Estudo da função respiratória do Caranguejo Pachygrapsus Transversus(Gibbes, 1850) - Crustacea, Grapsidae em condições de laboratório

FORTALEZA CEAR— — BRASIL bro ee 1976

[T3-s-

CEiTij

U1HVERSbADE FEDERAL DO CEARA CENTRO DE CleNCIAS AGRARIAS

DEPARTAMENTO DE ENCENHARA DE PESCA

ESTUDO DA FUNÇÃO RESP3RA1ÓRIA De CARANGLIEt-C.

ygrapsus transversus (Gibbes, 1850) — CRUSTACEA, GRAPSI

EM CONDIÇOES DE LABORATÓRIO

ridice Maia Holanda

Dissertação earesentada ao Depart 4.0 da Engenharia de Pesca do Centro de

Agrárias da Universidade Federal do Ceará. como parte. das exigências para a obtenc-do do ulo de Engenheiro de Pesca.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal do Ceará

Biblioteca Universitária

Gerada automaticamente pelo módulo Catalog, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

H669 Holanda, Maria Euridice Maia.

Estudo da função respiratória do Caranguejo Pachygrapsus Transversus(Gibbes, 1850) Crustacea, Grapsidae em condições de laboratório / Maria Euridice Maia Holanda. – 1990. 20 f. : il.

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Curso de Engenharia de Pesca, Fortaleza, 1990.

Orientação: Profa. Maria Ivone Mota Alves. 1. Caranguejo - Função respiratória. I. Título.

CDD 639.2

1976.

Prof.

Adj. Maria Ivone Mota Alves - Presidente

Prof. Ass.

José Fausto Filho

Aux. Ens.

Edna Furtado Ogawa

VISTO:

Prof.

Adj. Maria Ivone Mota AlVeS

(Supervisor)

SUPERVISOR

Prof.

Adj. Maria Ivone Mota Alves

C0MISSA0 EXAMINADORA

Prof. Ass.

Gustavo Hitzschky Fernandes Vieira

(Chefe do Departamento de Engenharia de Pesca)

,

Prof.

Adj. Maria Ivone Mota\Alves

AGRADECIMENTOS

Somos gratos 6. Profa. Dra. Maria Ivone Mota Alves, pela orientaggo e apoio na realizaggo do presen te trabalho.

Aos colegas Luis Antônio S. Fiuza, Mariana

Ferreira de Menezes e Anibal Moura de Alencar, que mui

to me ajudaram em sua elaboraggo.

A naturalista Margarida Rodrigues e ao auxi-liar de laboratbrio Miguel Evanio de Santiago Roiz pe-la ajuda indispensavel.

Ao Laborat6rio de Ciências do Mar da Univer-sidade Federal do Ceara, na pessoa do Sr. Diretor Ja-der Onofre de Morais, pela utilizaggo de suas dependen cias e material empregado neste trabalho.

ESTUDO DA FuNgAo RESPIRATORIA DO CARANGUEJO Pachygrap-sus transverPachygrap-sus(Gibbes, 1850) - CRUSTACEA, GRAPSIDAEi.

CONDI038 DE LABORATORTO.

Maria Euridice Maia Holanda

1. INTRODUCAO

As necessidades de energia do corpo animal

so satisfeitas pela oxidação de compostos organicos,

relativamente complexos, que envolvem a tomada de

oxi-genio do meio externo e a eliminação de di6xido de car

bono. Esses processos oxidativos ao nível celular,

co-muns a todos os animais, so os fenOmenos fundamentais

da respiragao.

Do ponto de vista puramente bioquímico, o in

teresse na respiragao começa quando o oxigênio dissol-

vido nos líquidos do corpo entra em reagao química,

com os sistemas enzimáticos, dentro das células vivas

e cessa quando so produzidos o dióxido de carbono e a

Agua.

Naturalmente, para a troca de gases entre o animal e o meio externo, faz muita diferença se este

o ar -ou a água. Um animal que respira na Agua deve man

ter uma corrente sobre sua superfície respiratftia, en

quanto um outro animal que respira no ar, pode frequen temente ser bem sucedido, apenas com a difuso de oxi-gênio.

