Avaliação da relação entre as atividades de engorda e pesque-pague e as características limnológicas destes ambientes aquáticos

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Padrão temporal de atividade de vocalização da anurofauna de dois ambientes aquáticos em uma área de compensação ambiental, Serra de Paranapiacaba, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo comparativo de larvas de Odonata junto à Salvinia auriculata em ambientes aquáticos contrastantes: Rios Paranapanema e Guarei e Lagoas dos Cavalos e Coqueiral

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de compostos modelos visando propor um método de diferenciação de matéria orgânica lábil e recalcitrante em ambientes aquáticos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos do cobre na macrófita potamogeton pectinatus L. e sua possível utilização o monitoramento ou remediação de ambientes aquáticos contaminados por este metal

O cobre é um metal essencial para as plantas, porém considerado tóxico quando em elevadas concentrações na água. No caso de macrófitas aquáticas já foi demonstrado que este metal inibe o processo fotossintético e provoca alterações pigmentares. Neste contexto, expusemos (96h) a macrófita aquática Potamogeton pectinatus (L.) à diferentes concentrações de cobre 1, 10, 100 e 1000 µM para avaliar o potencial bioacumulador da planta, e às concentrações de 1, 10 e 100 µM de Cu para verificar os possíveis efeitos do metal na taxa fotossintética (24 e 96h) em diferentes intensidades luminosas (17, 100, 300 e 500 µmol/m2 /s), no teor pigmentar (96h) e no crescimento das macrófitas (30 dias). Para os experimentos de bioacumulação mantivemos um grupo de plantas controle (sem adição de cobre no meio), enquanto que para os outros testes mantivemos um grupo controle e um grupo em solução nutritiva de Hoagland 100%, que contem cobre e outros micronutrientes em concentrações ideais para sobrevivência e crescimento de P. pectinatus. Nossos resultados mostram que a macrófita P. pectinatus é capaz de acumular altas concentrações de cobre, sendo que este acúmulo aumenta com a elevação dos níveis do metal na água. Apesar de basicamente não haver diferença estatística entre a concentração do metal nos diferentes órgãos da planta, as raízes mostraram-se capazes de acumular mais cobre que as folhas e caule com base no fator de bioconcentração. Com relação aos teores de clorofila “a”, “b” e carotenoides, estes foram menores nas folhas das plantas controle em comparação com as plantas em solução de Hogland, mas esta diferença só foi significativa nas plantas expostas ao cobre, que apresentaram menor concentração dos teores pigmentares já à 1 µM de Cu. Quanto à fotossíntese, em 24h de exposição, novamente observamos um efeito negativo da ausência e presença de cobre nas concentrações de 1, 10 e 100 µM, bem como, um efeito da luminosidade, de forma que as plantas em solução de Hoagland apresentaram maior taxa fotossintética quando em 100 µmol/m2 /s. Em virtude de um aumento na respiração em 96h, a fotossíntese, quando ocorreu, foi menor que em 24h e não diferiu entre os grupos e luminosidade. Em relação ao crescimento, as plantas perderam biomassa, mas mantiveram seus comprimentos e apenas aquelas em solução de Hoagland aumentaram seu número de folhas. Ainda, verificou-se clorose e necrose nas plantas controle e expostas ao cobre. Diante do exposto, concluímos que a macrófita P. pectinatus acumula altas concentrações de cobre, principalmente na raiz, sendo capaz e refletir as concentrações do metal no meio. Esta condição, sugere seu uso no biomonitoramento e fitorremediação de locais contaminados por cobre. Por outro lado, elas mostram-se sensíveis ao metal pela redução no teor pigmentar e fotossíntese, sugerindo estes como mecanismos toxicidade do cobre.

Análise metagenômica da microbiota de ambientes aquáticos do estado do Rio Grande do Norte - Brasil

