Parecer da Comissão Científica

Aprovado
Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

Maria Jackeline Soares Rodrigues

Natureza do projeto

Projeto de formação discente
Doutorado
Leandro Manzoni Vieira
Samuel Coelho de Faria
Por favor, selecione

Pesquisadores ou docentes associados

Recursos

IBPG-1329-2.04/24
FACEPE

Descrição do projeto

Efeitos das mudanças climáticas na morfologia, fisiologia e mineralogia de briozoários marinhos (Cheilostomatida) do Brasil
01-05-2025
01-07-2028
O projeto visa compreender as diferentes respostas biológicas dos briozoários as mudanças climáticas, avaliando os efeitos da temperatura e da acidificação na forma, tamanho e estrutura das colônias. Além disso, caracterizar os metabolismos energético e oxidativo, bem como da calcificação sob essas condições. Identificar a mineralogia esquelética das colônias e detectar a potencial existência de sinal filogenético nas métricas avaliadas nas espécies. O estudo será desenvolvido através da coleta e cultivo de colônias vivas de espécies de nove famílias de briozoários Cheilostomatidas para experimento laboratorial sob condição de controle e tratamento simulado, combinando temperatura e pH, simulando cenários de mudanças climáticas. Serão realizadas análises de imagem, bioquímica e composição mineral esquelética das colônias antes e após o experimento para avaliar as respostas biológicas. Os dados biológicos serão consolidados em planilhas e analisados com um Teste t pareado filogenético e MANOVA para avaliar temperatura e pH. O sinal filogenético será investigado com métodos comparativos. Espera-se que este projeto ofereça uma melhor compreensão das respostas dos briozoários calcificadores às mudanças climáticas, fornecendo percepções que podem orientar medidas de conservação. Ademais, pretende-se estabelecer uma base sólida e metodologias robustas que possam servir de referência para futuros estudos sobre a ecofisiologia desses organismos, contribuindo assim para o avanço do conhecimento neste campo e com a literatura científica sobre o tema, que é escassa.
Bryozoa – Mudança ambiental global – CO2 – Acidificação oceânica
Para avaliação dos efeitos relacionados às alterações de temperatura e pH, serão coletadas no litoral Norte do Estado de São Paulo (São Sebastião, Caraguatatuba e Ilhabela) colônias de duas espécies pertencentes a 9 famílias de briozoários Cheilostomatidas, totalizando 18 espécies a serem avaliadas. Tais coletas serão realizadas através de mergulho livre e scuba, em profundidades até 20 metros. As colônias serão transportadas in vivo em água do mar até o Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo (CEBIMar-USP). Para cada colônia coletada, serão obtidos ao menos três fragmentos: um será acondicionado em álcool 70% para a avaliação morfológica, e dois serão mantidos secos para a análise da composição biomineral e bioquímica. Essas etapas serão conduzidas antes do experimento laboratorial, permitindo a comparação com os dados finais. Os fragmentos destinados à identificação serão limpos, secos e examinados em microscópio estereoscópico. Em seguida, esses espécimes serão preparados e montados em suportes metálicos para observação em um microscópio eletrônico de varredura no Laboratório Avançado de Microscopia e Imagem da Universidade Federal de Pernambuco (LAMI-UFPE).
O protocolo de cultivo e clonagem das colônias in vivo será desenvolvido seguindo diretrizes previamente estabelecidas. Cada colônia será cultivada em substratos adequados e divididas em tamanhos padronizados. Antes do início do experimento, as colônias serão aclimatadas em aquários do CEBIMar e alimentadas duas vezes ao dia com uma mistura de microalgas. Ao final da aclimatação, cada aquário incluirá uma colônia de cada espécie. Serão avaliados experimentalmente as tolerâncias térmicas e resistência à acidificação dos briozoários por um período mínimo de 14 dias, sendo avaliadas as diferentes respostas morfológicas, taxa de crescimento, taxa metabólica e mineralização das colônias. Os tratamentos serão submetidos às condições de temperatura e pH, simulando cenários de mudanças climáticas. Serão criadas duas condições experimentais, controle e tratamento simulado, combinando temperatura com pH, que serão medidos diariamente. Na condição controle, será utilizada a temperatura e o pH do local de amostragem das colônias. No tratamento simulado, será utilizado o aumento de temperatura (+3,5º C) e redução de pH (-0,3 pH) seguindo os dados do IPCC.
