Projeto de pesquisa

A) Expedições e espécies de corais
Esse projeto coletará espécies de 4 ambientes distintos: o entre-marés (0 m), recifes de águas rasas ( 800 m) . Diferentes espécies de corais escleractíneos zooxantelados e/ou azooxantelados [N=30 fragmentos por espécie / indivíduos caso solitários] serão coligidas de cada um desses ambientes, bem como um hidrocoral a ser utilizado como grupo-externos nas comparações. As coletas serão feitas por mergulho autônomo, com uso de re-breathers ou com o auxilio de ROV.

B) Experimentação: aclimatando e simulando mudanças climáticas
Nas facilidades do CEBIMar-USP, fragmentos de cada espécie coligida do entre-marés, mar raso e mesofótico serão aclimatados em aquários em fluxo contínuo com a água do mar, por 20 dias, antes do início dos experimentos. A água proveniente do mar mantém todas as características físico-químicas do ambiente natural, como disponibilidade de matéria orgânica, salinidade, pH, temperatura e turbidez, com uma luz artificial de 150 μmol photons m-2 s-1, sob fotoperíodo 12h luz/12 h escuro. Já as espécies de regiões profundas serão mantidas em câmaras frias à 10 oC, no escuro, também por 20 dias, com troca diária de 30% da água nos aquários.
Após a aclimatação, fragmentos/colônias de cada espécie serão transferidos para aquários controle onde os parâmetros serão controlados exatamente como na descrição supracitada, e para aquários onde serão expostos ao tratamento combinado de aquecimento e acidificação, por 30 dias.

C) Caracterização dos simbiontes: zooxantelas e bactérias
A região do espaçador interno transcrito 2 (ITS2) do rDNA (~400 bp) será amplificada via PCR com os iniciadores específicos para simbiodiniáceos ligados aos adaptadores Illumina. Para as bactérias, a amplificação do gene 16S rRNA será realizada por meio de PCR da região V3 e V4, utilizando primers em conjunto com adaptadores Illumina.

D) Análises ecofisiológicas
As análises ecofisiológicas serão realizadas em todas as espécies de corais das abordagens in situ e experimental, com exceção da respiração e fotossíntese que devem ser realizadas com material vivo e, portanto, apenas o material que passará sob experimentação terá essas métricas avaliadas. Para a análise em diferentes partes do holobionte, as espécies de coral simbióticas terão as zooxantelas separadas dos seus hospedeiros com o auxílio de uma air brush acoplada a um compressor e água do mar filtrada. Serão analisadas as métricas, a saber:
- simbiose (densidade de zooxantelas e conteúdo de clorofila a);
- fotossíntese, consumo de oxigênio e heterotrofia;
- estado oxidativo (capacidade antioxidante e lipoperoxidação);
- cinética do metabolismo e calcificação (atividade da citrato sintase, lactato desidrogenase e cálcio ATPase, bem como as constantes de meia-saturação (Km) e catalítica (kcat) destas enzimas);

E) Evolução assistida
Será aqui utilizado Mussismilia hispida e seus fotossimbiontes (Symbiodinium linucheae, Breviolum minutum e Cladocopium goreaui) como modelos evolutivos dentro do design em catraca por 3 anos. Neste esquema, o crescimento populacional é mantido por meio da divisão celular sob forte pressão seletiva, a saber altas temperatura ou amplitudes térmicas. A taxa de crescimento específico e o número de gerações de cada população de Symbiodiniaceae serão calculados. Em seguida, para distinguir adaptações evolutivas (seleção genética) de efeitos de aclimatação a altas temperaturas ou elevadas amplitudes térmicas, transplantar-se-ão algas que evoluíram em uma condição para outra, por 3 semanas, in vitro. Por fim, assumindo que as zooxantelas selecionadas apresentarão adaptações evolutivas para enfrentar as mudanças climáticas futuras, hipotetiza-se que elas possam transferir essa resiliência aos hospedeiros quanto à tolerância ao branqueamento. As larvas incubadas com zooxantelas controle e selecionadas serão expostas à temperatura elevada ou à amplitude térmica por 30 dias para avaliação das métricas citadas no item D.