Systematics of the neotropical fish subfamily Glandulocaudinae (Teleostei: Characiformes: Characidae)

The systematics of the Glandulocaudinae is reviewed in detail and justification for the recognition of the group as a subfamily is discussed. The subfamily Glandulocaudinae consists of three genera: Lophiobrycon with one species plesiomorphic in some anatomical features but some others exclusively derived relative to the species in the other genera; Glandulocauda with two species intermediate in phylogenetic derivation; and Mimagoniates with seven species (one new), all more phylogenetically derived concerning their pheromone producing caudal-fin organs and with other anatomical characters presumably more derived than in the species of the other genera. Glandulocauda melanogenys Eigenmann, 1911, is considered a junior synonym of Hyphessobrycon melanopleurus Ellis, 1911. A replacement name, Glandulocauda caerulea Menezes & Weitzman, is proposed for G. melanopleura Eigenmann, 1911. Gland cells found in the caudal-fin organs of all species are histologically indistinguishable from club cells and probably secrete a pheromone during courtship. The club cells are associated with somewhat modified to highly derived caudal scales forming a pheromone pumping organ in the more derived genera and species. This subfamily is distributed in freshwaters of eastern and southern Brazil, Paraguay, and northeastern Uruguay.

Epigean and subterranean ichthyofauna in Cordisburgo karst area, eastern Brazil

After an ichthyofaunistic survey conducted in May 2007 on surface (epigean) water bodies of Cordisburgo karst area, State of Minas Gerais, 13 species were recorded, mostly characiforms; in addition three non-troglomorphic (normally eyed and pigmented) and one troglomorphic catfish (siluriforms) species were recorded in two caves surveyed at different occasions, totaling 17 fish species for the area. All the nominal species herein reported for Cordisburgo area have been previously reported for the Rio das Velhas basin. None of the species observed in caves were found in epigean habitats and vice-versa. The four cave species are distributed throughout subterranean stream reaches, with individuals at different size/age classes. This, associated to the lack of conspicuous morphological differences in relation to epigean congeners, indicate that Trichomycterus brasiliensis, Gymnotus cf. carapo and Pimelodella cf. vittata are troglophiles (species encompassing individuals able to live and complete their life cycle either in the surface or in the subterranean environment) in the Morena Cave; the latter forms a large population and may be at the beginning of a differentiation process due to isolation in the subterranean habitat, as indicated by a slight reduction in eye size. Topographic isolation may be the cause for the incipient, but unmistakable troglomorphism of the Rhamdiopsis population found in the Salitre Cave, allowing for its classification as troglobite (exclusively subterranean species). The Cordisburgo area is subject to significant anthropic pressure, mainly represented by deforestation for agriculture, cattle raising and timbering. Tourism is an additional important threat for cave communities, calling for urgent protection measures.

Surface and subterranean ichthyofauna in the Serra do Ramalho karst area, northeastern Brazil, with updated lists of Brazilian troglobitic and troglophilic fishes

After an ichthyofaunistic survey in several epigean (surface) water bodies of the Serra do Ramalho, southern Bahia, conducted in May 2007, 44 species were recorded; in addition, three non-troglomorphic (normally eyed and pigmented) and two troglomorphic species were recorded only in caves, totaling 49 species of fishes for the area, which represents a little more than one fourth of the total registered in the literature for the entire Rio São Francisco basin. In these caves, which have been studied since 2005, eight non-troglomorphic species were sampled and their presence in both epigean and subterranean habitats, associated to the lack of morphological differences, indicate that they may be either troglophiles (species encompassing individuals able to live and complete their life cycle either in the surface or in the subterranean environment), trogloxenes (individuals regularly found in subterranean habitats, but which must return periodically to the surface in order to complete their life cycle) or even accidental in caves. In addition, two troglomorphic species (with reduced eyes and melanic pigmentation when compared to close epigean relatives), belonging respectively to the genera Rhamdia and Trichomycterus, were recorded exclusively in caves, thus classified as troglobites. Interestingly, no epigean representative of the genus Trichomycterus was collected. The new data are integrated into updated lists of Brazilian troglobitic and troglophilic fishes, based on published data and new records recently confirmed.