The screening for genes in metagenomic libraries from soil creates opportunities to explore the enormous genetic and metabolic diversity of microorganisms. Rivers are ecosystems with high biological diversity, but few were examined using the metagenomic approach. With this objective, a metagenomic library was constructed from DNA soil samples collected at three different points along the Jundiaí-river (Rio Grande do Norte-Brazil). The points sampled are from open area, rough terrain and with the direct incidence of sunlight. This library was analyzed functionally and based in sequence. For functional analysis Luria-Bertani solid medium (LB) with NaCl concentration varied from 0.17M to 0.85M was used for functional analysis. Positives clones resistant to hypersaline medium were obtained. The recombinant DNAs were extracted and transformed into Escherichia coli strain DH10B and survival curves were obtained for quantification of abiotic stress resistance. The sequences of clones were obtained and submitted to the BLASTX tool. Some clones were found to hypothetical proteins of microorganisms from both Archaea and Bacteria division. One of the clones showed a complete ORF with high similarity to glucose-6-phosphate isomerase which participates in the synthesis of glycerol pathway and serves as a compatible solute to balance the osmotic pressure inside and outside of cells. Subsequently, in order to identify genes encoding osmolytes or enzymes related halotolerance, environmental DNA samples from the river soil, from the water column of the estuary and ocean were collected and pyrosequenced. Sequences of osmolytes and enzymes of different microorganisms were obtained from the UniProt and used as RefSeqs for homology identification (TBLASTN) in metagenomic databases. The sequences were submitted to HMMER for the functional domains identification. Some enzymes were identified: alpha-trehalose-phosphate synthase, L-ectoina synthase (EctC), transaminase L-2 ,4-diaminobutyric acid (EctB), L-2 ,4-diaminobutyric acetyltransferase (EctA), L-threonine 3 dehydrogenase (sorbitol pathway), glycerol-3-phosphate dehydrogenase, inositol 3-phosphate dehydrogenase, chaperones, L-proline, glycine betaine binding ABC transporter, myo-inositol-1-phosphate synthase protein of proline simportadora / PutP sodium-and trehalose-6-phosphate phosphatase These proteins are commonly related to saline environments, however the identification of them in river environment is justified by the high salt concentration in the soil during prolonged dry seasons this river. Regarding the richness of the microbiota the river substrate has an abundance of halobacteria similar to the sea and more than the estuary. These data confirm the existence of a specialized response against salt stress by microorganisms in the environment of the Jundiaí river

Caracterização de microorganismos aquáticos por processamento digital de imagens e redes neurais artificiais

A identificação e o monitoramento de microorganismos aquáticos, como bactérias e microalgas, tem sido uma tarefa árdua e morosa. Técnicas convencionais, com uso de microscópios e corantes, são complexas, exigindo um grande esforço por parte dos técnicos e pesquisadores. Uma das maiores dificuldades nos processos convencionais de identificação via microscopia é o elevado número de diferentes espécies e variantes existentes nos ambientes aquáticos, muitas com semelhança de forma e textura. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização e classificação de microorganismos aquáticos (bactérias e microalgas), bem como a determinação de características cinemáticas, através do estudo da mobilidade de microalgas que possuem estruturas que permitem a natação (flagelos). Para caracterização e reconhecimento de padrões as metodologias empregadas foram: o processamento digital de imagens e redes neurais artificiais (RNA). Para a determinação da mobilidade dos microorganismos foram empregadas técnicas de velocimetria por processamento de imagens de partículas em movimento (Particle Tracking Velocimetry - PTV). O trabalho está dividido em duas partes: 1) caracterização e contagem de microalgas e bactérias aquáticas em amostras e 2) medição da velocidade de movimentação das microalgas em lâminas de microscópio. A primeira parte envolve a aquisição e processamento digital de imagens de microalgas, a partir de um microscópio ótico, sua caracterização e determinação da densidade de cada espécie contida em amostras. Por meio de um microscópio epifluorescente, foi possível, ainda, acompanhar o crescimento de bactérias aquáticas e efetuar a sua medição por operadores morfológicos. A segunda parte constitui-se na medição da velocidade de movimentação de microalgas, cujo parâmetro pode ser utilizado como um indicador para se avaliar o efeito de substâncias tóxicas ou fatores de estresse sobre as microalgas. O trabalho em desenvolvimento contribuirá para o projeto "Produção do Camarão Marinho Penaeus Paulensis no Sul do Brasil: Cultivo em estruturas Alternativas" em andamento na Estação Marinha de Aquacultura - EMA e para pesquisas no Laboratório de Ecologia do Fitoplâncton e de Microorganismos Marinhos do Departamento de Oceanografia da FURG. O trabalho propõe a utilização dos níveis de intensidade da imagem em padrão RGB e oito grandezas geométricas como características para reconhecimento de padrões das microalgas O conjunto proposto de características das microalgas, do ponto de vista de grandezas geométricas e da cor (nível de intensidade da imagem e transformadas Fourier e Radon), levou à geração de indicadores que permitiram o reconhecimento de padrões. As redes neurais artificiais desenvolvidas com topologia de rede multinível totalmente conectada, supervisionada, e com algoritmo de retropropagação, atingiram as metas de erro máximo estipuladas entre os neurônios de saída desejados e os obtidos, permitindo a caracterização das microalgas.