Ao final da fase experimental, fragmentos das colônias serão separados para análise morfológica, bioquímica e mineralógica. A análise morfológica será feita por registros fotográficos e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar, respectivamente, o crescimento colonial e a morfologia, com o auxílio do software ImageJ. O crescimento colonial será determinado pela quantificação dos estágios astogenéticos das colônias de diferentes espécies no início e no final do período de exposição aos tratamentos experimentais. Para a análise bioquímica, os fragmentos das colônias serão armazenados em tubos e congelados em ultrafreezer, utilizando nitrogênio líquido, para obtenção de dados sobre enzimas e marcadores de calcificação, metabolismo energético e oxidativo.
A análise da composição mineral do esqueleto das espécies será realizada em parceria com o Laboratório de Terras Raras (BSTR) e o Laboratório de Tecnologia dos Aglomerantes (LabTag) da Universidade Federal de Pernambuco, utilizando Difração de Raios-X (DRX. A fim de preservar a integridade da mineralogia esquelética, os espécimes não passaram por limpeza ou tratamento químico, evitando vieses analíticos. Por fim, as respostas biológicas serão analisadas por meio de planilhas que consolidarão todos os dados obtidos. Os resultados dos experimentos laboratoriais serão analisados utilizando um Teste t pareado filogenético comparando os dados antes e depois, além de uma MANOVA para avaliar o efeito da temperatura e pH nas métricas. A presença de sinal filogenético será investigada utilizando métodos comparativos, com base em topologias recentes.
O cronograma de atividade foi elaborado por trimestre com início em agosto de 2024 e encerramento em julho de 2028. Durante o 1° trimestre (ago/2024), teve início o levantamento bibliográfico, que continuará até o fim do cronograma, além do cumprimento de créditos em disciplinas obrigatórias e eletivas. Já no 4° trimestre (mai/2025), terão início as coletas e identificações de material em Pernambuco e São Paulo, destinadas à obtenção de dados complementares para o projeto. No 5° trimestre (ago/2025), está previsto o início das atividades no Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo (CEBIMar-USP), com coletas realizadas em São Sebastião, Caraguatatuba e Ilhabela. A identificação, o cultivo e a clonagem das colônias coletadas no litoral norte de São Paulo serão realizados antes do início do experimento laboratorial, previsto para o 5º trimestre (set/2025). Além disso, colônias de cada espécie serão separadas para a obtenção de dados bioquímicos. Após a conclusão do experimento laboratorial no CEBIMar, a análise das imagens do crescimento das colônias será realizada de forma antecipada ao previsto no cronograma, no 6º trimestre (jan/2026), no Laboratório de Estudos de Bryozoa da Universidade Federal de Pernambuco (LAEBry-UFPE). Nessa mesma etapa, todas as colônias estudadas passarão por microscopia eletrônica de varredura no Laboratório Avançado de Microscopia e Imagem da Universidade Federal de Pernambuco (LAMI-UFPE), e terá início a análise mineralógica esquelética das espécies, em parceria com o Laboratório de Terras Raras (BSTR) e o Laboratório de Tecnologia dos Aglomerantes (LabTag), ambos na Universidade Federal de Pernambuco. Com a antecipação dessas etapas, os trimestres seguintes serão dedicados à conclusão dessas análises, juntamente com a interpretação dos dados. A qualificação está prevista para o 10º trimestre (nov/2026), seguida pelo início da redação da tese no 11º trimestre (fev/2027) e a defesa programada para o 16º e último trimestre (jul/2028).

Solicitações

Salas 1 e 2 do LPS e sob responsabilidade do Prof. Samuel.
Equipamentos das salas 1 e 2 do LPS e sob responsabilidade do Prof. Samuel.
Cinco colônias de duas espécies pertencentes a 9 famílias de briozoários Cheilostomatidas (Adeonidae Busk, 1884; Bugulidae Gray, 1848; Candidae d’Orbigny, 1851; Catenicellidae Busk, 1852; Phidoloporidae Gabb & Horn, 1862; Quadricellariidae Gordon, 1984; Schizoporellidae Jullien, 1883; Smittinidae Levinsen, 1909 e Thalamoporellidae Levinsen, 1902), totalizando 18 espécies (90 colônias).
Litoral Norte de São Paulo: São Sebastião, Caraguatatuba e Ilhabela.
Não
Sim
  • Auxílio técnico para coleta de organismos ou observações de campo
  • Utilização de embarcação do CEBIMar
  • Agosto
  • Setembro
  • Outubro
  • Novembro
  • Dezembro
30
1