Ichthyofauna of Rio Jurubatuba, Santos, São Paulo: a high diversity refuge in impacted lands

Ichthyofaunistic surveys in the Atlantic Rainforest have been published in relatively few works, in spite of the major biological importance of this once vast biome which is rapidly vanishing due to disordered human population growth and natural resources overexploitation. The present study aimed to access the fish fauna of a relatively well preserved basin between the cities of Santos and Cubatão (SP), an area highly modified by human activities where recent ichthyofaunistic surveys are still missing. Collections were made during three field trips in Rio Jurubatuba, a medium sized costal river, and Riacho Sabão, one of its main tributaries. A total of 2773 specimens were sampled, representing 25 species from 14 families. Six species were primary marine using the upper reaches of Rio Jurubatuba. Twelve of the 19 freshwater species are endemic of the Atlantic Rainforest and four are present in regional lists of endangered species. Only five species occurred in both Rio Jurubatuba and Riacho Sabão. The most diverse family was Characidae, followed by Poeciliidae, Rivulidae and Heptapteridae. Phalloceros caudimaculatus was the most abundant species, followed by Poecilia vivipara and Geophagus brasiliensis. The study area is considered well preserved and due to its critical location, urges for conservation policies to protect its fish diversity.

Hidrodinâmica e transporte de material particulado em suspensão sazonal em um estuário dominado por maré: Estuário de Caravelas (BA)

O objetivo do presente estudo é caracterizar a hidrodinâmica e o transporte de material particulado em suspensão (MPS) no estuário de Caravelas sob diferentes condições de maré e vazão fluvial. Foram realizadas quatro campanhas hidrográficas durante ciclos completos de maré, sendo em condições de maré de sizígia e quadratura, e durante os períodos seco e chuvoso. Dados de nível de água, velocidade e direção de correntes, salinidade, temperatura e turbidez foram obtidos em uma estação fixa próxima da desembocadura do estuário. A partir destes dados foram obtidos os transportes residuais de MPS e calculado os mecanismos de transporte. As maiores concentrações médias de material particulado em suspensão ocorreram em condições de sizígia. Em condições de maré de quadraturao transporte resultante de MPS foi com sentido estuário acima, porém de pequena intensidade. Em condições de sizígia o estuário é caracterizado por correntes mais intensas e assimétricas, com dominância de vazante. Durante a condição de sizígia o estuário pode atuar como importador ou exportador de MPS. O estuário do rio Caravelas foi classificado como bem misturado e fracamente estratificado. A hidrografia e o balanço sedimentar são principalmente modulados pela altura da marée o aporte de água doce é irrelevante.

A descriptive analysis of the seasonal variation of physical oceanographic characteristics in the northern region of the Todos os Santos Bay (Bahia, Brazil)

The results obtained in the August and December 2003, August 2004 and January 2005 oceanographic campaigns in the northern region of the Todos os Santos Bay (lat. 12º44.5'S; long. 038º35.00'W) between the Madre de Deus and Maré islands are analyzed. Instruments of continuous and discrete samplings were used to measure hydrographic properties currents and tides. The water mass of the northern region of the bay is forced by semidiurnal and mesotides of form number 0.08 and the lunar component M2 height was estimated at 91cm. The time series of the surface currents indicated movements in the N/S direction, forced by the tide with maximum magnitudes of 0.73 m.s-1 on the December 2003 campaign. However, in August 2004 the currents were dominated by the wind stress forcing, with a maximum speed of 1.85 m.s-1 and SE direction. Near the bottom, the influence of the tide is not as evident, with a decrease in intensity due to internal and bottom friction, with a maximum velocity of 0.17 m.s-1. The thermal and haline structures were weakly horizontally, as well as vertically stratified, with extreme values varying in the intervals 23ºC (August, 2004) to 28ºC (December, 2003) and 31.0 psu (August, 2003) to 36.0 psu (December, 2003), respectively. Some conclusions may be drawn from these results: i) The signs of the dilution of the fresh water discharges of the Caípe, Mataripe and São Paulo rivers in the region under the influence of the RLAM were observed only during the winter periods, but in the summer the region was flooded by waters of oceanic origin and the salinities above 36.0 indicated TW mass intrusion; ii) The N-S circulation near the RLAM is strongly dominated by the tide, and the importance of the M2 component was unequivocal, however, the E-W component presented some tidal modulation away from abrupt bottom topographical changes, and iii) The residual series, calculated as the difference between the original and modeled, is about ¼ of the original and confirmed its semidiurnal character.

Rediscovery of the syntypes of Corydoras meridionalis R. von Ihering, 1911 (Teleostei, Siluriformes, Callichthyidae) and designation of lectotype

Os síntipos de Corydoras meridionalis Rodolpho von Ihering, 1911, tidos como desaparecidos da coleção de peixes do Museu de Zoologia da USP, foram encontrados; os exemplares tinham sido identificados como C. ehrhardti Steindachner, 1910, espécie atualmente considerada sinônimo sênior da primeira. O exame desses sintipos permite confirmar a sinonímia proposta. Dados sobre os síntipos são apresentados e comparados com os dados das descrições originais de C. ehrhardti e C. meridionalis, sendo comentadas as poucas diferenças encontradas entre eles. É designado o lectótipo de C. meridionalis e uma fotografia deste é apresentada.