Variação espaço-temporal do zooplâncton em diferentes ambientes do médio Rio Xingu-PA

Estudos relacionados à variação espacial e sazonal das comunidades zooplanctônicas de um trecho do médio Rio Xingu, no Estado do Pará, foram realizados em dois ambientes de lagos e de canal. As coletas foram realizadas com periodicidade mensal durante um ciclo anual, estimando-se os parâmetros:diversidade, densidade, biomassa, produção secundária e os grupos funcionais de cada localidade (lago, remanso e corredeira). Um total de 166 espécies pertencentes principalmente a três grupos taxonômicos foi registrado para todos os ambientes: Rotifera 141 espécies; Cladocera com 20 espécies; e Copepoda com cinco espécies. A maior densidade numérica foi de Rotifera no período de seca, com diminuição na cheia. As estimativas do número esperado de espécies baseado nas curvas de rarefação mostrou que a diversidade zooplanctônica no lago Pimental, ambientes de remanso e corredeiras, não atingiram a assíntota para a riqueza total de espécies coletadas. Para o Lago da Ilha Grande, a riqueza foi menor em relação aos outros ambientes estudados, e atingiu a assíntota no décimo segundo mês de coleta. A densidade total média (org.m-3) do zooplâncton, para os ambientes de canal do rio, nos pontos de Boa Esperança e Arroz Cru, apresentou uma variação sazonal com os maiores valores para o período da seca, sendo que os rotíferos constituíram o grupo taxonômico melhor representado em termos de densidade. A biomassa total seca apresentou uma variação de 0,063 a 2,2 g.m-2. O lago da Ilha Grande foi o ambiente que apresentou maior dispersão na biomassa com valores de 0,39 a 1,2 g.m-2 no período da cheia e 0,66 g.m-2 para período da seca. Sete grupos foram encontrados em 35% de similaridade entre os ambientes estudados na variação sazonal. O grupo formado por organismos do Lago de Pimental no período de cheia foi o mais dissimilar. De acordo com a análise de similaridade das porcentagens (SIMPER), houve uma similaridade interna média, no período da cheia, dos ambientes de corredeira com aproximadamente 58%; remanso com similaridade média de 48% e de Lago, apresentando uma baixa similaridade interna de 23%. A dissimilaridade foi maior entre os ambientes de corredeira e lago, ambos no período de cheia (70%). A Análise de similaridade bifatorial indicou que não há diferenças significativas entre os ambientes estudados (ANOSIM r = 0,263; P = 0,2). Os lagos foram os que apresentaram comunidades vi zooplanctônicas estatisticamente diferenciadas dos demais ambientes no médio Rio Xingu. Para os ambientes estudados, as principais espécies encontradas apresentaram diferentes hábitos alimentares, sendo estas detritívoras, filtradoras e onívoras. Os resultados obtidos para os ambientes aquáticos do médio Rio Xingu mostraram um padrão de maior diversificação dos Rotifera e dos Cladocera, confirmando os estudos para outros ambientes amazônicos, onde ao que parece, ocorre esta tendência independentemente do tipo de águas dentro da classificação de Sioli. Os distintos ambientes apresentaram uma redução na densidade do zooplâncton, que acompanharam o aumento do volume das águas do rio, e que pode estar associada com o forte efeito diluidor das águas pelo aumento do nível do rio, e por sua vez, um efeito perturbador na estabilidade dos ambientes de lago.

Epidemiologia descritiva de Salmonella em ecossistemas aquáticos de diferentes áreas do Estado do Pará

A vigilância dos sorovares de Salmonella em ambientes aquáticos constitui um dos principais elementos do monitoramento das infecções humanas e animais. Foram analisadas 694 amostas de águas de diferentes origens (rio, igarapé, baía, praias, lago, poço, nascente, abastecimento, córrego, drenagem e esgoto) procedentes de 11 municípios do Estado do Pará, e de 212 (30,5%) amostras foram isoladas 2.115 cepas de 91 sorovares de Salmonella. Foram identificados 77 sorovares de Salmonella do total de 1.300 isolamentos de água doce e esgoto no município de Belém, destacando os sorovares S. Saintpaul, S. Panama, S. Muenster, S. Hadar e S. Agona. Na Floresta Nacional de Caxiuanã, 69,4% das amostras de águas foram positivas para Salmonella e 17 sorovares foram identificados, sendo S. Panama, S. Miami e S. Gaminara os mais freqüentes. Dentre os isolados de Salmonella dos ambientes aquáticos, 64,8% foram resistentes às drogas, com especial destaque para a estreptomicina (97,1%) e a tetraciclina (10,8%). Ocorreu distribuição uniforme quanto a presença de Salmonella e coliformes termotolerantes em águas superficiais e subterrâneas, porém em 10 situações positivas para Salmonella não foi possível isolar E.coli. O meio de enriquecimento Rappaport-Vassiliadis foi mais eficiente do que o Selenito Cistina para o isolamento de Salmonella quando mantido a 42,5ºC. Os sorovares isolados em esgoto foram os mesmos obtidos a partir de coproculturas humanas no mesmo período. Os resultados mostram a grande disseminação/dispersão da Salmonella em ecossistemas aquáticos no Estado do Pará e o risco potencial à saúde da população humana.

