Gorgonians of the South of Portugal: biology, ecology and conservation

O papel ecológico das gorgónias (Octocorallia: Alcyonacea) nos fundos marinhos rochosos é mundialmente reconhecido. Contudo, a informação acerca da ecologia e biologia das espécies de gorgónias nas zonas temperadas do NE Atlântico é manifestamente escassa, especialmente tendo em consideração as actuais perturbações globais, regionais e locais. Nos fundos rochosos da costa algarvia até aos 30 m, verificouse que várias espécies de gorgónias são abundantes e frequentes, nomeadamente Eunicella labiata, Eunicella gazella, Eunicella verrucosa, Leptogorgia lusitanica e Leptogorgia sarmentosa. As populações de gorgónias são co-dominadas por diferentes espécies que apresentaram elevados índices de associação, indicando reduzidos níveis de competição entre elas. Em todo o caso, a estrutura dos povoamentos diferiu com as condições locais. Todas as espécies evidenciaram padrões de distribuição semelhantes ao longo do gradiente de profundidade, i.e. a abundância aumenta significamente com a profundidade após os 15 m. A profundidades mais baixas (até aos 15 m), a distribuição das gorgónias parece ser condicionada por factores abióticos e pela competição com algas. Com efeito, os padrões de distribuição espacial das espécies de gorgónias na costa algarvia são determinados pela interacção de pressões naturais e antropogénicas (ex. pesca). Ainda que as colónias de maior tamanho não tenham sido restritas a áreas menos pescadas, em áreas mais perturbadas pela pesca, a distribuição dos tamanhos das colónias estava maioritariamente desviada para tamanhos mais pequenos. Os efeitos das perturbações naturais nas populações de gorgónias foram evidenciados pela ocorrência de padrões demográficos distintos em áreas vizinhas sujeitas a níveis semelhantes de pressões antropogénicas. Estes estudos demonstraram, ainda, que os efeitos na distribuição de frequências de tamanho das colónias são dependentes das espécies de gorgónias em causa: Eunicella labiata não parece ser afectada; Leptogorgia sarmentosa é tendencialmente afectada por pressões antropogénicas; Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica aparentam ser afectadas, quer por pressões naturais, quer por pressões antropogénicas. Os efeitos verificados nos padrões da distribuição de frequências de tamanho, particularmente a tendência para o desvio destas frequências para tamanhos mais pequenos em áreas sujeitas a perturbações, poderão ter consequências para a biodiversidade dos fundos sublitorais rochosos na costa algarvia. Com efeito, o presente estudo apoia o paradigma geral de que os corais são habitats que suportam comunidades de elevada biodiversidade e abundância. Num dos poucos estudos que examinam a relação entre as gorgónias e as suas comunidades de invertebrados epibentónicos, foi verificado que as gorgónias (Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica) sustentam comunidades ricas (11 phyla, 181 taxa) e abundantes (7284 indivíduos). Estas comunidades são dominadas por anfípodes, mas os poliquetas tiveram um grande contributo para os níveis elevados de biodiversidade. Verificou-se, igualmente, que o tamanho da colónia desempenha um papel fundamental na biodiversidade, na medida em que as colónias de menor tamanho apresentaram um contributo mais baixo, comparativamente às médias e grandes. Ainda que ambas as gorgónias partilhem a maioria das espécies amostradas, 11 e 18 taxa foram exclusivos de Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica, respectivamente (excluindo indivíduos com presenças únicas). No entanto, a maioria destes taxa eram ou pouco abundantes ou pouco frequentes. A excepção foi a presença de planárias (Turbellaria) de coloração branca nas colónias de Eunicella gazella, provavelmente beneficiando do efeito de camuflagem proporcionado pelos ramos com a mesma coloração. Com efeito, a complementaridade entre as comunidades epibentónicas associadas a ambas as gorgónias diminuiu quando usados os dados de presença/ausência, sugerindo que os padrões de biodiversidade são mais afectados pelas alterações na abundância relativa das espécies dominantes do que pela composição faunística. As comunidades de epifauna bentónica associadas a estas gorgónias não só apresentaram valores elevados de ®-diversidade, como de ¯- diversidade, resultantes de padrões intrincados de variabilidade na sua composição e estrutura. Ainda que o conjunto de espécies disponíveis para colonização seja, na generalidade, o mesmo para ambos os locais, cada colónia apresenta uma parte deste conjunto. Na sua totalidade, as colónias de gorgónias