PROGRAMA REGIONAL DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE/PRODEMA
PROTOZOÁRIOS DE VIDA LIVRE EM DOIS TRECHOS DA
BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PIRANGI (RN):
RELAÇÕES COM A EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E
PRESERVAÇÃO
Wellington Sena Lobato Júnior
2013
Natal – RN
PROTOZOÁRIOS DE VIDA LIVRE EM DOIS TRECHOS DA
BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PIRANGI (RN): RELAÇÕES
COM A EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E PRESERVAÇÃO
Dissertação apresentada ao Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre.
Orientadora: Profa. Dra. Magnólia Fernandes Florêncio de Araújo
2013
Natal – RN
Agradeço aos meus pais, Wellington Lobato e Lúcia de Fátima, sem os quais não teria a oportunidade de viver e crescer.
Agradeço a Capes-REUNI pelo apoio financeiro.
Agradeço a minha avó, Maria de Fátima Barbosa, e ao meu avô, Luiz Lobato Neto, que sempre acreditaram em mim e me ensinaram a nunca desistir ou olhar para trás.
À Naná, minha namorada, que sempre conseguiu iluminar meu caminho quando todas as outras luzes pareciam se apagar.
À Profa. Magnólia Fernandes Florêncio de Araújo pela confiança, paciência e amizade durante a realização deste trabalho.
Aos amigos do LAMAq, em especial a Fabrício, Leide e José Paulo, que sempre estiveram dispostos a me ajudar quando mais precisei.
Agradeço a Aline Amorim, Luisa Medeiros e Mariana Leite pelo apoio e conselhos compartilhados na construção deste trabalho, principalmente no segundo capítulo desta dissertação.
A todos os meus amigos, especialmente Thiago, Leonardo, Melqui, Jeniffer, Luciana, Marquinhos, Bruno, Carola, Pablo, Sonia e Eneide, que de uma maneira ou de outra sempre me ajudaram a seguir em frente.
A todos os colegas do PRODEMA, principalmente Henrique Roque e Gabrielle Perreira, pela grande amizade construída durante esses dois anos.
DO RIO PIRANGI (RN): RELAÇÕES COM A EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E PRESERVAÇÃO
A vasta riqueza hídrica do Brasil deixa suas bacias hidrográficas mais suscetíveis a impactos que comprometam a qualidade da água, afetando a estabilidade ecossistêmica dos ambientes aquáticos. A diminuição da qualidade dos recursos hídricos resulta também na diminuição dos seus usos múltiplos, principalmente em regiões turísticas do litoral, onde o fluxo contínuo de pessoas a esses locais aumenta ainda mais a probabilidade de comportamentos inadequados tanto dos turistas quanto dos residentes locais. Os estudos a respeito das comunidades microbiológicas ainda são escassos, principalmente as de protozoários de vida livre, que desempenham funções singulares dentro da cadeia alimentar dos ecossistemas aquáticos. Devido ao grande papel desempenhado por este grupo de microrganismos nos ambientes aquáticos, o presente estudo teve por objetivo identificar os protozoários de vida livre, em gênero e espécie, presentes em dois trechos do Rio Pium, litoral leste do Rio Grande do Norte, fazendo uma relação entre a ocorrência e as condições tróficas do ambiente em que se encontram. Também se objetivou realizar uma sondagem junto aos alunos para identificar as principais dificuldades quanto ao conhecimento dos protozoários de vida livre e doenças de veiculação hídrica em duas escolas públicas próximas ao rio estudado, no distrito de Pium, município de Parnamirim. A sondagem foi analisada por meio de questionários aplicados em ambas as escolas. Foi registrado um total de 76 táxons de protozoários de vida livre, destes, sendo 33 ciliados, 19 flagelados e 24 sarcodíneos. Os padrões espaciais e temporais desses organismos nos dois pontos estudados revelaram a potencialidade bioindicadora eficaz de algumas espécies identificadas. Os alunos identificaram diversas atividades desenvolvidas no Rio Pium, destacando sua multifuncionalidade e importância para a região. Porém, o conhecimento sobre os protozoários de vida livre mostrou-se bastante defasado, apresentando concepções alternativas que os evidenciam como organismos exclusivamente patogênicos, desconsiderando totalmente seu papel ecológico primordial. Com o propósito de minimizar os possíveis equívocos existentes nos alunos em relação ao papel funcional dos protozoários, foram planejadas oficinas didáticas sobre estes microrganismos, abordando também temas relacionados a doenças de veiculação hídrica por meio de palestras, atividades lúdicas e apresentações interativas. Estas atividades práticas de Educação em Ciências tiveram o intuito de aproximar os alunos do contexto dos recursos hídricos locais, almejando-se promover um maior esclarecimento sobre o papel funcional dos protozoários de vida livre nos ambientes aquáticos.
PALAVRAS-CHAVE: Protozoários de vida livre, doenças de veiculação hídrica, educação em ciências, concepções alternativas.
WATERSHED (RN): RELATIONS TO THE SCIENCE EDUCATION AND PRESERVATION
The vast hidric wealth of Brazil gets its watersheds more susceptible to impacts that compromise the water quality, affecting the ecosystem stability of aquatic environments. The decrease in the quality of water resources also results in a decrease of its multiple uses, especially in tourist areas of the coast, where the continuous flow of people to these sites increases even further the probability of inappropriate behavior of both tourists and local residents. Studies regarding the microbiological communities are still scarce, especially on the free-living protozoa that play unique roles in the food chain of aquatic ecosystems. Due to the large role played by this group of microorganisms in aquatic environments, the present study aimed at identifying the genus and species of free-living protozoa present in two sections of the Pium River, east coast of Rio Grande do Norte, making an association between the its occurrence and trophic conditions of the environment in which they are, also checking the bioindicator capacity of these organisms in water quality. It also aimed to conduct a survey with students to identify the main difficulties regarding the knowledge of free-living protozoa and hydric transmission diseases in two public schools near the river studied in the Pium district, county of Parnamirim. The survey was analyzed by means of questionnaires at both schools. Students identified several activities developed Pium river, highlighting its multifunctionality and importance to the region. A total of 76 taxa of free-living protozoa was recorded, of these, 33 were ciliates, 19 flagellates and 24 sarcodia. The spatial and temporal patterns of these organisms to both points studied revealed the bioindicator potentiality of some effective species identified. However, knowledge about the free-living protozoa proved quite lagged, presenting misconceptions that show them as pathogenic organisms exclusively, totally disregarding their ecological role. In order to remedy the flaws existing in students in relation to the functional role of protozoa, workshops were planned on these microorganisms while also addressing issues related to hydric transmission diseases through lectures, recreational activities and interactive presentations. These practical activities of Science Education had the goal of bringing students the context of local water resources, aiming to promote a greater clarification regarding of the functional role of free-living protozoa in aquatic environments.
CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO...13
METODOLOGIA GERAL...14
REFERÊNCIAS...18
FIGURA 1...13
FIGURA 2...17
TABELA 1...14
TABELA 2...16
CAPÍTULO 1 – Protozoários de Vida Livre (Ciliophora, Mastigophora e Sarcodia) em dois ambientes lóticos do Nordeste do Brasil e seu potencial uso como bioindicadores...21
RESUMO...21
ABSTRACT...21
INTRODUÇÃO...22
MATERIAL E MÉTODOS...23
RESULTADOS E DISCUSSÃO...26
CONCLUSÃO...36
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...36
FIGURA 1...24
FIGURA 2...30
FIGURA 3,...32
FIGURA 4...35
TABELA 1...25
TABELA 2...27
TABELA 3...27
TABELA 4...29
TABELA 5...31
CAPÍTULO 2 – O que sabem alunos do ensino fundamental sobre protozoários: um estudo realizado em escolas de uma região litorânea do nordeste brasileiro...40
RESUMO...40
ABSTRACT...40
INTRODUÇÃO...41
METODOLOGIA...42
RESULTADOS E DISCUSSÃO...44
CONCLUSÕES...56
FIGURA 4...47
FIGURA 5...49
FIGURA 6...50
FIGURA 7...50
FIGURA 8...52
FIGURA 9...52
FIGURA 10...53
FIGURA 11...53
FIGURA 12...53
FIGURA 13...55
QUADRO 1...44
QUADRO 2...48
QUADRO 3...51
CONSIDERAÇÕES FINAIS...60
ANEXO 1...62
1. INTRODUÇÃO GERAL
A água é um recurso indispensável não apenas à existência da vida, mas também como
meio de melhorar a sua qualidade. Os recursos hídricos estabelecem uma forte relação com a
qualidade do ambiente, que devem utilizados de maneira a satisfazer as necessidades básicas
da população por meio de um manejo múltiplo e integrado, promovendo a elevação do
potencial produtivo das regiões em que se encontram e garantindo, assim, a sustentabilidade
ecológica (Leff, 2000). Todos esses fatores convergem espontaneamente para o
desenvolvimento, que se afasta da ideia primitiva e errônea de puro crescimento econômico.
Os impactos no ciclo hidrológico e na qualidade das águas decorrem de um grande
conjunto de atividades humanas, resultados dos usos múltiplos, e que possuem efeitos diretos
e indiretos na economia, na saúde humana, no abastecimento público, na qualidade de vida e
na biodiversidade, comprometendo também a qualidade dos “serviços” aquáticos superficiais
e subterrâneos (Tundisi, 2006).
A água é um recurso essencial para o desenvolvimento socioeconômico e vem tendo
rápido aumento de consumo e de usos, o que faz com que venha se tornando escassa em
qualidade para a maioria das regiões em desenvolvimento (Tundisi, 2003) e segundo Leff
(2000), os desequilíbrios gerados pelo processo de acumulação capitalista dependem de duas
qualidades dos ecossistemas: sua resiliência e seu estado de conservação e saúde. Assim, o
conjunto de práticas que utilizam os recursos hídricos de maneira inadequada, ou seja, de
modo a alterar as condições de estabilidade dos ecossistemas aquáticos para realização de
atividades econômicas, sociais e de lazer, acabam por enfraquecer o potencial produtivo
desses ambientes e, consequentemente, diminuem as condições de qualidade de vida dos
habitantes de determinada região.
1.1 O impacto do turismo na qualidade da água
Os problemas relacionados ao equilíbrio dos ecossistemas aquáticos colocam o Brasil
numa posição de destaque devido a sua vasta riqueza hídrica. Isso deixa suas bacias
hidrográficas bastante vulneráveis para realização de diversas atividades impactantes
resultantes da ocupação antrópica – como lançamento inadequado de resíduos líquidos e
sólidos nos rios, retirada da vegetação ripária e construção de estabelecimentos sobre suas
margens – que possam afetar suas condições de estabilidade ecossistêmica. Esta situação
saúde da população (Cesa et al., 2010), indo muito além da esfera ambiental, e atingindo,
também, o aspecto socioeconômico da sociedade.
As consequências são mais agravantes em regiões turísticas, nas quais a procura pelas
belezas naturais hídricas leva a práticas de balneabilidade, resultando em contato primário dos
indivíduos com a água. A alteração das características físicas, químicas e biológicas da água
compromete diretamente a fauna e flora destes ecossistemas, bem como as suas condições
sanitárias, expondo os banhistas a inúmeras doenças (Medeiros, 2009).
Silva e Rocha (2010) enfatizam que as atividades de turismo devem atentar para que
estas sejam efetuadas de maneira a manter o ambiente preservado e sempre estar íntegro como
forma de manter o fluxo de turistas ao local. Esses autores também chamam atenção ao fato
de um indivíduo residente no local onde há a prática de turismo rural, mesmo que não queira
fazer parte de nenhum empreendimento ou ter qualquer outro tipo de participação, não estará
isento de sofrer os impactos da atividade. E acrescenta que o próprio turista exerce influência
sobre os costumes locais, possibilitando sua modificação de maneira positiva ou negativa
devido às várias experiências compartilhadas com os residentes. Assim, os costumes sociais
dos moradores da região e dos próprios turistas não devem estar isentos da responsabilidade
moral com relação ao meio ambiente, visto que atividades de ordem econômica e social de
um local não são independentes, fazendo dos cuidados dos recursos naturais um assunto
generalizado e não local, motivo pelo qual deve-se desenvolver um manejo múltiplo e
sustentável dos recursos hídricos nessa região.
Nesse contexto, considerando que o litoral do estado do Rio Grande do Norte
apresenta uma grande demanda turística devido às belezas naturais e clima favorável, tem-se
notado uma forte degradação dos ambientes lóticos cujas margens são ocupadas sem
planejamento, o que pode acarretar em prejuízos variados tanto para os turistas quanto para os
moradores do litoral do estado. Estas atividades são marcantes na Bacia Hidrográfica do Rio
Pirangi (BHP), onde também ocorrem várias outras atividades que causam impacto na
qualidade da água, como atividades agropecuárias, urbanização com despejo de águas
residuárias não tratadas e desmatamento que interfere na recarga de aquíferos.
Logo, faz-se necessária a implementação de pesquisas e iniciativas práticas para a
discussão da problemática ambiental referente aos recursos hídricos de maneira integrada para
com os aspectos socioeconômicos da região em que a BHP insere-se. A aplicação de materiais
complementar as atividades desenvolvidas em sala de aula pode promover uma mudança
coletiva de atitudes, no que se refere à preservação do ambiente e da própria saúde, tendo
como ponto de partida as escolas (Araújo et al.,2006; Amorim, 2010; Medeiros, 2012;
Nascimento, 2012).
1.2 Bioindicadores e a Educação em Ciências
Os sistemas aquáticos encontram-se sujeitos a inúmeras perturbações, e a biota
aquática reage a esses estímulos, sejam eles naturais ou antropogênicos (Toledo & Nicolella,
2002; Buss et al., 2003; Silva et al., 2006), o que evidencia os microrganismos bioindicadores
e a EA como ferramentas que podem proporcionar resultados significativos no estudo dos
ecossistemas aquáticos, incorporando de maneira multidisciplinar as problemáticas
encontradas numa região e atingindo, dessa maneira, a esfera ambiental, social e econômica
da sociedade. Além disso, a EA pode ser aplicada de maneira a contribuir com a redução da
incidência de doenças de veiculação hídrica e sensibilizar a população a respeito dos
principais problemas que ocorrem em sua região, no que se refere à qualidade da água
(Nascimento, 2012).