Os caranguejos possuem uma câmara branquial sob a carapaça e, também uma extremidade especial em

forma de remo, o escafognatito, que causa a entrada da Agua na câmara branquial, pelas pequenas aberturas ao redor da base dos perei6podos, dirigindo-a depois para fora.

0 caranguejo

Pachygrapsus transversus

(

Gib-bes) pode viver igualmente na Agua de poças da zona

in

ter:tidal, onde o conteAdo de oxigenio é relativamente baixo, e sobre as rochas, em meio aéreo, onde a tensão de oxigênio é mais alta. No presente estudo, se inves-tiga o metabolismo do animal, medido através do consu-

mo de oxigênio, com relagão A tensão de oxigênio do

meio externo, comparando-se os dados obtidos nos dois

habitats.

Também, se procura verificar as modificagOes existentes entre as branquias do caranguejo em estudo, o

Pachygrapsus transversus,

com hábitos de respiração

aérea e aquAtica,.e a do camarão,

Xyptoenaeus kroyeri

(Heller),

um crustáceo de respiração somente aquática.

2.

CARACTERISTICAS

DA

ESPnCIE

Segundo Rathbu l (1901), Boschi (1964) e

Wil-

liams

(1965), o caranguejo

Pachygrapsus

transversus

(Gibbes, 1850), é uma espécie de pequeno porte, carapa

ga retangular, com depressOes lustrosas, com dobras

transversais, sendo obliquas na região branquial. Late

-

rais ligeiramente curvas com um dente bem notávelaLLás

do angulo orbital. Bordas sinuosas e granuladas, super ficie superior com quatro baixas e1eva3es. Mero das patas locomotoras com angulo postero-distal dentado, primeira e quarta patas locomotoras semi-iguais, segun

da e terceira patas maiores e semi-iguais, -altirio- tres

articulos cerdosos e espinhosos. Abdome do macho com

telson largamente triangular. ( Figura 1).

A coloragão 6 variável, cor de terra quase

preta, verde oliva, amarelada, marron amarelada ou cin- za fosco, coberta por manchas irregulares de marron es-curo, avermelhado ou oliva escuro; usualmente mais escu ro anteriormente; quelas geralmente marron ou marron

a-vermelhadas; Apices claros; patas locomotoras marrons

ou em tom pr6ximo ao preto com manchas cinzas.

Esta esp6cie 6 encontrada entre rochas empi - lhadas, raizes de mangues e litorais arenosos.

t a seguinte sua distribuição geoyráfica: Ca-

bo Lookout North Carolina at6 Montivideu no Uruguai;

Bermudas; Africa Ocidental; da California ao Peru. Esta esp6cie tem sido encontrada em latitudes maiores do que habita normalmente transportada nos cascos de navios.

No litoral cearense a espécie 6 abundante,

sendo comumente encontrada nas formagOes rochosas exis-tentes na borda.

3. MATERIAL E METODOS

Foram utilizados neste estudo 65 Pachygrapsus transversus (Gibbes, 1850) capturados nas formagOes ro-chosas existentes na Praia do Yeireles (Fortaleza - Cea rd), Escolheu-se individuos no estádio C de muda, de a-cordo com a nomenclatura de Drach (1939) e Drach e Tcher nigovtzeff. (1967).

Os caranguejos foram capturados mac),

duran-te as marés baixas e em seguida transportados para o la

temperatura ambiente de 26 - 28oC. No laborat6rio eram mantidos em tanques de amianto, medindo 40x40x50 cm e arejados por meio de bombas, deixadospor 24 horas para aclimatagao e até que fosse iniciada a experimentação , quando a temperatura variou de 28 a 30°C.

