diversos poluentes, concentrações e tempo de exposição. Os objetivos deste estudo foram: I). avaliar a imunocompetência através da expressão de proteínas do sistema imune Fator Inflamatório de Enxerto AIF -1 e pP38 por teste de ELISA (do inglês, Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) em esponjas expostas a poluentes, II) acompanhar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas cinco espécies de esponjas marinhas: Aplysina fulva (Pallas, 1766), Chondrilla aff. nucula Schimidt, 1862, Dysidea robusta Vilanova e Muricy 2001, Polymastia janeirensis (Boury-Esnault, 1973) e Hymeniacidon heliophila (Parker, 1910) após exposição a lipopolisacarídeo (LPS) de E. Coli III) avaliar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas espécies C. aff. nucula e P. janeirensis após exposição a dodecil sulfato de sódio (SDS) IV) avaliar a mortalidade de mexilhões quando expostos ao dispersante Triton X-100 e esgoto doméstico in natura. Os resultados indicam que as esponjas A. fulva, C. aff. nucula, D. robusta e P. janeirensis expostas a 20 μg/mL de LPS por 30 minutos, uma, três, 24 e 48 horas apresentaram aumento de expressão da proteína AIF-1 em relação ao controle, com diferentes tempos de resposta para cada espécie. A esponja H. heliophila exposta a 30 μg/mL de LPS apresentou diferença significativa na expressão de AIF-1 em relação ao controle na exposição por 30 min, uma, quatro, 24 e 48 horas. Contudo, não houve diferença significativa na expressão de outra proteína, a quinase pP38, nesses ensaios. As esponjas C. aff. nucula e P. janeirensis foram expostas a 0,25 mg/L de dodecil sulfato de sódio (SDS) por 24 e 48 horas. C. aff. nucula apresentou aumento da expressão de AIF -1 quando comparada ao controle em 24 e 48 horas, mas para P. janeirensis não houve diferença significativa. Os mexilhões Perna perna foram expostos a poluentes de duas maneiras a detergente Triton X-100 0,10 g/L por três, seis, 12 e 18 horas que induziu diferença significativa na mortalidade em seis, 12 e 18 horas em comparação com o controle e a a esgoto doméstico in natura diluído na proporção de 1:50 não houve mortalidade no tratamento ou no controle. A variação da expressão da proteína AIF-1 observada nas cinco espécies de esponjas marinhas confirma a utilização dessa proteína como eficiente biomarcador de estresse. Os mexilhões foram bons bioindicadores da poluição por detergente.

Integrated assessment of environmental pollution using diverse sentinel organisms within Basque marine environments

294 p.

O papel do dossel na alimentação do lambari Bryconamericus microcephalus em um riacho de Mata Atlântica

Entender processos que envolvem a interação entre zona ripária e sistemas aquáticos é de fundamental importância para o estudo da dinâmica trófica em riachos. Os mecanismos atuantes nessa complexa interação são muitos, mas o estudo dos peixes pode facilitar a estruturação deste conhecimento, pois estes são os principais organismos que interagem com a biota aquática. Neste sentido, o presente estudo avalia a influência da cobertura do dossel ripário sobre a dinâmica trófica da espécie de lambari B. microcephalus em duas localidades no córrego Andorinha, Ilha Grande-RJ, através da análise da dieta, seletividade de presas e comportamento alimentar. Os dados obtidos e as análises realizadas sugerem que a espécie possui dieta onívora, muito influenciada pela cobertura de dossel e pouco sucetível a mudanças sazonais. Esta variação na dinâmica trófica é percebida em todos os aspectos observados, sugerindo uma marcada plasticidade que permite o ajuste da alimentação, preferência alimentar e comportamento de forrageio às diferentes condições locais. Este estudo contribui para o reconhecimento do valor da floresta ripária como importante agente estruturador da dinâmica trófica em ambientes aquáticos.

