INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA - INPA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA DE ÁGUA DOCE E PESCA
INTERIOR - BADPI
Comunidade dormente e ativa de Cladocera (CRUSTACEA:
BRANCHIOPODA) no lago Tupé, Manaus-AM.
CAMILA DE ARAÚJO COUTO
Manaus, Amazonas
Abril, 2013
CAMILA DE ARAÚJO COUTO
Comunidade dormente e ativa de Cladocera (CRUSTACEA:
BRANCHIOPODA) no lago Tupé, Manaus-AM.
Orientador: Dr. Edinaldo Nelson dos Santos Silva
Dissertação apresentada ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia como parte dos requisitos para obtenção do titulo de Mestre em Biologia de Água Doce e Pesca Interior.
Manaus, Amazonas
Abril, 2013
RELAÇÃO DA BANCA JULGADORA
Drª Ângela Varella (Suplente)
Doutorado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade Estadual Paulista
Júlio de Mesquita Filho
Zoologia, com ênfase em Taxonomia e Biologia de Parasitas de Peixes
Pesquisadora do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Dr. Célio Ubirajara Magalhães Filho (Suplente)
Doutorado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade de São Paulo
Sistemática, taxonomia e zoogeografia de crustáceos decápodos
Pesquisador, professor orientador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Drª Paulina Maia Barbosa (Titular)
Drª em Ecologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro
Limnologia, Ecologia do zooplâncton e Educação Ambiental
Pesquisadora e professora na Universidade Federal de Minas Gerais
Dr. André Ricardo Ghidini (Titular)
Biólogo - Doutorado em Biologia de Água Doce e Pesca Interior pelo Instituto
Nacional de Pesquisas da Amazônia
Professor Adjunto - Centro universitário do Norte UNINORTE
Drª. Bárbara Ann Robertson (Titular e Presidente)
Doutorado em Ecologia de Ambiente Aquáticos Continentais pela Universidade
Estadual de Maringá
Sinopse:
Estudou-se as comunidades dormente e ativa de cladóceros
do lago Tupé, Amazonas, Brasil. Foram feitos experimentos
ex-situ para a eclosão da comunidade dormente e
levantamento bibliográfico de estudos já realizados no lago
para a comunidade ativa.
Palavras-
chave:
Água
preta,
habitat,
cladóceros,
reprodução.
À meus pais, Jorge e Cleide Couto, e meu irmão, Juliano Couto.
Todas as etapas que venci até aqui, vencemos juntos.
AGRADECIMENTOS
À Deus, meu eterno amigo. Tudo o que eu planejo se concretiza porque Ele permite;
Aos meus pais, que sempre caminharam comigo em qualquer jornada e sempre
fizeram do nosso lar um porto seguro. Tudo o que alcancei nessa vida até agora, foi
por dedicação, apoio e esforço de vocês;
Ao meu irmão, segundo pai, melhor amigo, confidente, para todas as etapas da vida
que eu vencer, estou certa que lá estará você;
A minha cunhada, amiga e irmã, Izabela, que verdadeiramente esteve comigo, perto
ou longe, sempre com seus conselhos amorosos;
À minha avó, meus tios Nonato e Gilcimar e meu primo Cayo, pela força e apoio
neste processo;
Ao Nelson, meu orientador, que há seis anos impulsiona minhas ideias científicas.
Meu agradecimento sincero por toda a sua dedicação, às fases de campo, por todas
as nossas coletas, apoio, conselhos, preocupação e amizade em mais esta etapa.
Com o seu direcionamento nos meus erros e acertos pude seguir sempre em frente;
Ao seu Jalmir Matias, nosso eterno mateiro, que desde que comecei a trabalhar com
pesquisa em todas as coletas esteve presente e não foi diferente no meu mestrado.