poderão funcionar como uma metacomunidade, mas a estrutura das comunidades associadas a cada colónia (ex. número total de espécies e abundância) parecem depender dos atributos da colónia, nomeadamente superfície disponível para colonização (altura, largura e área), complexidade e heterogeneidade (dimensão fractal e lacunaridade, respectivamente) e cobertura epibentónica “colonial” (ex. fauna colonial e algas macroscópicas; CEC). Numa primeira tentativa para quantificar a relação entre as gorgónias e os invertebrados epibentónicos a elas associados (em termos de abundância e riqueza específica), verificou-se que a natureza e a intensidade destas relações dependem da espécie hospedeira e variam para os grupos taxonómicos principais. No entanto, independentemente do grupo taxonómico, a riqueza específica e a abundância estão significativamente correlacionadas com a CEC. Com efeito, a CEC provavelmente devido a um efeito trófico (aumento da disponibilidade alimentar directo ou indirecto), combinado com a superfície disponível para colonização (efeito espécies-área) foram as variáveis mais relacionadas com os padrões de abundância e riqueza específica. Por outro lado, ainda que a complexidade estrutural seja frequentemente indicada como um dos factores responsáveis pela elevada diversidade e abundância das comunidades bentónicas associadas a corais, a dimensão fractal e a lacunaridade apenas foram relevantes nas comunidades associadas a Leptogorgia lusitanica. A validade do paradigma que defende que a complexidade estrutural promove a biodiversidade poderá ser, então, dependente da escala a que se realizam os estudos. No caso das gorgónias, o efeito da complexidade ao nível dos agregados de gorgónias poderá ser muito mais relevante do que ao nível da colónia individual, reforçando a importância da sua conservação como um todo, por forma a preservar a diversidade de espécies hospedeiras, o seu tamanho e estrutura. Actividades antropogénicas como a pesca, podem, ainda, ter efeitos negativos ao nível da reprodução de espécies marinhas. Analogamente ao verificado para os padrões de distribuição espacial das populações de gorgónias na costa algarvia, a informação relativa à sua reprodução é igualmente escassa. Os estudos realizados em populações de Eunicella gazella a 16m de profundidade, demonstraram que o desenvolvimento anual das estruturas reprodutivas é altamente sincronizado entre os sexos. A razão entre sexos na população foi de 1.09 (F:M), encontrando-se perto da paridade. A espermatogénese estende-se por 6 a 8 meses, enquanto que a oogénese é mais demorada, levando mais de um ano para que os oócitos se desenvolvam até estarem maduros. Antes da libertação dos gâmetas, foi observada uma elevada fecundidade nas fêmeas (27.30§13.24 oócitos pólipo−1) e nos machos (49.30§31.14 sacos espermáticos pólipo−1). Estes valores encontram-se entre os mais elevados reportados à data para zonas temperadas. A libertação dos gâmetas (não há evidência de desenvolvimento larvar, nem à superfície da colónia, nem no seu interior) occorre em Setembro/ Outubro, após um período de elevada temperatura da água do mar. As fêmeas emitem oócitos maduros de elevadas dimensões, retendo, todavia, os oócitos imaturos que se desenvolvem apenas na época seguinte. Ainda que o efeito da pesca nas populações de gorgónias da costa do Algarve seja perceptível, às taxas actuais, o mergulho recreativo não aparenta afectar seriamente estas populações. Contudo, sendo uma indústria em expansão e conhecendo-se a preferência de mergulhadores por áreas rochosas naturais ricas em espécies bentónicas, futuramente poderá vir a afectar estes habitats. A monitorização de mergulhadores na costa algarvia mostrou que a sua maioria (88.6 %) apresenta comportamentos que podem impactar o habitat, com uma taxa média de contactos de 0.340§0.028 contactos min−1. Esta taxa foi mais elevada em mergulhadores com moderada experiência e na fase inicial do mergulho (0–10 min). Os contactos com as barbatanas e mãos foram comuns, resultando, maioritariamente, na resuspensão do sedimento, mas geralmente apresentando um impacto reduzido. Todavia, a fauna também foi afectada, quer por danos físicos, quer pela interacção com os mergulhadores, e num cenário de expansão significativa desta actividade, os impactos na fauna local poderão aumentar, com consequências para os ecossistemas de fundos rochosos da costa sul de Portugal. Na sua globalidade, a informação recolhida nos estudos que contemplam esta tese, por ser em grande parte totalmente nova para a região, espera-se que contribua para a gestão da zona costeira do Algarve.