Pan-biogeografia dos ungulados viventes (Mammalia: Cetartiodactyla e Perissodactyla) da região Neotropical, da Zona de Transição Sul-americana e região Andina: aspectos históricos e conservacionistas

Os ungulados viventes (Cetartiodactyla e Perissodactyla), nas regiões estudadas, são representados por 11 gêneros e 24 espécies. O presente estudo propõe reconhecer os padrões de distribuição destas espécies, a partir da aplicação do método pan-biogeográfico de análise de traços. Este método auxilia no entendimento a priori dos padrões congruentes de distribuição e numa compreensão de padrões e processos de diferenciação geográfica no tempo e no espaço, reconstruindo a biogeografia de táxons. Em relação a aspectos conservacionistas, o método foi aplicado na identificação de áreas prioritárias para conservação. A aplicação do método consiste basicamente na marcação das localidades de ocorrência dos diferentes táxons em mapas, sendo estas localidades conectadas por intermédio de linhas seguindo um critério de mínima distância, resultando nos chamados traços individuais que foram plotados nos mapas de biomas da América Central e do Sul do programa ArcView GIS 3.2. A superposição destes traços individuais define um traço generalizado, sugerindo uma história comum, ou seja, a preexistência de uma biota ancestral subsequentemente fragmentada por eventos vicariantes. A interseção de dois ou mais traços generalizados corresponde a um nó biogeográfico, que representa áreas compostas e complexas, nas quais se agrupam distintas histórias biogeográficas. Para a análise pan-biogeográfica foi utilizado o software ArcView GIS 3.2 e a extensão Trazos 2004. A partir da superposição dos 24 traços individuais, foram reconhecidos cinco traços generalizados (TGs): TG1, Mesoamericano/Chocó, composto por Mazama pandora, M. temama e Tapirus bairdii; TG2, Andes do Norte (Mazama rufina, Pudu mephistophiles e Tapirus pinchaque); TG 3, Andes Centrais (Hippocamelus antisensis, Lama guanicoe, Mazama chunyi e Vicugna vicugna) ; TG4, Patagônia chilena (Hippocamelus bisulcus e Pudu puda).; TG5, Chaco/Centro oeste do Brasil (Blastocerus dichotomus, Catagonus wagneri e Ozotocerus bezoarticus); e um nó biogeográfico em Antioquia no noroeste da Colômbia. As espécies Mazama americana, M.bricenii, M.goazoubira, M.nana, Tapirus terrestris, Tayassu pecari e T. tajacu não participaram de nenhum dos traços generalizados. Os padrões de distribuição formados a partir dos traços generalizados indicam que os ungulados viventes sofreram uma fragmentação e diferenciação no Pleistoceno, relacionadas a eventos históricos ocorridos na região Neotropical, na Zona de Transição Sul-americana e na região Andina, explicados pelos movimentos ocorridos nas Zonas de Falhas Tectônicas da América Central e do Sul, por vulcanismo e pelas mudanças climáticas. A formação do platô Altiplano-Puna revelou ser uma barreira geográfica, tanto em tempos pretéritos como em tempos atuais, para a maioria da biota sul-americana, com exceção dos camelídeos, que habitam estas áreas da Argentina, do oeste da Bolívia e sudoeste do Peru. O nó biogeográfico confirmou a presença de componentes bióticos de diferentes origens, constituindo uma área com grande diversidade biológica e endêmica, sugerindo assim uma unidade de conservação no noroeste da América do Sul.

Vivendo com o inimigo: competição entre os corais invasores Tubastraea spp. e a esponja Desmapsamma anchorata na Baía de Ilha Grande, RJ

Espécies invasoras têm transformado muitos ecossistemas através de mudanças na estrutura das comunidades, cadeia trófica, ciclagem de nutrientes e sedimentação. A competição interespecífica ocorre frequentemente entre espécies nativas e introduzidas, e constitui um processo determinante na eficiência da invasão. Essa competição pode acarretar em alterações no papel das espécies dentro da comunidade e alterar os processos ecossistêmicos. Os corais Tubastraea coccinea e T. tagusensis invadiram o Brasil na década de 80, e são favorecidos pela carência de predadores na biota local, sendo a esponja Desmapsamma anchorata o único organismo identificado como inibidor do crescimento e desenvolvimento desses corais. O presente estudo tem como objetivo: 1) Quantificar e classificar em cinco categorias de interação: sobrecrescimento, contorno, contato periférico, encontro com até cinco cm de distância e encontro de cinco ate dez cm de distância entre as esponjas e Tubastraea spp. na Baía de Ilha Grande, temporalmente; 2) Descrever os mecanismos utilizados na competição entre a esponja D. anchorata e os corais Tubastraea (físicos ou químicos?); 3) Descrever a dinâmica do crescimento da esponja D. anchorata com relação a fatores abióticos. Foram encontradas 37 espécies de esponjas interagindo com Tubastraea spp, sendo que apenas 12 dessas espécies interagiram mais de 10 % no total de interações. O contato periférico e a interação de até 5 cm de distância foram os tipos de interação mais encontrados. D. anchorata foi a esponja que mais teve o contato de sobreposição. Não foi observado efeitos significativos dos extratos de Tubastraea spp. sobre D. anchorata e nem dos extratos de D. anchorata sobre o metabolismo dos corais. A sobreposição foi a principal ferramenta utilizada na defesa contra o competidor, enquanto que os corais Tubastraea spp. utilizaram defesa física e provavelmente química. D. anchorata não apresentou relação entre seu crescimento e os fatores abióticos medidos e mostrou crescimento em taxas diferentes durante os meses analisados, com um pico no mês de setembro diminuindo até a sua morte, no mês de dezembro. No caso da competição entre os invasores Tubastraea spp. e a esponja D. anchorata, a hipótese de controle biótico não pode ser levada em consideração, já que os corais Tubastraea spp. têm demonstrado capacidade de se expandir e colonizar novos locais muito rapidamente. Porém, como observado no presente estudo, e em outros trabalhos, pontualmente a esponja vence na competição com os corais invasores