0 consumo de oxigênio, no meio aéreo, de cada individuo foi determinado segundo o método utilizado

no Instituto de Biociencias da Universidade de Sao

Pau-lo referido em "Exercícios Experimentais de FisioPau-logia",

utilizando-se uma modificagao do respirbmetro de War -

burg.'A técnica consiste em colocar cuidadosamente o a-nimal de experimentação num tubo de vidro, vedado nas extremidades, possuindo em uma das extremidades um

ori-fício por onde se introduz uma pi-)eta graduada. No tubo

so colocados alguns cristais de hidr6xido de sódio,

que ficam separados do animal por um pequeno circulo de papel de filtro. Na extremidade livre da pipeta se colo

ca uma camada de vaselina, a fim de evitar o contato

com o 0₂ ambiente, a qual se acrescentou algumas gotas

do reativo de Benedict, que é inocuo para o animal e

permite uma melhor Visualizagao do deslocamento da vase

una na pipeta (Figura 2). Depois de zerada a pipeta estimado o tempo gasto pelo deslocamento da vaselina na

pipeta, que corresponde.ao volume de 02 gasto pelo

ani-mal na respiração. 0 CO2 expelido é imediatamente combi nado com o hidr6xido de s6dio, evitando assim o perigo de intoxicação pelo individuo em experimentação, ao mes mo tempo que garante que o deslocamento da vaselina na pipeta se de apenas pelo volume de 02 consumido pelo a-nimal.

Para as determinaaes do consumo de 02 em

meio aquático foi utilizado o método referido por Schhe per (1972), sendo as mediaes de oxigênio efetuadas com

o auxilio de um medidor "Oxygen Meter Model 51-A -.Ms A técnica consiste em colocar cuidadosamente o animal de experimentação num tubo de vidro, no qual corre len tamente água do mar; o tubo é vedado nas extremidades, possuindo uma entrada e uma saida de água regulada. A Agua que passa pelo tubo é recolhida numa proveta em que se coloca uma camada de 5 cm de vaselina liquida, para evitar o contacto com o oxigênio ambiente. Dai a água é sifonada cuidadosamente, sem formar bolhas, pa-ra um becker onde se processa a medigao do teor de oxi génio (Figura 3).

_O teor de oxigenio da Agua que entra e da

a-gua que sai 6 medido em intervalos regulares, a um fluxo de água constante e temperatura uniforme.

0 consumo de 02 do Pachygrapsus transversus foi calculado por estes valores. A medida real começa-va quando o consumo se tornacomeça-va constante, isto é, quan do se aproximava do metabolismo basal, sob condigOes experimentais.

0 consumo de 02 obtido dessa maneira foi

en-to convertido em gramas de peso vivo por hora, a. fim de se obter valores comparáveis.

Para cada caranguejo, foram realizadas cinco medig6es, obtendo-se uma média.

Depois das determinagOes do consumo de 02 os animais foram pesados em balança analítica com sensi

bilidade de 0,0001 g, numa placa de Petri com água do

mar para determinar o peso vivo.

Para o estudo histológico foram fixadas as

branquias de alguns indivíduos da espécie em estudo

bem como aquelas do camarao Xyphopenaeus kroyeri(

Hel-ler ), utilizando-se como fixador o liquido de

Bvudn--picro-formol. Foram realizados cortes microtmicos de t-

pelo método usual via xilol. Nas coloragOes das prepara gOes histológicas foi utilizado o método da Hematoxili-na de Delafield - EosiHematoxili-na à 1%. Os desenhos foram reali-zados ao microscópio usando-se uma ocular 16/12X e obje tivas 3,2/0,10 e 10/0,25.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A relação do consumo de oxigênio diminuiu A medida que o animal aumentava de tamanho. Isto concorda com a afirmagao de Dertalanffy (1957), de que, na

maio-,ria das atividades fisiológicas, o tamanho do corpo

'fator preponderante, determinando inclusive, a intensi-

dade do processo respiratório. Zeuthen (1953), também

refere a influencia do tamanho do corpo no metabolismo. Como a relagao entre o metabolismo e o tama - nho do animal t extremamente dificil de se estabelecer, vez que o tamanho absoluto deveria ser representado por valor obtido diretamente de uma medida que representas-se as três dimensOes do corpo. Considerando-representas-se que tal medida representa o volume corporal e este é proporcio-nal ao peso, é mais preciso representar o peso e no. o volume.