O desenvolvimento em si deve ser definido como uma mudança qualitativa
significativa (Veiga, 2005), e atividades continuadas de Educação Ambiental (EA) em escolas
podem promover tal mudança. De acordo com Marin (2008), projetos de EA devem subsidiar
discussões aprofundadas referentes à natureza e às formas de relação do ser humano com as
realidades imediatas, onde se inserem a coletividade e o lugar habitado. Essa relação muitas
vezes levam os indivíduos, principalmente as crianças, a criarem conceitos equivocados a
respeito de vários aspectos que os cercam. Essas construções pessoais originadas das relações
do cotidiano de cada indivíduo para explicar os fenômenos naturais do mundo são definidas
por Pozo (1987) como concepções alternativas, por serem de difícil superação, a identificação
desses conceitos prévios sem embasamento científico é muito importante, principalmente em
alunos da educação básica, no qual a visão científica equivocada de alguns professores e de
erros conceituais em livros didáticos contribui para a reprodução de erros conceituais pelos
alunos e, a escola, ao não estabelecer uma relação entre o conhecimento prévio dos alunos e o
mundo científico acaba fortalecendo algumas das concepções trazidas pelos eles à sala de aula
(Silva & Amaral, 2006). Dessa forma, a identificação das concepções alternativas são de
grande importância para evitar o surgimento de erros conceituais, que contraditórios aos
Torna-se evidente a grande relevância do monitoramento e manejo adequado dos
ecossistemas aquáticos, que estabelece uma relação direta entre qualidade de água e qualidade
de vida das populações. Sodré-Neto & Araújo (2008) enfatizam que o monitoramento desses
ecossistemas pode ser extremamente importante para conhecer seu funcionamento.
1.3 A Bacia Hidrográfica do Rio Pirangi e o estudo de protozoários de vida livre.
As bacias hidrográficas são unidades ideais de manejo e de gestão ambiental em
diversas políticas públicas, inclusive para o desenvolvimento da EA (Santos, 2000;
Rodrigues, 2000; Santos, 2003), pois funcionam como eixo condutor de diversas disciplinas,
propiciando o desenvolvimento de práticas escolares científicas e funcionando como agente
integrador das disciplinas na construção de uma visão abrangente da natureza. Além disso, é
na bacia hidrográfica que os diversos atores sociais se encontram para uma negociação de
seus usos múltiplos (Bacci & Pataca, 2008).
Os cursos d’água que compõem as bacias hidrográficas possibilitam a proliferação e desenvolvimento aquático de várias comunidades biológicas, inclusive a de microrganismos,
essenciais à manutenção e equilíbrio dos ecossistemas aquáticos. Dentre eles destacam-se os
protozoários de vida livre, que exercem o controle descendente de algas e bactérias,
possibilitando a transferência do fluxo de energia de para níveis tróficos mais elevados da
cadeia alimentar (Azam, 1983). Estes eucariontes unicelulares podem ser utilizados como
bioindicadores da qualidade de água, pelo fato de seus representantes possuírem um ciclo de
vida curto e suas delicadas membranas possibilitarem respostas rápidas às alterações das
condições ambientais (Gong et al., 2005, Xu et al., 2008, Xu et al., 2010). Além disso,
pesquisas envolvendo protozoários são de reconhecida importância tanto do ponto de vista da
investigação científica básica (conhecimento taxonômico, ecológico) quanto do ponto de vista
econômico (Corliss, 2001; Rocha, 2003).
A poluição dos ambientes aquáticos comprometem de forma crítica os indivíduos que
utilizam a água para consumo, lazer e trabalho. Logo, a análise dos fatores físico-químicos e
microbiológicos constitui-se como ferramenta fundamental na classificação e enquadramento
de rios e córregos em classes de qualidade de água e padrões de potabilidade e balneabilidade
humanas (Goulart & Callisto, 2003).
As pressões ambientais sobre os recursos hídricos devido às múltiplas atividades
antrópicas, concomitante com a falta de iniciativas que proporcionem uma formulação de
provoquem discussões e buscas de soluções pelos próprios cidadãos a respeito dos problemas
relacionados ao ambiente onde residem.
Nesta bacia encontra-se o Rio Pium, que apresenta em suas margens um balneário e, a
alguns metros adiante a estes estabelecimentos, também próximo à margem, uma área
utilizada para plantação de coqueiros e criação de gado. Tais atividades são fontes potenciais
de contaminação do rio, o que pode comprometer fortemente a qualidade da água. Tais cursos d’água representam para a região um grande valor socioeconômico pela presença de atividades agropecuárias e turísticas – principalmente as que envolvem recreação de contato
primário –, afetando de maneira incisiva os aspectos sociais e ambientais da mesma, visto que
as atividades antrópicas são, muito provavelmente, as principais razões de muitos pontos
desse sistema encontrarem-se potencialmente eutrofizados.
Com base nisto, o presente estudo teve como objetivo verificar em dois trechos da
BHP a qualidade da água por meio da composição da comunidade de protozoários de vida
livre, utilizando os dados encontrados para o desenvolvimento de atividades de EA numa
escola da rede pública próxima ao local de estudo, tendo como base a concepção de alunos
sobre esses microrganismos.
2. CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO
Localizada no litoral leste do Estado do Rio Grande do Norte, a BHP (Figura 1) ocupa
uma área de aproximadamente 458 km², o que corresponde a 0,9% do território estadual, e
abrange parte dos municípios de Parnamirim, São José do Mipibu, Vera Cruz, Nísia Floresta,
Macaíba e Natal. A BHP é formada pelos rios Pitimbu, Pium e Pirangi e pelos riachos
Taborda e Água Vermelha.
A região é caracterizada climatologicamente pela predominância do clima quente e
úmido - tropical chuvoso com verão seco - caracterizado com duas estações bem definidas:
Figura 1. Bacia do Rio Pirangi e pontos de amostragem – Rio Pium. P1: Ponto 1; P2: Ponto 2.
O embasamento geológico é constituído, predominantemente, por sedimentos
quaternários (dunas, paleodunas, aluviões e coberturas indiferenciadas) e
terciário-quaternários do Grupo Barreiras (SEMARH, 2012). Mais de 80% do uso do solo encontra-se
impactado pelo homem (Tabela 1).
A economia é constituída por um conjunto de atividades agropecuárias, destacando-se
o cultivo de coco, cana-de-açúcar, mandioca, mamão e hortaliças em geral. Esta diversidade
caracteriza-se principalmente pela proximidade do grande centro consumidor de Natal. Na
pecuária, a criação de gado para corte e leite e a avicultura de corte e postura são as que mais
se destacam (Medeiros, 2009).
Tabela 1. Usos do solo na BHP
Classes de Uso do Solo
ÁREA
Km2 %
Mata 1,2 0,3
Vegetação de Tabuleiro 48,5 10,6
Vegetação Antropizada 302,4 65,9
Manguezais 18,0 3,9
Agricultura 69,9 15,2
Áreas Urbanas 7,1 1,5
Lagoas/Açudes 11,8 2,6
Total 458,9 100,0
O principal rio utilizado para o abastecimento de água para consumo humano na
cidade do Natal é o Pitimbu – principal afluente da lagoa do Jiqui -, responsável pelo
abastecimento de 30% da Região Metropolitana da capital (IGARN, 2012). Este rio une-se ao
Rio Pium, dando origem ao Rio Pirangi.