Biochemical biomarkers in samples processed by different methods in Environmental Specimen Banks

In the last decades the creation of new Environmental Specimen Banks (ESB) is increasing due to the necessity of knowing the effects of pollutants in both the environment and human populations. ESBs analyze and store samples in order to understand the effects of chemicals, emerging substances and the environmental changes in biota. For a correct analysis of the effect induced by these variables, there is a need to add biological endpoints, such as biomarkers, to the endpoints based on chemical approaches which have being used until now. It is essential to adapt ESB´s sampling strategies in order to enable scientists to apply new biological methods. The present study was performed to obtain biochemical endpoints from samples stored in the BBEBB (Biscay Bay Environmental Biospecimen Bank) of the Marine Station of Plentzia (PIE - UPV/EHU). The main objective of the present work was to study the variability caused in biochemical biomarkers by different processing methods in mussels (Mytilus galloprovincialis) from two localities (Plentzia and Arriluze) with different pollution history. It can be concluded that the selected biomarkers (glutathione S-transferase and acetylcholinesterase) can be accurately measured in samples stored for years in the ESBs. The results also allowed the discrimination of both sampling sites. However, in a further step, the threshold levels and baseline values should be characterized for a correct interpretation of the results in relation to the assessment of the ecosystem health status.

Cellular and molecular responses of zebrafish to legacy and emerging pollutants: the specific cases of PAHs and metal oxide nanoparticles

270 p.

Estudo da atividade anti-inflamatória e toxicológica em extratos de corais do gênero Tubastraea

O ambiente marinho é um dos ecossistemas mais diversos e complexos em termos de biodiversidade. As condições químicas, físicas e biológicas desse ambiente favorecem a produção de uma variedade de substâncias pela biota, transformando os produtos naturais marinhos em um dos recursos promissores na pesquisa por novos compostos bioativos. O gênero Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) inclui corais ahermatípicos que produzem compostos secundários bioativos em situações de competição. No estado do Rio de Janeiro são encontradas duas espécies invasoras desse gênero, Tubastraea coccinea e Tubastraea tagusensis. A primeira é amplamente distribuída nas águas tropicais do Atlântico e do Pacífico, e a segunda é nativa do leste do pacífico, ambas invasoras no Atlântico Sul. Este trabalho objetiva avaliar as atividades anti-inflamatória, antioxidante e toxicológica de extratos metanólicos de T. coccinea e T. tagusensis. As colônias de Tubastraea foram coletadas na Baía de Ilha Grande, Rio de Janeiro - Brasil e extraídas com metanol. A caracterização química foi realizada através da espectroscopia ultravioleta, visível e de infravermelho. Ação anti-inflamatória foi avaliada pelo modelo in vivo de edema em pata de camundongo induzido por carragenina. Atividade sequestrante de radicais livres foi avaliada pelo método do DPPH. Na avaliação toxicológica utilizamos o ensaio Salmonella/microssoma, na presença e ausência de ativação metabólica exógena, o teste in vitro de micronúcleo com células de macrófagos de rato e o teste de mortalidade com o microcrustáceo Artemia salina. Foi possível a distinção dos grupos químicos presentes nos extratos, com os resultados encontrados sendo corroborados com os presentes na literatura. Os extratos de ambas as espécies apresentaram inibição significativa no edema da pata nas doses testadas, em relação ao veículo. Ambos os extratos demonstraram capacidade pela captura do radical DPPH. Atividades citotóxica e mutagênica na ausência de metabolização exógena não foram observadas para as linhagens TA97, TA98 e TA102 nas duas espécies; para a TA100 o extrato de T. coccinea induziu citotoxidade na concentração de 50 g/placa. Os dois extratos induziram citotoxicidade na presença de metabolização exógena para a cepa TA98, tendo sido detectada também indução de mutagenicidade nesta linhagem para T. coccinea. Os extratos não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e não foram tóxicos para o microcrustáceo A. salina. A resposta inibitória do edema após 2 h da indução indica que os compostos presentes nos extratos atuam na segunda fase da inflamação, possivelmente pela inibição da produção de prostaglandinas. Os resultados sugerem que os extratos das espécies T. coccinea e T. tagusensis apresentam substâncias com potencial uso farmacológico, como agente anti-inflamatório e antioxidante.

