Parecer da Comissão Científica

Aprovado
Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

Mariana Magnani Avelar Batista

Natureza do projeto

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

Pesquisadores ou docentes associados

Recursos

1926
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Descrição do projeto

Aprendendo ciência com os caranguejos: o compromisso entre respiração e osmorregulação na função branquial
09-09-2022
31-12-2023
As brânquias são órgãos multifuncionais e desempenham funções respiratórias e osmorregulatórias em crustáceos. Ao longo da evolução, reduziu-se o número ou área superficial das brânquias anteriores (respiração) associada ao aumento do número ou área superficial das brânquias posteriores (osmorregulação) na colonização do ambiente terrestre pelos crustáceos. Contudo, desconhece-se o compromisso funcional entre ambos os processos fisiológicos em caranguejos que experimentam, in situ, ambientes ora aéreos ora submersos decorrentes do ciclo de marés. Uma apreciação funcional de dois sistemas fisiológicos emergentes (respiração e metabolismo) de um único órgão (brânquias) e em diferentes níveis de organização (morfologia e fisiologia) gerará um conjunto de dados importantes acerca da existência de compromissos fisiológicos no reino animal. Assim, hipotetiza-se que a exposição aos meios aéreo e aquático afeta a morfologia branquial, manifestando um trade-off entre as fisiologias respiratória e osmorregulatória em caranguejos semi-terrestres quanto à captação de oxigênio e ao trânsito de água e íons. Essa proposta também objetiva capacitar o bolsista a planejar e conduzir um projeto de pesquisa em ecofisiologia de animais marinhos, das observações de campo, estruturação de hipóteses e desenho experimental até análises laboratoriais e estatística, apresentação dos resultados e discussão.
Brânquias, crustáceos, ecofisiologia
O projeto terá as vertentes experimental, fisiológica e bioquímica realizadas no Centro de Biologia Marinha (CEBIMar) da USP, no laboratório de Fisiologia evolutiva e Biogeografia funcional sob responsabilidade do Prof. Dr. Samuel Faria. As análises morfológicas serão conduzidas na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão da USP, e sediadas no Laboratório de Morfo-Fisiologia de Vertebrados sob responsabilidade do Prof. Dr. Wilfried Klein.

- Obtenção dos animais
Com prévia autorização SISBIO #81347-1, aproximadamente 40 espécimes de Uca maracoani Latreille, 1802-1803 serão coligidos manualmente de galerias ou diretamente sobre o substrato, e durante a maré baixa, no município de Paraty/RJ (RJ, Paraty 23,20143 oS/44,72268 oO). Os caranguejos serão transportados até o CEBIMar/USP (São Sebastião/SP), onde permanecerão cinco dias a 26 °C em recipientes com uma lâmina de água do mar (35‰) para início dos experimentos.

- Experimentação
Para avaliar os efeitos isolado e combinado da salinidade e submersão em Uca maracoani, grupos (N=14) serão expostos a meio hiposmótico (184 mOsm/kg H2O, ~6‰) e hiperosmótico (1429 mOsm/kg H2O, ~48‰) por 5 dias, a 26 oC, a partir da condição de aclimatação [lâmina de água do mar a 1050 mOsm/kg H2O (35‰)]. As soluções serão preparadas a partir do descongelamento progressivo de água do mar previamente congelada.

- Osmorregulação e metabolismo
Após 5 dias de exposição ao tratamento combinado de salinidade e submersão, amostras de 10 μL de hemolinfa de cada espécime (N=7) será extraída. A osmolalidade da hemolinfa será medida em micro-osmômetro de pressão de vapor (Wescor 5500 XR). Após o mesmo período, os caranguejos terão o consumo massa-específico de O2 determinados por dois métodos distintos e, em ambos, os respirômetros contendo os animais serão ajustados de acordo com o tamanho do animal. Para o grupo emerso (N=7), empregar-
se-á a respirometria de fluxo intermitente: os animais serão mantidos individualmente em respirômetros fechados e, após um tempo determinado (2 h), esse será aberto para comparação do ar respirado com uma linha de base assegurada para o registro dos valores de O2 no analisador de gases (FOXBOX-C Field Oxygen & Carbon Dioxide Analysis System, Sable Systems International Inc.). Os animais submersos terão o consumo de oxigênio determinado por respirometria fechada (N=7). Nesse método, os respirômetros receberão um fluxo de água normóxico e normocápnico durante 12 horas antecedendo as medições. Para a medição, o fluxo de água será interrompido e recirculado entre um sensor de célula de fluxo para medir PO2 e a câmara contendo o animal. O sensor de célula de fluxo será conectado a um medidor de oxigênio óptico, FireSting (FSO2-4 – PyroScience) que será conectado a um computador. Em ambos os métodos, os dados serão registrados em um computador acoplado usando-se diferentes softwares (Expedata, Sable Systems International Inc. ou Pyro Oxygen logger). Os dados finais serão padronizados pela massa seca do animal (após secados em estufa a 60 ºC por 24 h).

- Morfologia
A análise histológica será feita nas brânquias posteriores e anteriores. Todo o processamento histológico será realizado no Laboratório de Morfo-Fisiologia de Vertebrados sob responsabilidade do Prof. Dr. Wilfried Klein.

- Análises estatísticas
O efeito da exposição ao efeito combinado de salinidade e submersão sobre a osmoalidade, consumo massa-específico de oxigênio e morfologia branquial serão avaliados por análises de variância (ANOVA) de 1 fator seguido pelo teste de médias múltiplas de Student-Newman-Keuls (SNK) para localizar as médias estatisticamente diferentes. As análises serão feitas após averiguar as condições de normalidade de distribuição e de igualdade de variância usando o programa Sigma Stat 2.03, utilizando o nível de significância de P ≤ 0,05.
Período em campo e obtenção dos animais: 09/01/2023 - 15/01/2023
Experimentação: 01/2023
Determinação do consumo massa-específico de O2: 01/2023
Osmorregulação: 01/2023
Processamento histológico: 02/2023 - 05/2023
Análises morfométricas: 05/2023 - 06/2023
Análises estatísticas: 06/2023 - 07/2023
Relatório PUB: 07/2023 - 08/2023

Solicitações

Salas 1 e 2 do laboratório PSW
Equipamentos do Prof. Dr. Samuel Faria.
Aproximadamente 40 espécimes de Uca maracoani Latreille, 1802-1803.
Município de Paraty/RJ (RJ, Paraty 23,20143 oS/44,72268 oO).
Maré baixa
Não
  • Janeiro
  • Fevereiro
  • Julho
  • Dezembro
30
1