Agradeço por seu companheirismo, brincadeiras e apoio. Certamente o trabalho de
campo não é o mesmo sem o senhor;
À Dr. Bárbara por todas as trocas de ideias e a Climéia por sempre me proporcionar
longas horas de conversa no laboratório;
Ao Dr. Elvis Vasquéz, eterno Perucón, por todas as correções deste trabalho,
conselhos e amizade sincera. São mais de seis anos de eternas conversas;
À Laura, pela amizade, apoio, carinho em todo o percurso do mestrado. Há uns anos
atrás não imaginei que seríamos tão próximas, mas agradeço muito a Deus por isso.
Você realmente foi um porto seguro nesse processo. Muitíssimo obrigada!
A minha querida amiga Irislane, famosa “Írris”, por todo o apoio, carinho e amizade
desde sempre até agora nesta etapa final.
Aos meus colegas de mestrado e laboratório Walter e Bruna, também companheiros
de iniciação científica, sempre batalhando juntos. Por todas as conversas no
cafezinho da tarde, todas as palavras de encorajamento para eu vencer esta etapa,
além de me proporcionar um ambiente mais prazeroso no laboratório;
As pibiquetes, Raíze, Handrya e Ana Maria, e ao colega Eduardo Hase que me
ajudaram na maior parte das coletas, debaixo de Sol e chuva e ainda assim
permaneceram com o espírito alegre, dando mais gosto ao trabalho. Muito obrigada,
de coração, pela força de vocês;
À pibiquete Maiby, recém-chegada no laboratório, por ter me ajudado com os
almoços, conversas e companhia na etapa final do meu trabalho. Você vai longe!
Ao meu amigo colombiano Leandro Cortes pelos anos de amizade e por sempre ser
um bom ouvinte. Certamente todas as nossas conversas de laboratório e corredores
sempre me deixavam mais leve. E a Sophia pelo apoio nos últimos minutos!
Ao meu amigo de Costa Rica, Andrés Vegas. Famoso Andresito. Gracias por todo!
Por todo o apoio moral, amizade, cuidado, em todas as etapas deste trabalho e
ainda pelas traduções. Realmente a distância era como se não existisse.
À família Dias que me recebeu na casa e me acolheu com muito carinho durante os
quatro meses no Rio. E à todos os amigos que fiz nesta cidade maravilhosa.
Realmente passamos momentos inesquecíveis juntos e a amizade de vocês
proporcionou a leveza do meu trabalho fora da minha terra;
Ao Prof. Dr. Reinaldo Luiz Bozelli, Prof. Dr. Jayme Santangelo e Msc. Luciana
Araújo por toda a paciência, apoio e ensinamentos no Rio de Janeiro para que eu
pudesse realizar meus experimentos de eclosão. Bem como ao laboratório de
limnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, por me receber durante o
mestrado-sanduíche;
Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia pelo espaço físico concedido na
realização de meu trabalho, bem como o apoio de funcionários e pesquisadores
durante a realização deste;
Ao programa de pós-graduação em Biologia de Água Doce e Pesca Interior;
Ao projeto Biotupé e a FAPEAM, financiadora do projeto;
Ao CNPQ pela bolsa de estudos de mestrado e ao PROCAD-NF (Programa
Nacional de Cooperação Acadêmica
– Novas Fronteiras) pela concessão da bolsa
que permitiu realizar uma parte de meu trabalho na Universidade Federal do Rio de
Janeiro;
E por fim, a todos aqueles que contribuíram para que este trabalho fosse finalizado,
e ainda que não tivessem uma contribuição direta, estavam ajudando nos
bastidores. É por isso que sempre dizemos que trabalhamos em equipe, porque
nada se constrói plenamente sozinho.
“O bom vencedor é aquele que planeja os seus passos sem pisar em ninguém”.