Morfologia dos órgãos genitais masculinos do Jurará Kinosternon scorpioides (Chelonia: Kinosternidae)

Kinosternon scorpioides é uma pequena tartaruga semi-aquática, típica de água doce, de distribuição geográfica bastante diversificada, encontrada no estado do Maranhão, onde é denominada de jurará ou muçuã. Sua carne é uma excelente fonte de proteína e a despeito da legislação vigente, é comercializado nas praias e feiras da cidade de São Luís e consumido nos restaurantes sob a forma de farofa servida em casquinha. Os órgãos genitais do macho foram estudados visando fornecer dados morfológicos da própria espécie, que poderão ser utilizados na biologia reprodutiva voltada para ações de preservação em cativeiro. Compõe-se a amostra de 10 machos adultos, obtidos mediante apreensões do IBAMA-MA (Proc. nº 020.12.002400/99-31, licença nº 002/01), os quais foram eutanaziados conforme normas do Comitê de Ética do Curso de Medicina Veterinária, Universidade Estadual do Maranhão. A cavidade celomática foi aberta e os órgãos fixados em solução aquosa de formaldeído 10%, e posteriormente dissecados. Os testículos possuem formato ovóide e coloração amarelo-ouro. Os epidídimos convolutos estavam aderidos dorsalmente à superfície medial dos testículos, terminando em um pequeno ducto deferente. Os ductos deferentes não forma-ram nenhuma ampola distinta, abrindo-se na cloaca. O pênis sulcado, localizado no assoalho da cloaca, estendeu-se até a cauda, composto de raíz, corpo e glande. A morfologia dos órgãos reprodutivos destes animais assemelha-se aos de outras tartarugas, sugerindo uma morfologia conservada entre as tartarugas.

Dinâmica populacional: variação sazonal dos grupos funcionais fitoplanctônicos em reservatórios brasileiros (Billings e Guarapiranga, São Paulo)

A comunidade fitoplanctônica pode funcionar como sensor das variações do ambiente aquático respondendo rapidamente as essas alterações. Em sistemas aquáticos continentais é comum a coexistência de espécies que possuem as mesmas necessidades ecológicas e apresentam as mesmas tolerâncias ambientais, tais grupos de espécies fitoplanctônicas são denominados grupos funcionais. O uso de grupos funcionais fitoplanctônicos para avaliar tais alterações tem se mostrado muito útil e eficaz. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a ocorrência de grupos funcionais fitoplanctônicos em dois reservatórios (Billings e Guarapiranga) que suprem de água milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo, Sudeste do Brasil. As amostras foram coletadas mensalmente na superfície da coluna d'água e foram analisadas as variáveis físicas, químicas e biológicas (análises qualitativa e quantitativa do fitoplâncton). Os maiores valores de biovolume (mm3.L-1) das espécies descritoras e grupos funcionais foram representados por Anabaena circinalis (H1), Microcystis aeruginosa (LM/M) e Mougeotia sp. (T) no Reservatório Guarapiranga e por Cylindrospermopsis raciborskii (SN), Microcystis aeruginosa e M. panniformis (LM/M), Planktothrix agardhii e P. cf. clathrata (S1) no Reservatório Billings. Os principais fatores ambientais que interferiram na dinâmica do fitoplâncton foram: temperatura da água, zona eufótica, turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, nitrato e fósforo total

Crescimento, consumo hídrico e composição mineral de alface cultivada em hidroponia com águas salinas

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o crescimento, o consumo hídrico e a extração de nutrientes, por alface (Lactuca sativa L.) em sistema hidropônico NFT (fluxo laminar de nutrientes), com a utilização de águas salinas no preparo da solução nutritiva e reposição da lâmina diária evapotranspirada. Foram conduzidos dois experimentos, em ambiente protegido. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, sendo estudados os efeitos de cinco níveis de salinidade da água, utilizando-se NaCl. O aumento da salinidade da água reduziu, de forma linear, o crescimento e o consumo hídrico da alface. A salinidade reduziu a concentração de macronutrientes na parte aérea, mas não se observaram sintomas de deficiência nutricional. O rendimento (massa de matéria fresca da parte aérea) foi reduzido entre 6 e 6,5% por dS m-1, no primeiro e segundo cultivo, respectivamente. Os resultados obtidos em sistema de cultivo NFT podem indicar a possibilidade do uso da água salina como alternativa para produção de hortaliças, para produtores que têm disponibilidade restrita de água doce, porém, com redução de produtividade.

Moluscos límnicos de uma área do Alto Araguaia (Brasil)

São mostrados os resultados do levantamento dos moluscos de água doce de 5 municípios da área de influência de uma usina hidrelétrica em estudo, formada pelas redondezas da Cachoeira Couto Magalhães no Rio Araguaia. Foram examinados 624 moluscos procedentes de amostras coletadas em 20 coleções hídricas. O exame revelou a ocorrência de 8 gastrópodos pulmonados e um prosobrânquio, além de um bivalvo esferídeo. Devido ao envolvimento com a saúde pública, merece destaque o encontro de Biomphalaria straminea e Lymnaea columella, respectivamente hospedeiros intermediários de Schistosoma mansoni e Fasciola hepatica.

Macrófitas aquáticas de um lago marginal ao rio Embu-mirim, São Paulo, Brasil

Durante os anos de 1984/1985 obtiveram-se amostras sazonais para determinação de parâmetros físicos, químicos e biológicos de um lago marginal ao rio Embu-mirim, em Itapecerica da Serra, na bacia do reservatório de Guarapiranga (São Paulo, Brasil). Além de discutir os resultados obtidos quanto à flora de macrófitas aquáticas e suas relações com os outros parâmetros ambientais, são também analisados os efeitos da variação sazonal. As espécies encontradas estão presentes em diversos corpos d'água marginais, bem como ao longo do rio Embu-mirim, permitindo avaliar seu comportamento em corpos d'água semelhantes, da mesma bacia. A macrófita predominante foi Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Os resultados obtidos demostram a tendência de uma eutrofização acelerada e o risco de macrófitas potencialmente problemáticas, como E. crassipes e Salvinia auriculata, formarem camalotes de altas densidades, que podem chegar ao reservatório de Guarapiranga, através do rio Embu-mirim, causando problemas aos diversos usos da água.

Contribuição para o desenvolvimento de novas membranas com vista à produção de energia por diferença de salinidade

As energias renováveis são no mundo de hoje incontornáveis, não só pela necessidade permanente de diminuir as emissões de CO2, pois devido ao aumento do preço dos combustíveis fosseis torna-se cada vez mais rentável recorrer a energias alternativas. Este facto conduz a uma procura incessante de processos alternativos de produção de energia renovável e limpa do ponto de vista ambiental, com o objectivo de tornar estes processos competitivos e economicamente viáveis. Na década de setenta, Sidney Loeb propôs um processo de produção de energia com recurso a membranas designado por osmose directa sob pressão contrária (Pressure Retarded Osmosis - PRO) baseado na diferença de pressão osmótica que pode ocorrer na foz dos rios e de forma geral nas zonas de encontro entre a água doce e água salgada. Este processo de produção de energia deu origem a um projecto designado de “Salinity Power”. Este foi o primeiro grande projecto de investigação no mundo, sobre o desenvolvimento da tecnologia para a produção de “energia de salinidade” ou “energia azul”. Para ser economicamente viável, este processo requer o uso de membranas com características específicas. São utilizadas membranas de osmose inversa, para gerar energia a partir da diferença osmótica entre a água doce e a água salgada. Este projecto resultou em significativos progressos no desempenho da membrana, o componente chave para a produção de energia renovável por este método. O trabalho aqui apresentado visa o estudo de obtenção de diaminas, a partir de matérias-primas renováveis, para posterior polimerização em poliamidas. A partir destes novos polímeros, é necessário o desenvolvimento de novas membranas compostas para utilização em sistemas de produção de energia eléctrica baseados em PRO. Um dos factores inovadores, é a obtenção de diaminas, a partir da D-xilose. Sendo a D-xilose uma hidrato de carbono natural, consegue-se então um processo sem recorrer a produtos derivados do petróleo. No presente trabalho foi investigado o potencial de o<-aminoácidos derivados de anéis oxetano para a construção de novos de compostos. Para aminoácidos de hidratos de carbono com anéis de cinco e seis membros, o estado da arte é bastante vasto. No entanto, não existem na literatura referências baseadas em anéis de quatro membros. Os oxetanos exibem grande estabilidade conformacional devido à sua rigidez, o que faz com que anéis oxetano sejam moléculas-base para derivatização, com vectores de orientação bem definidos. Os anéis oxetano estão presentes em alguns produtos naturais que exibem uma actividade biológica importante. Foram sintetizados no trabalho apresentado o<-aminoácidos derivados de oxetano usando hidrato e carbonos como compostos de partida, de forma a obter uma estereoquímica bem definida. A metodologia utilizada envolve a síntese de triflatos de 1,4-lactonas de 5 membros, que estão submetidas a tratamento com carbonato de potássio em metanol, dando origem à contracção do anel e á formação de oxetanos com configurações D-lyxo, e D-xylo, dependendo da configuração da lactona inicial. Numa das vias de síntese levadas a cabo para a obtenção de o<-aminoácidos derivados de oxetano, procedeu-se à oxidação da D-xilose com bromo seguida do tratamento com benzaldeído de forma a obter a já conhecida 3,5-O-benzilideno-D-xilono-1,4-lactona. A derivatização de o<-aminoácidos derivados de oxetano foi feita com base na introdução de novas membranas de elevado interesse energético e ecológico. Este trabalho experimental ficou marcado por a não obtenção da diamina desejada, para posterior polimerização. No entanto, conseguiu-se trabalhar alguns aspectos da síntese, o que foi bastante positivo para o sucesso desta contribuição. Outro aspecto importante, foi o curo espaço de tempo para realização deste trabalho. Sendo um trabalho de investigação, este requer tempo para analisar todas as condições assim como optimizar os resultados obtidos. Futuramente, serão realizados estudos de optimizações do procedimento, para obtenção da diamina pretendida. Foram realizados dois procedimentos diferentes para a obtenção do oxetano. A síntese inicial foi inconclusiva para este trabalho, devido aos maus resultados, provenientes de condições que são desconhecidas. Conclui-se que a oxidação com o brometo, não foi conseguida devido às condições do brometo, assim como ao controlo das condições necessárias para a adição deste. Devido a estes motivos, foi realizado um novo processo de síntese para a obtenção do composto desejado. Foi feita nova pesquisa e iniciou-se um novo método. O passo reaccional da oxidação, com bromo, foi novamente determinante. É um passo reaccional de difícil controlo, devido ás características do bromo, e às exigências desta síntese, quando este é necessário para oxidação. Esta nova síntese, apresenta uma grande vantagem relativamente à anterior, uma vez que o material de partida é a xilose, sendo mais económica que o 1,2-Isopropilideno-α-Xilofuranose. Este trabalho está enquadrado num projecto, designado de OPEN, e encontra-se descrito mais pormenorizadamente no Anexo I.

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

Prevalência de resistência a antimicrobianos em isolados ambientais de Escherichia coli e enterococos

A água é um recurso escasso e indispensável à vida, podendo ser um importante veículo de microrganismos patogénicos com origem fecal. A matéria fecal é também uma fonte de microrganismos resistentes a antimicrobianos e contribui para a sua disseminação e dos seus genes de resistência no ambiente e entre as comunidades microbianas comensais e microrganismos patogénicos humanos e animais. A qualidade microbiológica da água é monitorizada recorrendo à utilização de bioindicadores como Escherichia coli, enterococos e microrganismos totais. O presente estudo apresentou como principal objetivo determinar a prevalência de ESBLs e AmpCs e ainda avaliar a prevalência de estirpes de enterococos com resistência à vancomicina (VRE) em águas do rio Douro e da orla costeira da cidade do Porto. As amostragens de água foram realizadas em quatro locais localizados no estuário do rio Douro e orla costeira da cidade do Porto entre o mês de Abril e Julho. A deteção e quantificação dos bioindicadores foram realizadas pelo método de filtração por membrana. A suscetibilidade das estirpes de E. coli e enterococos foi testada pelo método de difusão em disco relativamente a várias classes de antimicrobianos. As contagens microbianas mais elevadas foram determinadas entre Abril e Junho e em amostras de água doce. Foram isoladas 62 estirpes de E. coli e 49 estirpes de enterococos que apresentaram prevalências de resistência a antimicrobianos de 90,3% (56/62) e 83,7% (41/49), respetivamente. As estirpes de E. coli apresentaram altas frequências de resistência à ampicilina (74,2%) e tetraciclina (61,3%). Nestas estirpes verificou-se ainda fenótipos associados a multirresistência a um mínimo de três classes de antimicrobianos em 56,5% (35/62) dos isolados. Verificou-se que as estirpes de enterococos apresentaram altos níveis de resistência à rifampicina (34,7%) e azitromicina (40,8%), detetando-se ainda a manifestação de fenótipo de resistência à vancomicina em 26,5% das estirpes. Observou-se uma prevalência de 36,7% (18/49) de estirpes de enterococos associadas a fenómenos de multirresistência antimicrobiana. Ana Martins vi Os resultados obtidos sugerem que o rio Douro e orla costeira, bem como os ambientes aquáticos, constituem reservatórios de bactérias e genes de resistência a antimicrobianos e possuem um papel preponderante na sua disseminação.