Interações entre anuros, bromélias e a comunidade bromelícola associada em três unidades de conservação no Estado do Rio de Janeiro

Bromeliaceae é uma família vegetal com distribuição essencialmente neotropical frequentemente utilizada em estudos ecológicos devido às suas características de armazenar água livre, sustentar uma biota própria, apresentar tamanho relativamente reduzido e ter fácil replicabilidade por serem abundantes. Estas características conferem às bromélias o status de microcosmos natural e, dentro do ambiente bromelícola as espécies também interagem entre si. Anuros são habitantes comumente encontrados em bromélias sendo que algumas espécies têm estreita relação com estes vegetais ao ponto de passarem todo seu ciclo de vida associados a bromélias. Na presente tese foram estudados distintos organismos que habitam bromélias (e.g. ostracodas, protozoários, helmintos e artrópodes em geral) com ênfase em anuros do gênero Scinax (Hylidae). Foi realizado um experimento controlado em casa de vegetação para testar diferentes aspectos da relação entre anuros e bromélias usando como modelo S. perpusillus e Neoregelia sp. Foram também realizados estudos de campo em três unidades de conservação do estado do Rio de Janeiro, a saber: Monumento Natural do Morro da Urca e Pão-de-Açúcar; Parque Estadual da Serra da Tiririca; e Parque Nacional da Serra dos Órgãos onde, respectivamente, ocorrem os anuros S. perpusillus, S. littoreus e S. v-signatus. A tese está dividida em seis capítulos que abordam diferentes interações interespecíficas como predação, parasitismo, foresia e mutualismo.

Wetland resource evaluation and the NRA's role in its conservation. 1. Resource assessment

This is the Wetland resource evaluation and the NRA's role in its conservation: Resource assessment report produced by the National Rivers Authority in 1995. This R&D document provides a strategy for the assessment of the wetland resource of England and Wales. As a first step the report defines wetlands in their UK context. The following working definition is suggested: Wetland is land that has (or had until modified) a water level predominantly at, near, or up to 1.5 m above the ground surface for sufficient time during the year to allow hydrological processes to be a major influence on the soils and biota. These processes may be expressed in certain features, such as characteristic soils and vegetation. The report also summarises a hydrotopographical classification of wetlands. The report then develops a strategy for the establishment of a wetland resource Inventory based on a geographical information system (GIS) as a means of storing and manipulating site data from across England and Wales.

1983 Biscayne Bay hydrocarbon study: final report

A two year, comprehensive, quantitative investigation was conducted to analyze and identify the spatial distribution of petrogenic and biogenic hydrocarbons in sediments, surface waters, fish and shellfish of Biscayne Bay, Florida. The goal for the first year of the project was to establish baseline information to support oil spill impact assessment and clean-up. One hundred fifty-five sediment and eleven biota samples were collected. The areas sampled included the Miami River, Intracoastal Waterway, tidal flats, access canals and environmentally sensitive shorelines. The second year of the study centered on areas exhibiting petroleum contamination. These areas included the Miami River, Little River, Goulds Canal, Black Creek and Military Canal. Surface and subsurface sediment, biota and surface water were collected. Sample collection, analyses, and data handling for the two year project were conducted so that all information was court-competent and scientifically accurate. Chain of custody was maintained for all samples. Total hydrocarbon content of surface sediments ranged from below detection limits to a high of 2663.44 pg/g. Several sample stations contained petroleum contamination. The majority of biota samples exhibited hydrocarbon concentrations and characteristics that indicated little, if any, petroleum contamination. Surface water samples ranged from 0.78 to 64.47 μg/L and several samples contained petroleum hydrocarbons. Our results indicate several areas of petroleum contamination. These areas are characterized by industrial complexes, port facilities, marinas, major boating routes and many of the major tributaries emptying into Biscayne Bay.