RESUMO
Alguns cladóceros produzem ovos de resistência para persistir no ambiente
quando as condições ambientais se tornam adversas. São produzidos em diferentes
épocas do ano por diferentes espécies sobrepondo-se nos sedimentos, formando
banco de ovos. Estes ovos compõem a comunidade dormente, dos quais indivíduos
eclodem continuamente ou periodicamente e também propiciam a manutenção dos
organismos no ambiente, aumentam a variabilidade genética da população,
possibilitam a dispersão das espécies, influenciam na estrutura das comunidades e
auxiliam nos estudos de diversidade, evolução e mudanças ambientais. No Brasil, a
maioria dos estudos de formas dormentes tem sido realizados na região nordeste,
sudeste e sul, sendo inexistentes na Amazônia Ocidental. Sendo assim, neste
estudo verificou-se a existência e viabilidade de formas dormentes de cladóceros e
sua distribuição espacial nos sedimentos do lago Tupé, bem como sua densidade,
quais espécies da comunidade ativa dos cladóceros produziram estas formas
dormentes, além de ter sido analisado e comparado as relações entre ambas às
comunidades. Este estudo demonstrou que Ilyocryptus spinifer, Ephemeroporus
barroisi, Diaphanosoma sp., Holopedium amazonicum, Ceriodaphnia cornuta, Moina
minuta, Bosmina longirostris e Bosminopsis deitersi produzem formas dormentes
que foram encontradas no sedimento do lago. A espécie que teve maior taxa de
eclosão foi I. spinifer e, junto com E. barroisi foram as únicas espécies bentônicas
que eclodiram neste estudo, sendo as demais de hábito planctônico. Estas formas
dormentes estão distribuídas de maneira heterogênea. Foram encontradas em maior
quantidade nas margens (66%), principalmente onde deságuam os dois igarapés
principais (cabeceiras) do lago. Foi possível observar que as espécies parecem se
alternar na comunidade ativa, algumas desaparecendo por alguns meses e
dominando em outros e vice-versa. As espécies eclodidas neste estudo representam
apenas 8% das espécies ativas no lago.
ABSTRACT
Some cladocerans produce eggs resistance to persist in the environment
when conditions become adverse. They are produced at different times of year by
different species sinking in lake sediment, forming an egg bank. These eggs form the
dormant community, which periodically or continuously hatch. It also facilitates the
maintenance of the organisms in the environment, it grows the genetic diversity,
allow the spread of species, It has an influence in the structure of the community and
also they help with diversity studies, evolution and environmental changes. In Brazil,
most of the dormant forms studies have been carried in the northeast, southeast and
south regions. In Western Amazon there is not dormant forms studies of
microinvertebrates. As well, this study verified the feasibility existence as dormancy
of cladocerans and its distribution on sediments of Tupe lake, the density of dormant
forms was calculated, and it was possible to identify which species of the active
community of cladocerans produce these forms of dormancy. Besides being
analyzed and compared the relationship between the two communities. This study
showed that Ilyocryptus spinifer, Ephemeroporus barroisi, Diaphanosoma sp.,
Holopedium amazonicum, Ceriodaphnia cornuta, Moina minuta, Bosmina longirostris
and Bosminopsis deitersi produce dormant forms that were found on the sediment of
the lake. The species had more number of individuals hatched foi I. spinifer and
together with E. barroisi were the only species benthic that came out in this study.
The others are of habit planktonic. These forms dormant are distributed in a
heterogeneously. They were found in greater amounts in the margins, especially
where they drain the two main streams of the lake. It was possible to observe that it
seems the species to alternate in the active community, some disappearing for a few
months and dominating others and vice-versa. Species that were in this study
represent only 8% of the active species in the lake.
RESUMEN
Algunos cladóceros producen huevos de resistencia para persistir en el
ambiente cuando las condiciones se convierten adversas. Son producidos en
diferentes épocas del año por diferentes especies sobreponiéndose en los
sedimentos, formando un banco de huevos. Estos huevos componen la comunidad
durmiente, de la cual los individuos eclosionan periódicamente o continuamente.