Mapping multi-species habitat use for marine conservation planning

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Biologia Marinha)

Llibri duo, quorum prior orientalis, sive hierosolymitanae, alter occidentalis historiae nomine inscribitur ([Reprod.]) / omnia nunc primum studio & opera D. Francisci Moschi,... e tenebris & situ in lucem edita

[Historia Hierosolymitana abbreviata (latin). 1597]

Leaving final-cut grass silage in situ overwinter as a seed resource for declining farmland birds

The loss of seed-rich wintering habitats has been a major contributory cause of farmland bird population declines in western Europe. Agricultural grasslands are particularly poor winter foraging habitats for granivorous birds, which have declined most in the pastoral farming regions of western Britain. We describe an experiment to test the utility of fertile ryegrass (Lolium) swards as a potentially rich source of winter seed for declining farmland birds. Four patches of final-cut grass silage were allowed to set seed and were left in situ overwinter. Half of each patch was lightly aftermath grazed in an attempt to increase the accessibility of the seed to foraging birds and reduce the perceived predation risk. Large numbers of yellowhammers (Emberiza citrinella) and reed buntings (E. schoeniclus) foraged on the seeded plots throughout the winter. They preferred to forage on ungrazed seeded plots, where the accumulation of senescent foliage resulted in a 14% average loss in silage yield in the following season. However, seed produced on the plots also led to sward regeneration, increasing subsequent yields on some plots. The technique offers clear benefits as a potential future agri-environment measure for declining granivorous birds, with wide applicability, but requires further development to minimise sward damage and costs to the farmer. Autumn grazing should reduce sward damage, but at the cost of reduced usage by buntings. Using the technique just prior to reseeding would be one way of avoiding any costs of sward damage.

The establishment of heathland vegetation on ex-arable land: the response of Calluna vulgaris to soil acidification

The UK Biodiversity Action Plan has identified the creation of lowland heathland as an important objective. Heathland restoration studies have identified soil pH, elevated soil nutrients and large weed seed banks as major problems in the restoration of heathland vegetation on ex-arable land. Heathland vegetation is usually found on nutrient-poor acidic soils. Creating acidic soil conditions on ex-arable sites thus may produce a suitable environment for the establishment of heath vegetation. Soil acidification by the addition of sulphur has been shown to reduce the soil pH and the availability of nutrients in arable soils. A series of experiments was established to investigate the effects of soil acidification using sulphur on the establishment of Calluna vulgaris and the development of weed vegetation. The application of sulphur at 0.24 kg m(-2) to an arable soil was found to increase the survival rate of C. vulgaris cuttings planted in it. The mechanism of increased C. vulgaris survival appeared to be by sulphur application significantly reducing the cover of arable weeds arising from the soil seed bank. Higher rates of sulphur application (0.36 and 0.48 kg m(-2)) resulted in the death of many C. vidgaris plants. However C. vulgaris seedlings were able to establish successfully on these ex-arable soils within 1824 months following the addition of these levels of sulphur. The application of sulphur appears to offer a practical solution to heathland creation on ex-arable land. However, it may be necessary to provide an interval of between 18 and 24 months between the application of sulphur and the addition of C. vulgaris plants or seeds for the successful establishment of heathland vegetation. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Amplified fragment length polymorphism genetic fingerprinting challenges the taxonomic status of the near-endemic species Chara curta Nolte ex Kutz. (Characeae)