De acordo com os dados das tabelas I e II, po de-se notar que A medida que o indivíduo aumenta seu ta manho, diminui o seu consumo de oxigênio. A maior quan-tidade de consumo médio de oxigênio, no meio aéreo é de

26,35 mi/i/g/h, referente

a

primeira classe de peso

( 0,6 - 1,5g ) e, a menor t de 1,39 m1/1/g/h,(5,6-6,5g) referente A fatima classe de 'eso considerada. E a maior

co, é de 3,00 m1/1/g/h, referente A primeira classe de peso (0,6 - 1,5g) e, a menor é de 1,10 m1/1/g/h, (3,6 - 4,5) referente A última classe de peso consideradas

Comparando os dados da tabela I, referentes

ao consumo de 02 em meio aéreo, com aqueles apresenta - dos na tabela II do equivalente consumo em meio aquáti-co, nota-se que o Pachygrapsus transversus em meio aéreo apresenta um maior consumo de oxigênio. Para um

indivi-duo que está incluido na la classe de peso (0,6 - I,5g)

da tabela I, o consumo médio de oxigênio é de 26,35 m1/ 1/g/h e, um individuo da tabela II, que esteja incluido nesta classe de peso (0,6 - 1,5g), o consumo de oxige - nio é de 3,00 m1/1/g/h. Um individuo da 2a classe de pe

so (1,6 - 2,5g) da tabela I, o consumo de oxigênio é de

7,36 m1/1/g/h e, um individuo da tabela II, que esteja incluido nesta classe de peso (1,6 - 2,5g), teM um con-sumo médio de 2,28 m1/1/g/h. Um individuo da 3a classe de peso (2,6 - 3,5g) da tabela I, o consumo mtdio de 02 é de 5,04 m1/1/g/h e, um individuo da tabela II, que es teja incluido nesta classe de peso (2,6 - 3,5g), tem um consumo médio de 1,58 m1/1/g/h. Um individuo da 4a clas se de peso (3,6 - 4,5g), da tabela I, o consumo médio de 02 é de 3,34 m1/1/g/1'i e, um individuo da tabela II, que esteja incluido nesta classe de peso ( 3,6 - 4,5g), tem um consumo médio de 1,10 m1/1/g/h.

Analisando-se os gráficos das figuras 4 e 5, nota-se que A medida que o tamanho aumenta, o consumo mtdio de 02 diminui, tanto em meio aéreo como em meio aquático. Quando se considera o consumo de 02 em meio aéreo, nota-se que existe uma diferença bem acentuada

entre o consumo médio de 02 da la e 2a classe de peso.

Já entre as outras classes, a diferença é nítida mas, no bem acentuada.

aéreo e aquático, mostra que o ar tem uma superioridade substancial devido a um maior conteúdo de oxigênio e a um maior ritmo de difuso. Mas ainda temos que conside-

rar a estrutura do órgao respirat6rio. As branquias

consistem de um conjunto de barras respiratórias e em

cada uma há grande número de filamentos branquiais ion-.

gos e de paredes finas, que se movimentam na corrente respirat6ria, resultando em uma superfície respiratória grande. Se o animal for retirado da Agua, a tensão su - perficial causa o amontoado dos filamentos branquiais e

a Area efetiva de superficie respiratória é drasticamen

te reduzida. N.o 6 problema fácil construir uma série de filamentos ou unia estrutura ramificada arboriforme,

que seja ao mesmo tempo suficientemente forte, para man

ter sua forma contra a tenso superficial e contra a

gravidade, e com paredes suficientemente finas, para per mitir a passagem dos gases. A maioria dos animais que respira ar contorna o problema pela posse de um 6rgao respiratório mais na forma de uma invaginagao da super-ficie que na de uma evaginagao. A supPrsuper-ficie respirat6-ria é aumentada pela invaginagao ulterior, em escala me

nor, das paredes, assim que o órgao contenha um numero

muito grande de pequenas bolsas ou alvéolos, que condu-zem a uma câmara ou duto comum, com uma abertura res - trita para o exterior. Além de ter a vantagem de maior resistência estrutural no suporte mútuo possibilitado pelas paredes dos alvéolos, o 6rgao respiratório invagi nado sofre menos perda de Agua por evaporação, pois o ar dentro dele é Amido - e para animais que respiram no ar, a perda de Agua t importante.