También propicia el mantenimiento de los organismos en el ambiente, aumenta la
variabilidad genética, posibilita la dispersión de las especies, influye en la estructura
de las comunidades y auxilia los estudios de diversidad, evolución y cambios
ambientales. En Brasil, la mayoría de los estudios de las formas de dormancia han
sido realizado en la región noreste, sureste y sur, sin embargo en la Amazonía
Occidental no existe ningún un estudio sobre la forma de dormancia de los
microinvertebrados. Siendo asi, en este estudio se verificó la existencia de viabilidad
de las formas durmientes de los cladoceros y su distribución espacial en los
sedimentos del lago Tupe, se calculó la densidad de esas formas y se identificaron
cuales especies de la comunidad activa de los cladoceros producen estas formas de
dormancia. Además de haber sido analizadas y comparadas las relaciones entre
ambas
comunidades.
Este
estudio
demostró
que
Ilyocryptus
spinifer,
Ephemeroporus
barroisi,
Diaphanosoma
sp.,
Holopedium
amazonicum,
Ceriodaphnia cornuta, Moina minuta, Bosmina longirostris e Bosminopsis deitersi
producen formas de dormancia que fueron encontradas en el sedimento del lago. La
especie que tuvo mayor numero de eclosiones fue I. spinifer y junto con E. barroisi
fueron las unicas especies bentónicas eclosionadas en este estudio. Las demas son
de la comunidad de la columna de agua. Las formas durmientes están distribuidas
de manera heterogena. Fueron encontradas en mayor cantidad en los márgenes
(66%), principalmente donde desaguan los dos corrientes
principales del lago. Fue
posible observar que las especies parecen alternarse en la comunidad activa,
algunas desapareciendo por algunos meses y dominando en otros y vice-versa. Las
especies eclosionadas en este estudio representan apenas 8% de las especies
activas en el lago.
SUMÁRIO
Lista de Tabelas ...xi
Lista de Figuras ...xii
Introdução Geral ...1
Objetivos (Geral e Específicos) ...2
Organização da dissertação ...3
Metodologia Geral ...4
Capítulo 1: Distribuição espacial e primeiro registro de formas de resistência
de Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) no sedimento de um lago da
Amazônia Ocidental (lago Tupé, Manaus, Amazonas).
Resumo/ Abstract ...13
Introdução ...14
Material e Métodos ...16
Área de estudo ...16
Periodicidade e áreas de amostragem ...17
Experimentos de eclosão ex-situ ...17
Análise dos dados ...18
Resultados ...18
Efípios ...18
Eclosões ...21
Discussão ...25
Efípios ...25
Eclosões ...27
Agradecimentos ...29
Referências Bibliográficas ...29
Capítulo 2: Comunidade ativa e dormente de Cladocera (Crustacea,
Branchiopoda) no lago Tupé, Amazonas, Brasil.
Resumo / Abstract
...34
Introdução
...35
Material e Métodos
...36
Área de estudo ...36
Amostragem ...37
Experimento ex-situ ...37
Análise dos dados ...38
Resultados e Discussão ...40
Agradecimentos ...47
Referências Bibliográficas ...48
Síntese ...52
Referências Bibliográficas ...57
Anexos ...70
LISTA DE TABELAS
Tabela 1.1.
Número de efípios viáveis, danificados e ocorrência de eclosões em
todos os locais amostrados do lago (MAR = margem/ CAN = canal/
jus = à jusante / mont = à montante).
Tabela 1.2.
Espécies que eclodiram do sedimento de cada ambiente e local
amostrado.
Tabela 1.3.
Frequência de eclosão das espécies durante o experimento.
Tabela 1.4.
Estudos de eclosão de ovos resistentes de cladóceros com
sedimentos de ambientes dulcícolas no Brasil.
Tabela 2.1.
Lista dos estudos anteriores realizados no lago Tupé, com seus
respectivos autores, períodos de coleta e objetivo do trabalho.