Amplified fragment length polymorphism (AFLP) genetic fingerprinting of 14 accessions of Chara curta and Chara aspera Willd., sampled across a range of habitats and morphologies in Britain, suggests that these taxa are part of the variation within a single species complex. Two primer combinations generating 397 fragments (97% of which were polymorphic), analysed by Jaccard's similarity coefficient and principal co-ordinate analysis, did not recover groups which reflect the current taxonomy. By contrast with the genetic study, a Gower general similarity coefficient and principal co-ordinate analysis of 52 morphological characters recovered the currently recognized species groups. A Mantel test showed no significant correlation between the genetic data and the morphological data, supporting the hypothesis that phenotypic variability in Chara L. is either to some extent environmentally induced or represents developmental stages. Implications for the conservation status of C. curta in Britain are discussed. (c) 2007 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2007, 155, 467-476.

In situ preservation of wetland heritage: hydrological and chemical change in the burial environment of the Somerset Levels, UK.

In Situ preservation is a core strategy for the conservation and management of waterlogged remains at wetland sites. Inorganic and organic remains can, however, quickly become degraded, or lost entirely, as a result of chemical or hydrological changes. Monitoring is therefore crucial in identifying baseline data for a site, the extent of spatial and or temporal variability, and in evaluating the potential impacts of these variables on current and future In Situ preservation potential. Since August 2009, monthly monitoring has taken place at the internationally important Iron Age site of Glastonbury Lake Village in the Somerset Levels, UK. A spatial, stratigraphic, and analytical approach to the analysis of sediment horizons and monitoring of groundwater chemistry, redox potential, water table depth and soil moisture (using TDR) was used to characterize the site. Significant spatial and temporal variability has been identified, with results from water-table monitoring and some initial chemical analysis from Glastonbury presented here. It appears that during dry periods parts of this site are at risk from desiccation. Analysis of the chemical data, in addition to integrating the results from the other parameters, is ongoing, with the aim of clarifying the risk to the entire site.

Automatic devices for monitoring environmentally induced auto-oxidative degradation of artistic materials in conservation sites

This paper describes an automatic device for in situ and continuous monitoring of the ageing process occurring in natural and synthetic resins widely used in art and in the conservation and restoration of cultural artefacts. The results of tests carried out under accelerated ageing conditions are also presented. This easy-to-assemble palm-top device, essentially consists of oscillators based on quartz crystal resonators coated with films of the organic materials whose response to environmental stress is to be addressed. The device contains a microcontroller which selects at pre-defined time intervals the oscillators and records and stores their oscillation frequency. The ageing of the coatings, caused by the environmental stress and resulting in a shift in the oscillation frequency of the modified crystals, can be straightforwardly monitored in this way. The kinetics of this process reflects the level of risk damage associated with a specific microenvironment. In this case, natural and artificial resins, broadly employed in art and restoration of artistic and archaeological artefacts (dammar and Paraloid B72), were applied onto the crystals. The environmental stress was represented by visible and UV radiation, since the chosen materials are known to be photochemically active, to different extents. In the case of dammar, the results obtained are consistent with previous data obtained using a bench-top equipment by impedance analysis through discrete measurements and confirm that the ageing of this material is reflected in the gravimetric response of the modified quartz crystals. As for Paraloid B72, the outcome of the assays indicates that the resin is resistant to visible light, but is very sensitive to UV irradiation. The use of a continuous monitoring system, apart from being obviously more practical, is essential to identify short-term (i.e. reversible) events, like water vapour adsorption/desorption processes, and to highlight ageing trends or sudden changes of such trends. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of Calcium Pre-rinse and Fluoride Dentifrice on Enamel and on Dental Plaque Formed In Situ