0 sistema branquial do caranguejo Pachygrap - sus transversus, que rspira no ar e na Agua, é eficien temente estruturado para evitar o amontoado dos filamen

mostram a estrutura microscópica das branquias da espé-

cies num corte histológico do órgao. 0 aspecto firme

da branquia num exame macro ou mesoscópico é confirmadO na análise microscópica, possibilitando assim uma maior eficiência no mecanismo respiratório, já que consegue obter oxigênio do ar e da Agua. 0 aspecto das branquias que favorecem uma respiração aérea & de tal ordem que

experimentos realizados em Carcinus, segundo refere

Prosser & Brown (1973), evidenciaram que, se os escafog natitos desse caranguejo forem imobilizados por cauteri

zagao, o consumo de 02 na Agua do mar logo cai e ele

morre, mas no ar ele mantém seu consumo de 02 e no so-fre aparentemente nenhum transtorno causado pela opera-go.

Nas figuras 8 e 9 aparecem branquias do

cama-rao Xyphopenaeus kroyeri (Heller), num corte histológi

co do órgao, a fim de se estabelecer comparagOes entre

um órgao de respiragao exclusivamente aquática, com

aquela do Pachygrapsus transversus. A análise tanto

macro como microscópica evidencia uma estrutura frágil com paredes finas e estreitas sugerindo a pouca ou ne - nhuma possibilidade de manter a sua integridade em meio aéreo.

5. CONCLUnES GERAIS

1. 0 consumo de oxigenio de Pachygrapsus

transversus (Gibbes, 1850), em meio aéreo e aquático, varia segundo o peso, se tornando menor A medida que o animal aumenta de peso.

2. Se observa que o consumo de 02 no meio aéreo

do se considera indivíduos de peso equivalente.

3.

A um exame histol6gico, as branquias do

Pachygrapsus transversus tern paredes suficientemente fir mes e finas para permitir a utilizagao do oxiOnio do ar. Diferem daquelas do camarao Xyphopenaeus kroyeri no que diz respeito A forma e arranjamento dos filamentos branquiais.

6. SUMMARY

This experiment relates the oxygen uptake of Pachygrapsus transversus (Gibbes, 1850) in mi/Vg/h(002) in C intermating period.

The results show that it one relats the 02

uptake per gram of wet weight, the increases while Q02 decreases.

For the some weight the 02 uptake is bigger in aerial than in aquatic environment.

Histologically, the gill rackers of PachygraR sus transversus is sufficientlly strongly and fine to possibility aerial respiration. In Xyphopenaeus kroyeri this is not possible.

7. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

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TABELAI

Consumo de oxigenio de Pachvgrapsus transversus(Gibbes - 1850), em m1/1/g/h(mi

lilitro por litro por grama de peso -amid() e por hora)', em relagao As classes

de peso, de individuos no estádio C de muda. DeterminagOes feitas em meio aéreo.

Classes de peso (g)

Frequência (n)

Consumo de 02 em m1/1/g/h

Máximo Mini mo Médio

C,6 - 1,5 30 50,06 2,64 26,35 1,6 - 2,5 6 11,06 3,67 7,36 2,6 - 3,5 10 E,53 1,55 5,04 3,6 - 4,5 2 5,46 1,22 3,34 4,6 - 5,5 2 2,08 1,86 1,97 5,6 - 6,5 1 1,39 1,39 1,39

TABELA II

Consumo de oxigênio de Pachygrapsus transversus (Gibbes 1850), em m1/1/g/h(mi lilitro por litro por grama de peso (lmido e por hora), em relagao ao peso dos

individuos no estádio C de muda. DeterminagOes feitas em meio aquático.

Classes de peso (g)

Frequência (n)

Consumo de 02 em m1/1/g/h

Máximo Mínimo _Médio

0,6 - 1,5 1 3,00 3,00 30 00

1,6 - 2,5 6 2,71 1,85 2,28

2,6 - 3,5 6 1,75 1,42 1,58

\ 't\N-• • --

• -se.lv

/,-

- Caranguejo Pachygrapsus transversus (Gibbes_ 1850)

e,

Fig. 6 — Brânquia de Pachygrapsus transver- Fig. 7 — Brânquia de Pachyympsus transver- sus (Gibbes, 1850), no estádio C (ocular sus (Gibbes, 1850), no estádio C (ocular