Tabela 2.2.
Ocorrência das oito espécies na comunidade ativa observadas em
outros estudos no lago Tupé (x = abundante / xx = muito abundante).
Tabela 2.3.
Frequência de ocorrência das 8 espécies de cladóceros (identificadas
nos experimentos de eclosão) nos conteúdos estomacais de
Hyphophtalmus (mapará) no lago Tupé (Previattelli & Santos-Silva
2011).
Tabela 2.4.
Estudos no lago Tupé nos quais foram observadas populações
produzindo ovos dormentes direta (fêmeas efipiais) ou indiretamente
(indivíduos eclodidos do sedimento).
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1. Localização do lago Tupé.
Figura 2. Vista aérea do lago Tupé no período da cheia. Sedimentos das margens
totalmente submersos (Foto: Marcos Attaíde, 2006).
Figura 3. Vista aérea do lago Tupé no período da seca, com grande parte do
sedimento exposto (extraída de
http://biotupe.inpa.gov.br
).
Figura 4. Localização das 32 áreas de coleta no lago. As retas que ligam duas
áreas indicam que foram coletados sedimentos nos canais dos igarapés
e/ou do lago e na margem mais próxima (Pontos negros: sedimentos
que ficam constantemente inundados / Pontos verdes: sedimentos da
margem que ficam expostos uma parte do ano).
Figura 5. Obtenção das amostras de margem: a) tubos de PVC; b) tubo inserido
no sedimento; c) retirado do sedimento; d) coleta na margem de um
igarapé; e) extrusor para a remoção do sedimento no tubo; f) fatiador; g)
2cm de sedimento sendo retirado do tubo; h) removido com espátula de
plástico; i) acondicionado em saco transparente e depois em saco preto.
Fotos: Santos-Silva, E.N. 2011.
Figura 6. Obtenção das amostras de canal: a) CORER; b) CORER sendo
arremessado em um canal do lago; c) encaixe do fatiador no cilindro do
CORER para a remoção das camadas; d) fatia dos 2 cm superficiais do
sedimento sendo retirada do cilindro. Fotos: Couto, J.S. 2011
Figura 1.1. Localização do lago Tupé
Figura 1.2. Vista aérea do lago Tupé: a) no período da cheia, com os sedimentos
das margens totalmente submersos (Foto: Marcos Attaíde 2006); b) no
período da seca, com grande parte do sedimento exposto
(
http://biotupe.inpa.gov.br
).
Figura 1.3. Obtenção das amostras com: a) tubos de PVC e b) CORER. Fotos:
Couto, J. S.
Figura 1.4. Localização das 32 áreas de coleta no lago. As retas que ligam duas
áreas indicam que foram coletados sedimentos nos canais dos igarapés
e/ou do lago e na margem mais próxima (Pontos negros e amarelos:
sedimentos que ficam constantemente inundados / Pontos verdes e
negros: sedimentos da margem que ficam expostos uma parte do ano).
Figura 1.5. Porcentagem dos efípios e eclosões durante todo o experimento.
Figura 1.6. Porcentagem dos efípios e eclosões na margem e canal.
Figura 1.7. Porcentagem de efípios encontrados nos locais amostrados. A
porcentagem de cada local foi calculada em relação ao número total de
efípios da margem e canal.
Figura 1.8. Porcentagem de efípios encontrados nos locais amostrados. A
porcentagem foi calculada em relação ao número de efípios viáveis de
cada local, se de margem ou canal.
Figura 1.9. (A). Porcentagens das espécies de Cladocera eclodidas do lago Tupé;
(b) Porcentagem das espécies eclodidas por ambiente. Nesta última, a
porcentagem foi calculada levando-se em conta o total de organismos
eclodidos de cada ambiente (margem e canal).
Figura 1.10. Número de espécies de Cladocera eclodidas do sedimento de cada
local amostrado.
