Projetos de docentes ou pesquisadores - CEBIMar

Parecer da Comissão Científica

Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

Rodrigo Rodrigues Domingues

Natureza do projeto

Projeto de docente ou pesquisador
Outra - Projeto Jovem Pesquisador

Pesquisadores ou docentes associados

Marcelo Visentini Kitahara
Tito Monteiro da Cruz Lotufo
Marcelo Visentini Kitahara

Recursos

2019/10201-0
Fapesp

Descrição do projeto

Biodiversidade marinha: uma exploração das ilhas costeiras de São Paulo usando DNA ambiental metabarcoding
03-10-2023
01-03-2027
A diversidade biológica é uma propriedade do ecossistema que tem recebido um aumento de atenção nos últimos anos, principalmente devido a perda da biodiversidade ser um dos mais críticos problemas ambientais atualmente. Especificamente, a biodiversidade marinha pode ser objeto de rápidas mudanças devido as influências antropogênicas tal como pesca, perda de habitat, introdução de espécies invasoras e exploração de óleo e gás. Para acumular dados que possam apoiar futuros monitoramento da biodiversidade, principalmente em populações e ecossistemas depauperadas, o desenvolvimento de técnicas que minimizem o risco de injúria ou mesmo morte de animais é imperativo, permitindo a identificação para diferentes táxons em ecossistemas específicos. O levantamento da biodiversidade usando DNA a partir de amostras ambientais é conhecida como DNA ambiental (eDNA - sigla em Inglês). Este método pode detectar traços de material genético liberados no mar através de fezes, gametas, pele e carcaças em decomposição de diferentes organismos. O DNA ambiental pode ser amplificado, sequenciado, e informar a espécie de origem usando técnicas de sequenciamento de segunda geração (NGS) como o metabarcoding, um rápido e eficiente método para levantar a riqueza de espécies de uma comunidade natural, porém ainda não usado no ambiente marinho do Brasil. Portanto, esse pioneiro projeto pretende preencher lacunas no conhecimento da biodiversidade marinha em áreas marinhas protegidas e não protegidas do Estado de São Paulo, incluindo Parque Marinho da Laje de Santos, Arquipélago de Alcatrazes, Ilha da Queimada Grande e Ilha de Búzios. Especificamente, serão coletadas amostras de água dos ecossistemas citados, afim de melhorar o entendimento acerca da atual biodiversidade da comunidade eucariótica marinha e em grupos taxonômico específico como peixes, poríferos e antozoários em nível espécie-específico, testando hipóteses sobre as possíveis causas da mudança da biodiversidade em decorrência das características oceanográficas, sazonalidade e status de proteção durante dois anos. Portanto, este projeto irá fornecer informações cruciais e carentes sobre a biodiversidade marinha, que serão disseminadas tanto para cientistas quanto para gestores públicos, contribuindo para melhores ações de gestão de conservação do ambiente marinho. Ao final deste projeto, esperamos ter contribuído para um melhor conhecimento da biodiversidade marinha paulista, implantado uma nova linha de pesquisa no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (USP) e formado pesquisadores e alunos em diferentes disciplinas como genômica, oceanografia, ecologia molecular marinha, evolução, bioinformática e análise estatística.
Conservação
Oceanografia
Ecologia molecular
biodiversidade marinha
DNA ambiental
Next generation Sequence (NGS)
Este projeto objetiva o levantamento da biodiversidade marinha em quatro Ilhas costeiras do Estado de São Paulo: Parque Estadual Marinho Laje de Santos, o Refúgio da Vida Silvestre Arquipélago de Alcatrazes, a Ilha da Queimada Grande e a Ilha de Búzios.

Esse estudo evolve a coleta de água em tréplicas na superfície e a aproximadamente 10 metros de profundidade em 6 pontos ao redor de cada ilha. As coletas estão sendo realizadas no verão e inverno de 2023 (já finalizado) e 2024. Após a coleta, cada amostra é filtrada e subsequentemente o eDNA extraído usando kits de extração de DNA específicos. As etapas seguintes evolvem a PCR dos genes COI e 18s, preparação de bibliotecas, sequenciamento e análises de bioinformática e ecológicas.

Especificamente, as atividades que evolvem o CEBIMAR compreendem o apoio logístico para coleta de água das Ilhas de Búzios e Arquipélago de Alcatrazes e filtração das águas coletadas. Abaixo, segue o detalhamento dessas atividades a serem realizadas no CEBIMAR.

Coleta de água e filtração
As amostras de água serão coletadas em duas estações do ano – verão (Fevereiro e Março) e inverno (Agosto e Setembro) – ao longo de 2 anos (2023 e 2024) no entorno das quatro ilhas da costeiras de São Paulo. Serão coletadas amostras de água (2 litros) da superfície e a 10m de profundidade em 6 pontos ao redor de cada ilha, utilizando garrafas de Van Dorn. Cada amostragem será feita em triplicata, totalizando 36 amostras para cada ilha (6 pontos x 2 profundidades x 3 réplicas).
Imediatamente, após cada coleta, as amostras de água serão individualmente armazenadas no gelo antes de serem filtradas. Após isso, cada amostra será filtrada, utilizando uma membrana estéril de filtros de éster de celulose (Merck Millipore, 47mm; porosidade de 0,45μm). Os filtros serão envoltos em papel moeda e armazenados em sacos plásticos zip lock, contendo esferas de sílica e armazenados em freezer a -20ºC. Um rigoroso procedimento de controle de contaminação será adotado para evitar contaminação cruzada durante a amostragem e processo de filtração. Kits individuais descartáveis para amostragem serão utilizados para cada amostra (frascos, luvas, pinças e sacos plásticos) e membranas serão filtradas com água ultrapura em cada um dos locais de amostragem para verificar a ocorrência de contaminações.
No Cebimar serão realizadas apoio logístico para coletas de água e filtração das mesmas. As coletas de 2023 já foram realizadas, restando as coletas de verão e inverno de 2024.

Verão:

Coleta de água na Ilha de Búzios: Fevereiro - março de 2024 - embarcação alugada de empresa particular

Filtração da água da Ilha de Búzios:: Fevereiro de 2024- instalações do Cebimar

Coleta de água no Arquipélago de Alcatrazes: Fevereiro - março de 2024 - embarcação do ICMBio

Filtração da água da Ilha de Búzios:: Fevereiro - março de 2024- instalações do Cebimar.

Inverno:
Verão:

Coleta de água na Ilha de Búzios: Agosto - Setembro de 2024 - embarcação alugada de empresa particular

Filtração da água da Ilha de Búzios: Agosto - Setembro de 2024- instalações do Cebimar

Coleta de água no Arquipélago de Alcatrazes: Agosto - Setembro de 2024 - embarcação do ICMBio

Filtração da água da Ilha de Búzios: Agosto - Setembro de 2024- instalações do Cebimar.

Todas as outras etapas do projeto, como extração de DNA, PCR, preparação de bibliotecas de metabarcoding, sequenciamento, análise de bioinformática e ecológicas, serão realizadas no Instituto Oceanográfico da USP, sede deste projeto.

Solicitações

Laboratório com pia, torneira e geladeira.
Observação: Os laboratórios disponibilizados pelo CEBIMAR em 2023 atenderam perfeitamente às necessidades deste projeto.
Não é necessário nenhum equipamento específico do CEBIMAR para as atividades deste projeto.
Coleta de água. Amostragem de tecido de peixes, cnidários e poríferos são oportunísticas.
O projeto compreende quatro ilhas costeiras do estado de São Paulo: Ilha de Búzios, Arquipélago de Alcatrazes, Parque Marinho da Laje de Santos e Ilha da Queimada Grande. No entanto, o apoio do Cebimar seria apenas para as coletas realizadas na Ilha de Búzios e Arquipélago de Alcatrazes.
Não.
Não
  • Fevereiro
  • Março
  • Agosto
  • Setembro
3
4