3. METODOLOGIA GERAL
3.1 Amostragem
Os pontos de amostragem foram determinados tendo como referência o balneário
presente entre o Ponto 1 (P1) e o Ponto 2 (P2) do Rio Pium. As coletas ocorreram em dois
períodos distintos: um chuvoso (setembro, outubro e novembro) e um seco (março, abril,
maio e junho).
3.2 Identificação e ocorrência dos protozoários de vida livre
A amostragem para análise dos protozoários de vida livre foi realizada por meio de
filtrações sequenciais da água utilizando redes de plâncton, malhas de 20 μm e 10 μm, na superfície dos corpos d’água de maneira aleatória. Em seguida, a água filtrada foi então acondicionada em frascos transparentes com capacidade para 200 mL com tampas porosas,
evitando um ambiente anóxico. Em laboratório, as amostras foram acondicionadas em
câmaras de sedimentação por 24 horas e observadas em microscópio óptico invertido, onde os
protozoários, ainda vivos, foram identificados por suas características morfológicas. A
identificação teve base em Patterson (1996) e nos sites Protist Information Server, URL:
http://protist.i.hosei.ac.jp/protist_menuE.html e Micro*scope, URL:
http://starcentral.mbl.edu/microscope/portal.php. A Frequência de Ocorrência foi calculada
com propósito de realizar a descrição dos táxons considerados mais frequentes (> 70%)
durante o período de coleta.
3.3 Variáveis ambientais
Medidas das variáveis ambientais nos trechos estudados foram realizadas de maneira a
verificar a influência destas na distribuição dos microrganismos estudados. A temperatura, o
pH e o oxigênio dissolvido (OD) foram registrados utilizando a sonda multiparâmetros de
qualidade de água YSI modelo 6820V2. As concentrações de clorofila a foram estimadas
segundo Jespersen & Christoffersen (1988) e as análises de nitrogênio total (NT) e fósforo
Para indicação do estado trófico em cada ponto de estudo foi calculado o Índice do
Estado Trófico para o fósforo – IET (PT) e o Índice do Estado Trófico para a clorofila a – IET
(Chl a), propostos por Carlson (1977) e modificado por Toledo et al. (1983) para ambientes
tropicais e posteriormente por Lamparelli (2004), que estabeleceu uma adaptação do índice
para ambientes lóticos. Estes índices consideram valores de concentração de fósforo e
clorofila a (Tabela 2).
Tabela 2. Classificação do Estado Trófico para rios segundo Índice de Carlson modificado por Lamparelli.
Classificação do Estado Trófico – Rios
ESTADO TRÓFICO PONDERAÇÃO
Ultraoligotrófico IET ≤ 47
Oligotrófico 47 < IET ≤ 52
Mesotrófico 52 < IET ≤ 59
Eutrófico 59 < IET ≤ 63
Supereutrófico 63 < IET ≤ 67
Hipereutrófico IET > 67
3.4 Análises estatísticas
Foi utilizado o Software Estatístico R versão 2.15.1 para verificar influência ambiental
(variáveis físicas, químicas e biológicas) na quantidade de táxons de protozoários encontrados
em cada coleta. Técnicas de regressão multivariada foram aplicadas para ajustar o modelo
final, bem como utilizado métodos de seleção de variáveis, comando ‘step’ do software R.
3.5 Desenvolvimento de atividades de educação ambiental nas escolas próximas aos ambientes de estudo
As atividades de EA ocorreram utilizando as análises dos microrganismos nos trechos
estudados da BHP em escolas da rede pública próximas da região de estudo. Tais atividades
serão realizadas em duas etapas: levantamento de concepções alternativas realizado com os
alunos do 6º ao 9º ano por meio de questionários e análise de desenhos; oficinas didáticas,
Figura 2 Organograma das atividades de Educação Ambiental.
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Protozoários de Vida Livre (Ciliophora, Mastigophora e Sarcodia) em dois ambientes lóticos do Nordeste do Brasil e seu potencial uso como bioindicadores
Wellington Sena Lobato Júnior1*, Magnólia Fernandes Florêncio de Araújo2 ESTE ARTIGO FOI SUBMETIDO AO PERIÓDICO Revista Brasileira de Biociências E, PORTANTO, ESTÁ FORMATADO DE ACORDO COM AS RECOMENDAÇÕES DESTA
REVISTA.
(vide http://www.ufrgs.br/seerbio/ojs/index.php/rbb)
RESUMO: O trabalho teve por objetivo identificar os protozoários de vida livre e caracterizar sua frequência de ocorrência em dois trechos do Rio Pium (P1 e P2), na Bacia Hidrográfica do Rio Pirangi, litoral leste do estado do Rio Grande do Norte, verificando o potencial indicador de qualidade de água desses microrganismos. Foi registrada a presença de 76 táxons de protozoários de vida livre. A técnica de regressão multivariada demonstrou que o nitrogênio total, fósforo total, pH e o Índice de Estado Trófico estiveram significativamente relacionados (p ≤ 0,05) ao número de espécies encontradas no P1. O ponto menos impactado não apresentou relação significante entre o número de espécies e as variáveis utilizadas no estudo. Concluiu-se que a distribuição desses organismos, principalmente os protozoários ciliados, e a sua associação a padrões temporais e espaciais, podem ser indicadores bastante eficazes da qualidade de água nos ambientes lóticos estudados.
Palavras-chave: Identificação, frequência de ocorrência, qualidade de água, bioindicador.
ABSTRACT: The study aimed to identifying free-living protozoa and characterize their frequency of occurrence in two stretches of the River Pium (P1 and P2) in Pirangi River Basin, east coast of the state of Rio Grande do Norte, verifying the water quality indicator potential of these microorganisms. It was reported the presence of 76 taxa of free-living protozoa. A multivariate regression showed that total nitrogen, total phosphorus, pH and trophic state index were significantly associated (p ≤ 0.05) to the number of species found in P1. The less impacted point showed no significant relationship between number of species and the variables used in the study. It was concluded that the distribution of these organisms, particularly protozoa ciliates, and their association with temporal and spatial patterns, can be quite effective indicators of water quality in the lotic studied sites.
Key words: Identification, frequency of occurrence, water quality, bioindicator.
INTRODUÇÃO
Os protozoários de vida livre são organismos unicelulares, eucariontes e
heterotróficos, havendo, também, representantes mixotróficos (Godinho & Regali-Seleghim
1997, Sher & Sher 2002, Ronqui 2008). Estão divididos em três grupos: Ciliophora 1
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, UFRN, Pós Graduação Regional em Desenvolvimento e Meio Ambiente, Rio Grande do Norte, Brasil.
2
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, UFRN, Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Rio Grande do Norte, Brasil.
(ciliados), Mastigophora (flagelados) e Sarcodia (heliozoários; amebas nuas ou com
carapaça). Por apresentarem grande diversidade morfológica e fisiológica, sua distribuição
mundial é mais limitada pelo habitat do que pelos aspectos geográficos (Rocha 2003), mas
ainda existe um forte debate quanto à ubiquidade desses organismos (Finlay & Steban 2001,
Finlay 2002, Fenchel & Finlay 2004, Mitchell & Meisterfeld 2005, Foissner 2006, 2008), que
exercem uma importante função de transferência de energia para níveis tróficos mais
elevados na cadeia alimentar aquática por meio do elo microbiano (Azam et al 1983).