Purpose: The aim of this in situ double-blind randomised crossover study was to investigate the effect of calcium (Ca) pre-rinse on the composition of plaque and on enamel prior to the use of fluoride (F) dentifrice. Materials and Methods: During four phases (14 days each) of this study, 10 volunteers had agreed to wear dental appliances containing two healthy bovine enamel blocks. A fresh solution containing 20% weight/volume (w/v) sucrose was dripped on the enamel blocks ex vivo for 5 min three times a day. Subsequently, the appliances were replaced in the mouth, and the volunteers rinsed their mouth with 10 mL of a Ca (150 mmol/L) or a placebo rinse (1 min). In sequence, a slurry (1:3 w/v) of F (1030 ppm) or placebo dentifrice was dripped onto the blocks ex vivo for 1 min. During this time, the volunteers brushed their teeth with the respective dentifrice. The appliances were replaced in the mouth, and the volunteers rinsed their mouth with water. The plaque formed on the blocks was analysed for F and Ca. The enamel demineralisation as well as the incorporation of F on enamel was evaluated by cross-sectional microhardness and alkali-soluble F analysis, respectively. Data were tested using analysis of variance (P < 0.05). Results: The Ca pre-rinse prior to the use of the F dentifrice led to a three- and sixfold increase in the plaque F and Ca concentrations, respectively. It also did not have any additive effect on the F content on the enamel and the demineralisation of the enamel, in comparison with the use of F dentifrice alone. Conclusions: A Ca lactate rinse used prior to the F dentifrice was able to change the mineral content in the plaque, but it was unable to prevent enamel demineralisation.

Degradação in situ da matéria seca e da fração fibrosa do capim marandu obtido por diferentes métodos de amostragem, no período seco do ano

Este trabalho foi realizado na Faculdade de Ciências Agrárias Veterinárias - Unesp - Jaboticabal e foi conduzido, com o objetivo de avaliar a influência do método de amostragem do pasto sobre a degradabilidade in situ da matéria seca e da fração fibrosa de capim Marandu, colhido no período seco dos anos de 2003 e 2005. O experimento foi instalado em delineamento de blocos casualizados com parcela subdividida, com três repetições, representadas pelos piquetes amostrados. Nas parcelas, foram avaliados cinco métodos de amostragens de forragem (método do quadrado metálico; método de avaliação através de extrusa de bovino da raça Nelore; método de avaliação por meio de extrusa de bovino Cruzado (Red Angus x Nelore); método de avaliação por meio do pastejo, simulando bovino da raça Nelore; método de avaliação por meio do pastejo, simulando bovino Cruzado (Red Angus x Nelore) e as subparcelas foram constituídas pelos anos de amostragem, 2003 e 2005. Foram determinadas as frações da cinética ruminal: solúvel A; insolúvel potencialmente degradável B; taxa de degradação Kd; degradação potencial (DP) e fração não degradável C da MS e degradação potencial (DP), fração não degradável C e taxa de degradação Kd da FDN e da FDA. de acordo com os resultados obtidos, observou-se que o método do quadrado metálico subestimou as características da degradação do capim. Os métodos do pastejo simulado se assemelharam muito ao das extrusas, no entanto, a prática do simulador é que assegurou a amostragem eficiente, conforme foi constatado pelos dados obtidos no ano de 2003 e 2005.

Effect of Calcium Pre-rinse and Fluoride Dentifrice on Enamel and on Dental Plaque Formed In Situ

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

Conservation of the 5S-bearing chromosome pair and co-localization with major rDNA clusters in five species of Astyanax (Pisces, Characidae)

Major and 5S ribosomal genes have been localized in chromosomes from five fish species, genus Aslyanax, using in situ hybridization (FISH) with 28S and 5S rDNA probes. In situ signals for the major rDNA co-localized with the 5S rDNA clusters in the pericentromeric region of one marker chromosome in all five species analyzed. The conserved localization of these two rDNA clusters in the five related Astyanax species was considered as indicative of a close relationship among them. The use of these molecular markers for elucidating evolutionary relationships among closely related taxa is discussed. Copyright (C) 2002 S. Karger AG, Basel.

Effect of low-fluoride dentifrices supplemented with calcium glycerophosphate on enamel demineralization in situ

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

Estudo agronômico, químico e biológico de Cochlospermum regium (mart. ex. Scharank): uma planta medicinal do Cerrado

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

Propagação e desenvolvimento inicial defícus adhatodifolia Schott ex Spreng. (Moraceae) em diferentes temperaturas, intensidades luminosas e substratos

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA