Projetos de formação discente

Parecer da Comissão Científica

Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

André De Mendonça Rodrigues

Natureza do projeto

Projeto de formação discente
Iniciação científica
Samuel Coelho de Faria
Por favor, selecione

Pesquisadores ou docentes associados

Recursos

118069/2022-5
CNPq
118069/2022-5
CNPq

Descrição do projeto

Aprendendo ciência com os corais: um treinamento laboratorial e evolutivo
18-10-2022
31-12-2023
Os ambientes marinhos de maior diversidade - os recifes de coral - vêm sofrendo com o
branqueamento, especialmente as espécies de corais de ambientes tropicais oligotróficos.
Nesses animais, a fotossíntese provê até 98% da demanda energética do coral hospedeiro.
Contudo, em águas com maiores níveis de sedimentação e nutrientes devido ao escoamento
superficial do continente, tal contribuição cai para 40%, sendo o restante complementado
heterotroficamente. O Atlântico Sul oferece um cenário alternativo aos modelos clássicos de
corais por apresentar águas com maiores índices de turbidez pela sedimentação e matéria
orgânica acentuadas, características essas que tendem relaxar a pressão seletiva na evolução
da fotossíntese. Assim, propõe-se aqui a avaliação da simbiose em corais pétreos e corais
moles distribuídos por diferentes ambientes recifais [mesotrófico (Alagoas) e eutrófico
(Bahia)]. Serão coletadas as espécies de corais pétreos Agaricia fragilis, Favia gravida,
Madracis decactis, Montastraea cavernosa, Mussismilia harttii, M. hispida, Porites
astreoides, P. branneri, Siderastrea stellata e Millepora alcicorni. Ainda, serão coligidas as
espécies de corais moles Plexaurella grandiora, P. regia e P. obesa, Phyllogorgia dilatata,
Muriceopsis sulphurea e Leptogorgia punicea. Os achados serão avaliados sob à luz da
filogenia dos grupos via diversos métodos comparativos filogenéticos. Hipotetizam-se que,
para aquelas zooxanteladas, (i) populações/espécies de corais de ambientes mesotróficos
apresentem maiores densidades de zooxantelas e maiores concentrações de clorofila-a que
aquelas de ambientes eutróficos devido a potencial maior dependência da fotossíntese; e que
(ii) a densidade de zooxantelas e o conteúdo de clorofilas apresentem sinal filogenético (i.e espécies
filogeneticamente próximas mais semelhantes entre si). É esperado que espécies de corais mais dependentes
da fotossíntese sejam menos tolerantes às mudanças climáticas, conjectura essa a ser testada
experimentalmente no futuro. A presente proposta buscará também aplicar os achados em
ações de sensibilização social e popularização de ciência.
Zooxantela, coral, simbiose
Para o planejamento de 12 meses, 16 espécies de corais pétreos ou corais moles
(SISBIO # 82946-2) serão coligidas de dois ambientes recifais brasileiros com diferentes
níveis, a priori, de turbidez e sedimentação: Maragogi/AL (mesotrófico) e Porto Seguro/BA
(eutrófico). As espécies de corais pétreos serão, a saber: Agaricia fragilis, Favia gravida,
Madracis decactis, Montastraea cavernosa, Mussismilia harttii e M. hispida, Porites
astreoides e P. branneri, Scolymia wellsi e Siderastrea stellata. Ainda, serão coligidas as
espécies de corais moles Plexaurella grandiora, P. regia e P. obesa, Phyllogorgia dilatata,
Muriceopsis sulphurea e Leptogorgia punicea. Em cada localidade, diferentes parâmetros
físico-químicos serão auferidos: temperatura, oxigênio dissolvido, salinidade, pH,
luminosidade, turbidez, matéria orgânica particulada/dissolvida, e nitratos e fosfatos.
Para cada população de cada espécie zooxantelada, indivíduos/fragmentos (N=7) serão coletados e
imediatamente armazenados em nitrogênio líquido para posterior análise da densidade de
zooxantelas e conteúdo de clorofila. Uma análise filogenética molecular vem sendo conduzida
pelo grupo de pesquisa para avaliação das espécies/populações amostradas, utilizando-se todo
o genoma mitocondrial. Tal arcabouço filogenético será incorporado nas análises
comparativas e integrativas subsequentes.

- Densidade de zooxantelas e conteúdo de clorofila a
A densidade de endossimbiontes e o conteúdo de clorofila a são utilizados como métricas
de saúde (Krueger et al. 2015). Cada espécie de coral terá os tecidos retirados com o auxílio de
um Waterpik portátil (WP-360) com água do mar filtrada, sendo a densidade de endossimbiontes
quantificada por meio de um hemocitômetro (Krueger et al. 2015). A clorofila a será extraída no
escuro em N, N-dimetilformamida, a 4°C por 48h que, após centrifugação em 3900 g a 4 °C por 5
min, terá o sobrenadante lido em 646 nm, 663 nm e 750 nm, e a concentração determinada
utilizando-se as equações de Porra et al. (1989). Os dados da densidade de zooxantelas e de
clorofila a serão normalizados pela área de tecido do coral, e expressos em número de células cm-2
e μg de clorofila a cm-2, respectivamente.

- Análises estatísticas
Nas análises interespecíficas, assumir-se-ão a filogenias a ser gerada pelo nosso grupo
de pesquisa, a fim de se aplicar e um conjunto métodos analíticos (pra revisão, ver
Garamszegi 2014), dentre eles: padrão filogenético (Autocorrelação pelo I de Moran) que
revela se um parâmetro está estruturado na filogenia do grupo; evolução correlacionada
(Phylogenetic generalized least squares, pGLS) em que as hipóteses de evolução
correlacionada serão testadas pela aplicação de modelos lineares filogenéticos; e a
reconstrução ancestral (Máxima verossimilhança) em que a densidade de zooxantelas e o
conteúdo de clorofila terão estimados a série de transformação mais provável. Todas as
análises serão conduzidas no ambiente R (R Development Core Team, 2020), especificamente
com os pacotes ape (Paradis et al., 2004) e phytools (Revell, 2012), assumindo um nível
mínimo de significância de 95% (α= 0,05).
Cronograma de atividades

Processamento das amostras: 09/22-11/22
Análise da densidade de zooxantelas: 12/22-01/23
Análise do conteúdo de clorofila a: 02/23-03/23
Análises comparativas filogenéticas: 04/23-06/23
Relatório: 06/23-08/23
TCC: 06/23-08/23

Solicitações

Laboratório do professor Samuel Faria e, pontualmente, a sala de preparações.
Waterpik portátil (WP-360) com água do mar filtrada, sonicador, hemocitômetro e freezer [todos presentes no laboratório do Prof. Faria], e centrífuga refrigerada.
Não se aplica.
Não se aplica.
Não se aplica.
Não
  • Janeiro
  • Fevereiro
  • Julho
  • Outubro
  • Novembro
  • Dezembro
30
1