A determinação da qualidade da água é um fator de extrema importância
principalmente no Brasil, que possui uma imensa disponibilidade hídrica quando comparado
a outros países. Nesse contexto, considerando que o litoral do estado do Rio Grande do Norte
(RN) apresenta uma grande demanda turística devido às belezas naturais e clima favorável,
tem-se notado uma forte degradação dos ambientes lóticos cujas margens são ocupadas sem
planejamento (Medeiros 2009). Assim, a qualidade dos corpos aquáticos continentais deve
ser monitorada, pois ela pode mudar devido a fontes naturais ou antropogênicas (Pinto 2012).
A Bacia Hidrográfica do Rio Pirangi (BHP) possui uma importância fundamental com
relação ao abastecimento de água, irrigação, turismo e lazer. O Rio Pium destaca-se como
uma área que sofre grande stress por poluentes e nutrientes orgânicos devido às atividades
recreacionais de balneários (Medeiros 2009) e impactos provenientes de atividades
agropecuárias e deposição inadequada de resíduos domésticos em suas margens.
Os protozoários de vida livre surgem como ferramentas fundamentais por
apresentarem características singulares no auxílio da determinação da qualidade de água,
podendo ser utilizados como potenciais bioindicadores da qualidade de água em ambientes
aquáticos que recebem poluentes variados. Isso ocorre devido ao pequeno tamanho,
crescimento acelerado e a presença de membranas externas sensíveis, fatores que tornam
esses organismos capazes de responder rapidamente às alterações ambientais (Gong et al
2005, Xu et al 2008, Xu et al 2010, Shi et al 2012). Trabalhos anteriormente realizados
sugerem que as comunidades de protozoários refletem adequadamente a qualidade da água e
podem ser usados como bioindicadores robustos em ecossistemas de água doce em rios
(Jiang et al 2007, Shi et al 2009, Tan et al 2010, Shi et al 2012).
Pesquisas voltadas para a identificação desses organismos tornam-se imprescindíveis,
uma vez que os resultados dos ambientes estudados podem ser utilizados para propósitos
educacionais, científicos e econômicos (Corliss 2001). Além disso, os poucos trabalhos
ecológicos que incluem os protozoários geralmente não os identificam ou o fazem de maneira
levantamentos faunísticos de protozoários foram feitos na Europa e América do Norte, e o
conhecimento nas outras áreas do planeta é muito pequeno. Existe então uma necessidade de
ampliação dos conhecimentos relacionados à diversidade desses organismos, principalmente
no Brasil, onde tais estudos ainda são escassos.
Uma das maneiras de intensificar o esforço em estudos taxonômicos de protozoários é
por meio do aumento de amostragens em regiões pouco estudadas (Mitchell & Meisterfeld
2005), evidenciando-se características essenciais para diferenciar espécies a serem utilizadas
em pesquisas ecológicas, bastante relevantes para os estudos das relações tróficas que
permitem a sustentabilidade dos ecossistemas (Regali-Seleghin et al 2011), e no
desenvolvimento de práticas relacionadas à educação em ciências (Medeiros 2012).
Diante disso, o presente trabalho teve por objetivo registrar a ocorrência e identificar
os protozoários de vida livre em dois trechos de um ecossistema aquático do litoral oriental
do RN, numa abordagem que propõe a contribuição para caracterização da distribuição
geográfica global de protozoários, com descrição dos indivíduos com alta frequência de
ocorrência nos pontos estudados e com o intuito de verificar se as espécies que estão nesses
ambientes podem auxiliar na indicação da qualidade da água.
MATERIAIS E MÉTODOS Caracterização da área de estudo
O Rio Pium faz parte da BHP (Fig. 1), localizada no litoral leste do Estado do RN.
Essa bacia ocupa uma área de aproximadamente 458 km², o que corresponde a 0,9% do
território estadual, e abrange parte dos municípios de Parnamirim, São José do Mipibu, Vera
Cruz, Nísia Floresta, Macaíba e Natal. Além do Rio Pium, a BHP é formada pelos rios
Pitimbu e Pirangi e pelos riachos Taborda e Água Vermelha.
O principal rio utilizado para o abastecimento de água para consumo humano na
cidade do Natal é o Pitimbu – principal afluente da lagoa do Jiqui –, responsável pelo
abastecimento de 30% da Região Metropolitana da capital (IGARN 2009). Este rio une-se ao
Figura 1. Bacia do Rio Pirangi e pontos de amostragem – Rio Pium. P1: Ponto 1; P2: Ponto 2.
A região é caracterizada pela predominância do clima quente e úmido (tropical
chuvoso com verão seco), com duas estações bem definidas: uma chuvosa (março a agosto) e
uma seca (setembro a fevereiro) (SEMARH 2012).
A economia é constituída por um conjunto de atividades agropecuárias, destacando-se
o cultivo de coco, cana-de-açúcar, mandioca, mamão e hortaliças em geral. Esta diversidade
caracteriza-se principalmente pela proximidade do grande centro consumidor de Natal. Na
pecuária, a criação de gado para corte e leite e a avicultura de corte e postura são as que mais
se destacam (Medeiros 2009).
Nas margens do Rio Pium encontra-se uma área de criação de gado, sendo um trecho
com baixo fluxo de água, baixa profundidade e com vários bancos de macrófitas. Mais
adiante, onde o volume, fluxo de água e profundidade são maiores, encontram-se uma série
de balneários, deposição de lixo inadequada acentuada, e ainda uma área utilizada para
plantação de coqueiros e pastagem para gado. Tais atividades são fontes potenciais de
contaminação deste rio, o que pode comprometer fortemente a qualidade da água.
Amostragem
Os pontos de amostragem foram determinados tendo como referência os balneários
fluxo de água e com vários bancos de macrófitas, e Ponto 2 (P2) logo após os balneários. As
coletas ocorreram em dois períodos distintos: um chuvoso (setembro, outubro e novembro) e
um seco (março, abril, maio e junho), sendo realizadas apenas na superfície do rio devido à
sua baixa profundidade. Seis variáveis ambientais foram medidas a cada coleta. A
temperatura, o pH e o oxigênio dissolvido (OD) foram registrados utilizando a sonda
multiparâmetros de qualidade de água YSI modelo 6820V2. As concentrações de clorofila a
foram estimadas segundo Jespersen & Christoffersen (1988) e as análises de nitrogênio total
(NT) e fósforo total (FT) seguiram a metodologia de Valderrama (1981).
Para indicação do estado trófico em cada ponto de estudo foi aplicado o Índice de
Estado Trófico (IET) proposto por Lamparelli (2004) para ambientes lóticos, (Tab. 1). O
estado de trofia final foi calculado através da média aritmética simples dos índices relativos
ao FT e Clorofila a para cada ambiente.
Tabela 1. Classificação do Estado Trófico para rios segundo Índice de Carlson modificado por
Lamparelli (2004).
Classificação do Estado Trófico – Rios
ESTADO TRÓFICO PONDERAÇÃO
Ultraoligotrófico IET ≤ 47
Oligotrófico 47 < IET ≤ 52
Mesotrófico 52 < IET ≤ 59
Eutrófico 59 < IET ≤ 63
Supereutrófico 63 < IET ≤ 67
Hipereutrófico IET > 67
Identificação e ocorrência dos protozoários de vida livre
As amostragens ocorreram nas superfícies dos corpos d’água tanto nas margens
quanto em uma região central entre as mesmas, realizando o arrasto de pontos aleatórios.
Foram realizadas filtrações sequenciais da água utilizando redes de plâncton, com porosidade das malhas de 20μm e 10μm, respectivamente. Em seguida, a água filtrada foi então acondicionada em frascos transparentes com capacidade para 200ml com tampas porosas,
evitando um ambiente anóxico. Em laboratório, com auxílio de pipetas, 10ml da amostra de
água foram colocadas em câmaras de sedimentação. Após 24 horas, as amostras foram
observadas em microscópio óptico invertido, onde os protozoários, ainda vivos, foram
identificados através de critérios morfológicos. A identificação teve base em Patterson (1996)
Microscope, URL: http://starcentral.mbl.edu/microscope/portal.php, tendo sua apuração
maximizada pela captura de fotos e vídeos do material analisado. A frequência de ocorrência
foi calculada com propósito de realizar a descrição dos táxons considerados mais frequentes
(> 70%) durante o período de coleta.
Análises estatísticas
Foi utilizado um software estatístico para verificar a relação das variáveis físicas,
químicas, biológicas (temperatura, pH, clorofila a, NT, FT, OD) e do IET na diversidade de
táxons de protozoários, observando os padrões temporais e espaciais durante o período de
coleta para verificar o uso potencial desses organismos como bioindicadores de qualidade de
água. O teste-t de Student e técnicas de regressão multivariada foram aplicadas para ajustar o
modelo final, bem como utilizado métodos de seleção de variáveis.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Variáveis Ambientais e Índice de Estado Trófico
Os valores de seis variáveis ambientais referente aos dois pontos de coleta são
mostrados na Tabela 2. A temperatura da água variou pouco entre os períodos estudados,
mantendo-se estável em ambos os pontos, oscilando de 28,48 ºC a 30,1 ºC em P1, e de 27,28
ºC a 28,89 ºC em P2.
Em P1 apenas o nitrogênio total apresentou diferença significativa (p = 0,037; t =
2,164) entre o período seco e o período chuvoso. Em P2, diferenças significativas entre os
dois períodos foram encontrados tanto para o nitrogênio total (p = 0,008; t = 2,164) quanto
para clorofila a (p = 0,013; t = - 1,823).
O nitrogênio total atingiu maiores concentrações no período de estiagem - 1373μg/L
em P1, e 2260μg/L em P2. As concentrações de clorofila a obtiveram os maiores valores
durante período seco em ambos os pontos, havendo diferenças significativas entre os dois
pontos (p = 0,015; t = 3,279), cujas concentrações foram maiores em P1 (Tab. 2). Águas com
baixa correnteza e profundidade, como as de P1, tende numa maior sedimentação do material
em suspensão, possibilitando uma maior transparência e consequentemente uma maior
Tabela 2. Variáveis ambientais no Rio Pium (P1 e P2) durante o período de amostragem.
P1 P2
DATA T
(ºC)
Cl a
(μg/L) pH (μg/L)NT (μg/L)FT (mg/L) OD T (ºC)
Cl a
(μg/L) pH (μg/L)NT (μg/L)FT (mg/L) OD
SE
CO
set/11 28,6 3 6,5 323 3,66 4,6 27,4 0 6,5 2260 5,8 5,49
out/11 28,48 7,67 6,36 1243 8,6 4,52 27,79 0 6,67 780 9,5 5,6
nov/11 29,47 23,62 6,45 1373 23,8 4,5 28,89 4,08 6,82 713 16,8 5,63
CH
UVO
SO mar/12 30,1 23,26 6,69 234 69,6 4,61 28,52 3,72 6,93 657 37,1 5,76
abr/12 29,43 22,74 6,79 599 23 4,74 28,27 3,99 6,89 685 38 5,74
mai/12 29,13 8,39 6,75 282 17,1 4,73 28,71 3,12 7 533 19,6 5,79
jun/12 28,52 8,39 6,81 253 2,83 4,82 27,28 3,12 7 560 7 5,94
Média 29,1 13,86 6,62 615,28 21,22 4,65 28,12 2,57 6,83 884 19,11 5,71 D.P. 0,6 8,93 0,18 490,16 22,99 1,93 0,63 1,79 0,18 612,74 13,55 1,97
T = Temperatura, Cl a = Clorofila a, NT = Nitrogênio Total, FT = Fósforo Total, OD = Oxigênio Dissolvido, D.P. = Desvio Padrão
Apesar das pressões antrópicas em P1 serem muito menores que as observadas em P2,
este ponto apresentou estados de trofia maiores que os encontrados em P2 (Tab. 3). As
concentrações de FT não apresentaram diferenças significantes entre os dois pontos (p =
0,838; t = 209), sendo a clorofila a um fator crucial na determinação do IET de P1 e P2.
Logo, a presença de uma área de criação de gado, de um banco de macrófitas e o baixo
volume de água de P1 pode ter contribuído para este ponto ser mais eutrofizado que P2, de
acordo com o IET.
Tabela 3. IET em P1 e P2 durante o período de coleta.
P1 P2
DATA IET FINAL ESTADO TRÓFICO IET FINAL ESTADO TRÓFICO
SE
CO
set/11 49,52 Oligotrófico 22,46 Ultraoligotrófico
out/11 55,8 Mesotrófico 23,74 Ultraoligotrófico
nov/11 63,31 Supereutrófico 54,81 Mesotrófico
CH
UVO
SO mar/12 66,03 Supereutrófico 56,46 Mesotrófico
abr/12 63,06 Supereutrófico 56,83 Mesotrófico
mai/12 57,97 Mesotrófico 54,05 Mesotrófico
jun/12 53,3 Mesotrófico 51,37 Oligotrófico
MÉDIA (D. P.) 58,42 (5,99) MESOTRÓFICO 45,67 (15,52) ULTRAOLIGOTRÓFICO
IET = Índice de Estado Trófico, D. P. = Desvio Padrão
Trabalhos indicam que quanto maior a diversidade de protozoários, melhor a
qualidade da água (Xu et al 2008, Jiang et al 2011). No entanto, o ponto mais eutrofizado
(P1) revelou uma maior diversidade de protozoários, o que pode significar que essas espécies
coexistem sem dominância a partir dos nutrientes disponíveis neste ponto. De acordo com Shi
et al. (2012), teorias sobre a influência da qualidade da água na diversidade de ciliados
reduzida devido à exclusão competitiva entre elas, enquanto que com um pequeno aumento
no nível de stress ambiental a competição diminui, resultando em aumento de diversidade.
Assim, a diversidade de espécies é maior quando os níveis de stress ambiental são
intermediários, e crescentes graus de eutrofização podem resultar em aumento ou diminuição
da diversidade. Logo, a menor diversidade de espécies em P2 estabelece uma relação
plausível com o IET, sendo um ponto menos eutrofizado e com menor diversidade de
espécies devido, provavelmente, à competição entre as mesmas.
Porém, P2 apresentou níveis de NT maiores que P1 e níveis de clorofila a bem
inferiores (Tab. 2). Segundo Esteves (1998), em nível de sedimento, as bactérias são muito
importantes para a fixação total de nitrogênio de um sistema aquático, e o fornecimento de
energia por meio dos detritos geralmente excede àquela produzida pela fotossíntese. Em
sedimentos sobrecarregados de matéria orgânica, as bactérias e a matéria orgânica dissolvida
são as principais fontes de alimento, logo, P2 pode ter apresentado uma maior quantidade de
bactérias e, consequentemente, de protozoários que se alimentam delas, ocasionando uma
baixa diversidade pela exclusão competitiva entre espécies com hábitos alimentares
semelhantes – bacterívoros (Patterson 1996). Aspidisca Cicada, Chilodonela sp., Euplotes
woodruffi, Lembadion sp., Mesodinium sp., Stentor sp., Urocentrum turbo, Bodo saltans e
Trinema enchelys são alguns exemplos de protozoários bacterívoros que apresentaram
ocorrência menor ou ausente em P2, provavelmente devido a maior competição entre as
espécies, quando comparado a P1 (Tab. 4).
O maior grau de trofia em P1 pode ter contribuído para a maior diversidade neste
ponto. Da mesma maneira, os menores níveis de eutrofização e a poluição quanto aos níveis
de NT em P2 podem justificar a baixa diversidade de protozoários de vida livre neste ponto
por meio da competição entre as espécies de protozoários, onde visualmente observam-se
práticas poluidoras mais intensas e constantes.
Composição e Distribuição Taxonômica
Um total de 76 protozoários foi encontrado durante todo o período de coleta,
compreendendo 33 ciliados, 19 flagelados e 24 sarcodíneos (Tab. 4). Os ciliados foram as
Tabela 4. Frequência de ocorrência dos táxons de protozoários identificados em P1 e P2
durante o período de coleta.
Táxons Ocorrência (%) Táxons Ocorrência (%)
Ciliophora P1 P2 Mastigophora (cont.) P1 P2
Aspidisca aculeata 42,85 57,14 Euglena granulata 0 14,28 Aspidisca cicada* 71,42 14,28 Euglena mutabilis 14,28 0
Aspidisca steini 14,28 0 Euglena sp. 14,28 14,28
Chilodonella sp. 14,28 0 Euglena spyrogira 14,28 14,28
Chlamydodon sp. 14,28 0 Sp. 1 14,28 28,57
Glaucoma frontata 0 14,28 Peranema sp. 0 28,57
Climacostomum sp. 14,28 14,28 Petalomonas sp. 0 14,28
Sp. 3 14,28 0 Phacus longicauda 14,28 0
Cinetochilum margaritaceum* 85,71 85,71 Phacus pleuronectes 0 14,28
Cohnilembus sp. 14,28 0 Phacus torta 0 42,85
Coleps hirtus 42,85 42,85 Phacus triqueter 0 14,28
Colpoda sp. 0 14,28 Trachelomonas armata 42,85 0
Cyclidium sp. 0 14,28 Trachelomonas sp. 1* 85,71 85,71 Dileptus amphileptoides 0 14,28 Trachelomonas sp. 2 14,28 0
Dileptus anser 14,28 0 Sarcodia
Euplotes woodruffi 28,57 0 Actinosphaerium sp. 42,85 57,14 Halteria grandinella 14,28 42,85 Amoeba proteus 57,14 42,85
Lembadion sp. 42,85 28,57 Amoeba radiosa 0 14,28
Litonotus cygnus 0 14,28 Arcella hemisphaerica 14,28 0
Litonotus sp. 1 28,57 14,28 Arcella sp. 1 0 14,28
Litonotus sp. 2 0 14,28 Arcella sp. 2 0 14,28
Litonotus sp. 3 14,28 0 Centropyxis sp. 14,28 0
Mesodinium sp. 28,57 0 Difflugia globulosa 28,57 42,85 Paramecium caudatum 42,85 42,85 Difflugia pristis 57,14 57,14 Paramecium
multimicronucleatum
14,28 0 Difflugia pyriformis 14,28 42,85
Paramecium trichium 14,28 28,57 Difflugia sp. 14,28 0 Pleuronema sp. 14,28 28,57 Euglypha acanthophora 0 28,57
Stentor sp. 42,85 0 Euglypha rotunda 14,28 0
Stentor coeruleus 42,85 42,85 Euglypha tuberculata 57,14 42,85 Strobilidium sp. 14,28 14,28 Hartmanella sp. 14,28 0 Urocentrum turbo 57,14 0 Mayorella bigemma 28,57 14,28 Uroleptus sp. 28,57 42,85 Mayorella Leidyi 14,28 14,28
Vorticella sp. 42,85 42,85 Mayorella sp. 0 14,28
Mastigophora Sp. 2 14,28 0
Anisonema acinus 0 28,57 Trinema complanatum 14,28 14,28 Anisonema sp. 14,28 57,14 Trinema lineare 28,57 28,57 Bodo saltans 57,14 42,85 Trinema enchelys* 71,42 28,57 Entosiphon sulcatum* 71,42 71,42 Vannella sp. 1 14,28 14,28 Euglena anabaena 14,28 0 Vannella sp. 2 14,28 28,57
Apesar da proximidade entres os pontos de amostragem, dos 76 táxons identificados,
apenas 35 (40,05%) ocorreram em ambos os pontos. Foram registrados 23 táxons
exclusivamente em P1 e 18 em P2. Observa-se, dessa forma, uma clara diferença espacial na
distribuição das espécies nos dois trechos, causadas provavelmente pelos impactos dos bares
e balneários entre os pontos de coleta, além da forte poluição difusa em P2, que pode ter
causado a diminuição da biodiversidade taxonômica de protozoários neste ponto.
Variação temporal e espacial da composição taxonômica
Os padrões das comunidades de protozoários nas sete amostras exibiu uma clara
sucessão temporal relativa à composição de espécies em ambos os pontos estudados (Fig. 2).
A variação temporal do número de espécies em P1 durante o período de coleta apresentou
uma distribuição com pico em Maio – período chuvoso, atingindo um total de 28 espécies. O
menor número de espécies (12) foi verificado em Setembro, mês que marca o início do
período seco na região. Em P2, foi observada uma distribuição mais constante em relação a
P1, provavelmente devido ao fato da poluição em P2 ser mais intensa durante todo o ano,
principalmente pela presença de balneários em sua margem. Ainda assim, também foi
observado maior número de espécies (20) no período chuvoso, e o menor também em
Setembro (nove espécies).
Figura 2. Variação temporal da distribuição de táxons em P1 e P2.
O aumento da quantidade de táxons em ambos os ambientes durante o período
chuva, diminuindo a competição entre as espécies e aumentando a diversidade (Shi et al
2011). Paramecium caudatum foi registrado no período seco (setembro e outubro) e no final
do período chuvoso em P1 (maio), e durante todo o período seco em P2. Trata-se de um
ciliado heterotrófico que alimenta-se principalmente de bactérias, fazendo parte de
comunidades bentônicas com excessivo teor de carga orgânica - polissapróbico e α
-mesossapróbico (Foissner & Berger 1996, Patterson 1996). Assim, é possível assumir uma
melhora da qualidade da água de ambos ambientes durante o período chuvoso.