Detecção de adenovírus humanos em amostras de água superficial e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA

Os vírus entéricos são importantes agentes de doenças de veiculação hídrica. Entre esses, os adenovirus humanos (HAdV) assumiram importância por serem um dos principais causadores de gastrenterite em crianças menores de cinco anos e pela sua maior resistência a fatores físicos e químicos em detrimento a outros vírus no ambiente. Várias pesquisas têm demonstrado ausência de relação entre a presença de bactérias indicadoras e vírus. Diante disso, diversos autores têm sugerido a inclusão desses agentes como potenciais indicadores de contaminação viral e fecal da água. O objetivo desse trabalho foi detectar a presença de HAdV em amostras de água e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA. Foram selecionados seis pontos de amostragem, dentre eles um esgoto não tratado: Esgoto do UNA e cinco coleções hídricas: Porto do Açaí, Ver-o-Peso, Igarapé Tucunduba, Lago Bolonha e Lago Água Preta. Foi feita uma coleta mensal de dois litros de água em cada ponto durante 24 meses consecutivos, de nov/2008 a out/2010, totalizando 144 amostras. Foi utilizada água destilada autoclavada para controle negativo de cada ponto em todos os testes utilizados. As amostras foram concentradas pelo método de adsorção-eluição e posteriormente centrifugadas para a obtenção de dois mL. O DNA foi extraído pelo kit comercial Qiagen. Para a detecção molecular foram empregadas a Reação em Cadeia Mediada pela Polimerase (PCR convencional) e a PCR em tempo real, sendo utilizados iniciadores e sondas específicos que amplificam um gene do hexon de 301 e 96 pb, respectivamente. Visando-se melhorar o produto amplificado para sequenciamento genômico, algumas amostras positivas pela PCR convencional foram submetidas à Nested-PCR com a utilização de mais um par de iniciadores que amplificam uma região interna de 171 pb. Amostras de água e esgoto foram sequenciadas, analisadas e comparadas a outras obtidas no GeneBank. Os HAdV foram detectados em 59% (85/144) das amostras de água superficial e esgoto não tratado, sendo que a positividade obtida pela PCR convencional foi de 22,9% (33/144) e pela PCR em tempo real de 58,7% (84/143). A primeira detectou o agente apenas nas amostras do igarapé Tucunduba (62,5%) e do esgoto do UNA (75%) e a segunda em amostras provenientes dos seis pontos de coleta (com uma variação de 25 a 100%). O agente foi detectado em todos os 24 meses do estudo, estando presentes em pelo menos dois pontos, mensalmente. A PCR em tempo real se mostrou mais sensível nesse estudo, tendo encontrado o agente em 36,4% (52/143) das amostras não detectadas pela PCR convencional. Das oito amostras genotipadas todas pertencem à espécie F, sendo quatro referentes ao sorotipo 40 e quatro ao 41. Nossos resultados confirmam a alta circulação desse patógeno nas águas superficiais e esgoto da cidade, sugerindo a inclusão dos HAdV como bons indicadores de contaminação viral e fecal da água. A pesquisa desses vírus em ambientes aquáticos é pioneira em Belém e tais resultados são de relevante importância para as políticas de saúde pública e ambiental, servindo como base para estudos complementares nessa área.

Análise dos efeitos da exposição a ambientes poluídos na morfologia e no envelhecimento precoce, de brânquias e fígado em peixes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seleção de bioindicadores aquáticos pela toxicidade aguda e risco ambiental do inseticida fipronil

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Histoquímica de musculaturas de Astyanax altiparanae de ambientes perturbados