Medeiros (2009) também observou situação semelhante, ao constatar que o Índice de
Qualidade de Água nesta mesma Bacia Hidrográfica sofreu uma influência positiva no
período chuvoso quando comparado com o período seco. Logo, o aumento da quantidade de
táxons durante o período chuvoso encontrados fortalece os resultados de outros trabalhos
(Jiang et al 2007, Shi et al 2009, Tan et al 2010, Shi et al 2012) quanto utilização desses
organismos como bioindicadores de poluição aquática.
Com base na análise realizada com os dados do Rio Pium observou-se que o NT, FT,
pH e o IET foram significantes (p ≤ 0,05) para o número de espécies encontradas apenas no
P2 (Tab. 5).
Tabela 5. Significância das variáveis de acordo com o valor p para o P2.
Estimado Valor p*
Intercepto -170,7 0,0498
Nitrogênio Total -0,0063 0,0247
Fósforo Total 0,145 0,0379
pH -292 0,0285
Índice de Estado Trófico 54,13 0,0283 *p ≤ 0,05
Modelo de Regressão Ajustado para o P2 do Rio Pium:
Onde,
Número de Espécies Fósforo Total Nitrogênio Total
Potencial Hidrogênio Iônico Índice de Estado Trófico
O intercepto representa o coeficiente linear da equação do modelo. O valor estimado
trata-se da variação da variável resposta ( ) em função da flutuação de uma variável
no Nitrogênio Total (considerando os valores de FT, pH e IET inalterados, fixos), o número
de espécies total no Rio (P2) diminui (sinal negativo) em 0,0063.
Não foi encontrada relação significante entre o número de espécies e as variáveis
utilizadas no estudo para o P1. Por isso não foi possível obter um modelo que explicasse o
número de espécies neste trecho, provavelmente devido à ausência de efluentes de atividades
antrópicas mais intensas como as encontradas nas margens do P2 - balneários, deposição
inadequada de lixo e áreas de pastagem de animais. Alterações acentuadas das variáveis
físico-químicas podem influenciar a diversidade de táxons de protozoários de vida livre de
modo a diminuí-la quando comparada a um ambiente menos impactado.
Nos dois pontos observou-se que os ciliados e os sarcodíneos foram os principais
contribuidores da composição taxonômica das comunidades de protozoários (Fig. 3). Os
representantes destes dois grupos podem ser significativos na avaliação da qualidade de água,
principalmente os ciliados, que reagem mais rapidamente às variações ambientais que a
maioria dos outros organismos eucarióticos, sendo mais eficientes como bioindicadores da
qualidade de água (Xu et al 2002, Gong et al 2005, Xu et al 2008) e apresentaram
predominância em diversidade taxonômica em quase 60% das coletas realizadas em ambos os
pontos.
Descrição dos táxons mais frequentes
Cinco táxons obtiveram larga frequência de ocorrência, aparecendo em mais de 70%
das amostras e em ambos os pontos de amostragem: Aspidisca cicada, Cinetochilum
margaritaceum, Entosiphon sulcatum, Travhelomonas sp. e Trinema enchelys (Fig. 4).
Organismos com ocorrências elevadas podem ser considerados como importantes
componentes da rede trófica (Araújo & Costa 2007), sendo sua descrição bastante relevante
para futuros trabalhos na BHP. A seguir, apresentamos uma descrição breve dessas espécies
com o propósito de relacionar a alta ocorrência de cada uma com suas características
ecológicas, verificando sua importância e potencial aplicabilidade como bioindicadores da
qualidade de água, onde:
C = Comprimento; L = Largura; D = Diâmetro.
1. Aspidisca cicada Ehrenberg, 1830 (Fig. 4A).
Ovóide, pequena e convexa no lado direito; contorno do corpo liso; peristômio na
porção posterior expandido, formando uma protuberância; cinco cirrus transversais.
Dimensões observadas: C= 33 –40,5μm; L= 28 –30μm.
Trata-se de uma espécie geralmente encontrada em águas paradas. Alimenta-se
principalmente de bactérias e faz parte da comunidade perifítica e bentônica. A. cicada é um organismo β-mesossapróbio e α-mesossapróbio, presente em ambientes com teor de carga orgânica moderada e forte respectivamente (Foissner & Berger 1996).
2. Cinetochilum margaritaceum Perty, 1852 (Fig. 4B).
Tamanho celular entre 37,5 – 42,5μm de comprimento; região oral no quadrante
direito inferior da superfície ventral; formato ovóide, arredondado na porção anterior e
posterior.
Dimensões observadas: C= 37,5 –42,5μm; L= 27,5 - 35μm
Alimenta-se principalmente de bactérias e algas, presente em águas paradas ou
correntes e fazendo parte do plâncton, bentos e perifíton. É um organismo
eurissapróbio/euribionte, ou seja, consegue viver indiferentemente bem em águas puras ou
3. Entosiphon sulcatum (Dujardin) Stein, 1878 (Fig. 4C).
Corpo celular ovóide; flagelo anterior quase do mesmo tamanho do comprimento do
corpo celular, e menor que o flagelo de arrasto.
Dimensões observadas: C= 27,5 –37,5μm; L= 15 –20μm
Entosiphon é um eulgenídeo heterotrófico que possui uma desenvolvida organela de
ingestão, alimentando-se principalmente de bactérias e detritos. É uma espécie comum e
generalista em habitats de águas continentais.
4. Trachelomonas sp. 1, Pringsheim, 1956 (Fig. 4D).
Formato do corpo celular circular; flagelo do mesmo tamanho ou menor que o
diâmetro do corpo celular; envoltório rígido (lorica) marrom/vermelho escuro, observando-se
a uma coloração verde escura no interior da lorica.
Dimensões observadas: D = 37,5 - 50μm
Presente em quase todas as amostras, esta espécie encontrava-se dentro de uma
cápsula mucilaginosa (estágio palmalóide) rígida que pode ter contribuído para sua ampla
distribuição em P1 e P2, protegendo-a dos impactos e variações ambientais.
5. Trinema enchelys (Ehrenberg), 1838 (Fig. 4E).
Carapaça ovóide e ligeiramente achatada na região da abertura do pseudostoma -
ligeiramente circular ou oval - localizada na porção subterminal da carapaça; região posterior
arredondada; pseudópodes filamentosos e longos.
Dimensões observadas: C = 50 - 75μm; L = 32,5 – 37,5μm; D (pseudostoma) = 15 - 20μm.
Apesar do importante papel das amebas testáceas na remineralização de nutrientes e o
potencial de grupos ou espécies para indicação de qualidade da água e do ambiente podendo,
então, ser utilizados como bioindicadores (Pereira et al 2011), T. enchelys é categorizada
como uma espécie euribionte, apresentando boa tolerância a variações nos componentes
Figura 4. Aspidisca cicada (A); Cinetochilum margaritaceum (B); Entosiphon sulcatum (C); Trachelomonas sp. (D); Trinema enchelys (E)
Com exceção de A. cicada e apesar da alta ocorrência, as demais espécies mais
frequentes durante o período estudado pouco se destacaram individualmente como
bioindicadoras eficazes devido à suas características generalistas.
CONCLUSÃO
O levantamento da biodiversidade taxonômica dos protozoários de vida livre em
trechos da bacia Hidrográfica do Rio Pirangi representa uma importante contribuição para o
conhecimento da distribuição desses organismos em ambientes tropicais. Em associação com