Atualmente, é grande a quantidade de cursos d’água continentais que se encontram contaminados por poluentes, tais como produtos químicos, metais, esgoto e detergentes biodegradáveis. Tendo em vista o fato de a musculatura possuir um papel fundamental na realização do nado em peixes, sua importância se reflete em atividades como caça, fuga, procura pelo alimento, defesa, migração, etc. Alterações na estrutura muscular de peixes, que possam vir a ocorrer devido à presença de poluentes na água trarão sérias implicações para o modo de vida destes, especialmente no caso de Astyanax altiparanae que é uma espécie pelágica e nadadora ativa. Consequentemente, tem havido uma crescente preocupação em relação aos poluentes e os efeitos que estes podem ter sobre as populações de peixes que habitam esses ambientes aquáticos poluídos, uma vez que estes constituem uma das fontes de alimento mais importantes para certas populações humanas assim como a principal fonte de renda para comunidades pesqueiras. Sendo assim, pretendeu-se por meio do presente estudo, analisar e identificar possíveis alterações na estrutura morfológica da musculatura peitoral e caudal em peixes de pequeno porte como Astyanax altiparanae, bem como analisar a ocorrência de um possível envelhecimento precoce destas, que possam ter sido causados pelos poluentes contidos na água com detergente diluído, na água do Lago Azul, Rio Claro, SP, em comparação com a água pura do poço artesiano da UNESP – Campus Rio Claro que foi clorada de acordo com o modelo requerido pela SABESP e constituiu o grupo controle. A análise foi feita com base na comparação do grupo controle com aqueles expostos aos poluentes e foram utilizadas técnicas de histologia, histoquímica e fluorescência

Toxicidade de imidacloprid e carbofuran para organismos aquáticos de diferentes níveis tróficos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Invertebrados aquáticos no detrito de Salvinia herzogii de la Sota em lagos rasos do sul do Brasil

A colonização por invertebrados aquáticos no detrito de Salvinia herzogii foi estudada em dois lagos rasos subtropicais de diferentes estados tróficos (eutrófico e oligotrófico) localizados no campus Carreiros da Universidade Federal do Rio Grande, extremo sul do Brasil. Aproximadamente 6g (peso úmido) de S. herzogii foram incubados em experimentos com litter bags (30 X 20 cm com 10 mm de malha) e a decomposição do detrito acompanhada durante 110 dias (entre setembro de 2008 e janeiro de 2009), período no qual o detrito decompôs-se cerca de 95%. Quatro réplicas foram retiradas após os intervalos de 1, 30, 60, 90 e 110 dias de incubação e o detrito foi limpo em água corrente sob peneira de 250µm de malha para que fossem retidos os organismos e depois fixados em álcool 80%. As plantas depois de limpas foram secas à 60ºC por 72 horas para obtenção do peso seco, depois trituradas, para as análises de nitrogênio e fósforo total e para obtenção do peso seco livre de cinzas, equivalente a porcentagem de massa remanescente (%R). Os invertebrados foram identificados até o menor nível taxonômico possível e depositados na coleção de Invertebrados Límnicos – ICB - FURG. Para cada amostra foram calculadas a riqueza e a densidade de táxons, os índices de diversidade de Shannon - Wiener (H’), homogeneidade de Pielou (J). Para determinar qual grupo de invertebrados foi mais importante para a estruturação da comunidade em cada lago, foi realizada a análise de espécies indicadoras (indicator especies analysis). Um total de 32.399 organismos distribuídos em 38 táxons foram registrados para os lagos estudados. Dezoito táxons foram comuns entre os lagos em cada experimento. Um total de 1.449.612 ind. 100g PS no ambiente eutrófico e 372.380 ind. 100g PS para o ambiente oligotrófico foi registrado (p=0,4771). O táxon mais abundante encontrado para o lago eutrófico foi Goeldichironomus (Chironomidae; 81% de todos os organismos coletados), enquanto queno lago oligotrófico, o táxon mais abundante foi Caenis (Caenidae; 29,1% de todos os organismos coletados). A colonização do detrito foi rápida, nas primeiras 24 horas foram registrados 10 táxons nos lagos eutrófico e oligotrófico, sendo os predadores o grupo dominante (52 e 70%, respectivamente) neste período. Durante o período do experimento,no lago eutrófico, os coletores-catadores foram os mais abundantes (91,2 % do número total de organismos), seguido de coletores-filtradores (4,7 %) e predadores (3,5 %). No lago oligotrófico, os coletores-catadores foram os mais abundantes (34,1 % do número total de organismos), seguido de predadores (26,8 %), raspadores (24,9 %) e fragmentadores (10,5 %). O Índice de diversidade acompanhou os aumentos de densidade durante os experimentos, sendo que o valor máximo observado foi no lago oligotrófico(H’=2,31) no 60º dia de incubação, enquanto que o menor valor foi registrado para o lago eutrófico (H’=0,19) no 110º dia de incubação. A taxa de decomposição de S. herzogii foi diferente no lago eutrófico (k = 0,019; R2 = 0,88) e oligotrófico (k = 0,021; R2 = 0,81),porém essa diferença não foi significativa (ANCOVA; F = 6,38 e p = 0,6755).