Figura 1.11.
Modelo de seção transversal do igarapé Terra Preta no lago Tupé
(M.E. = margem esquerda; M. D. = margem direita). Extraído de Aprile
& Darwich 2005.
Figura 2.1. Lago Tupé (Brandorff & Hardy 2011).
Figura 2.2. Porcentagens das espécies eclodidas da comunidade dormente de
Cladocera no lago Tupé.
Figura 2.3.
Porcentagem das espécies eclodidas por ambiente. A porcentagem foi
calculada separadamente para cada ambiente (margem e canal).
Figura 2.4. Fêmea efipial de C. cornuta encontrada na seca de 2003. Foto: Couto
2007.
Figura 2.5. Macho de B. deitersi encontrado na época da enchente de 2004. Foto:
Couto 2007.
Figura 2.6. Macho de B. longirostris observado na enchente de 2003. Foto: Couto
2007.
Figura 2.7. Grupo das quatro espécies mais constantes nas utriculárias do lago
Tupé (Ghidini 2011).
Figura 2.8. Efípio e fêmea efipial de S.serrulatus encontrados nos microcosmos em
um estudo de 2009. foto: Couto 2010.
Figura 2.9
.
Macho de M. superaculeata (à esq.) encontrado nas amostras do mês
de junho de 2008 (cheia) e fêmea efipial encontrada nas amostras dos
meses de cheia e vazante. Foto: Couto 2009.
Figura 2.10. Modelo teórico de produção de formas dormentes para as espécies
encontradas nos experimentos de eclosão e seu recrutamento (setas)
em resposta as mudanças do ambiente devido à elevação e diminuição
do nível da água no lago Tupé.
Introdução Geral
Muitos organismos zooplanctônicos, em particular, alguns cladóceros,
produzem ovos de resistência, também conhecidos como ovos dormentes ou
diapáusicos, quando as condições ambientais se tornam adversas. Dependendo da
espécie, estes ovos podem ou não estar envoltos por uma cápsula protetora
chamada efípio (Brendock e De Meester, 2003). Após sua liberação, muitos ovos
e/ou efípios afundam para o sedimento. Estes são lançados em diferentes estações
e épocas do ano, por diferentes espécies, sobrepondo-se nos sedimentos dos
ambientes aquáticos, formando assim um banco de ovos (Hairston et al., 2000).
Estes ovos, que permanecem em estado de dormência, compõem a
comunidade dormente, dos quais indivíduos periodicamente ou continuamente
eclodem (Carvalho e Wolf, 1989). Além de permitir a sobrevivência em períodos
desfavoráveis, podem contribuir para mudanças na densidade da população, na
composição de espécies, na diversidade genética, estrutural clonal e nas taxas de
variação genética (Id., ibid.).
Bancos de ovos resistentes de cladóceros tem despertado a curiosidade de
vários pesquisadores em diversas partes do mundo, analisando a existência destes
tanto em ambientes marinhos (por exemplo, Marcus et al., 1994; Barros et al., 2000;
Diodato et al., 2006), quanto de água doce (por exemplo, Brede et al.,2007;
Nevalainen, 2008).
No Brasil, o estudo pioneiro de bancos de ovos foi por Sars (1901) com
sedimentos oriundos de um bairro de São Paulo, mas só a partir de 2000, foi que
pesquisadores voltaram sua atenção para as formas dormentes presentes em
sedimentos de ambientes dulcícolas (Crispim e Watanabe, 2001; Maia-Barbosa et
al., 2003; Santangelo et al., 2011b). No intuito de analisar a riqueza de espécies que
também pode ser revelada a partir do sedimento do lago (Vandekerkhove et al.,
2004) experimentos de eclosão de ovos em laboratório tem sido aperfeiçoados
desde então.
Estudos de bancos de ovos e eclosão destes têm sido realizados na região
nordeste no semi-árido paraibano (Crispim e Watanabe, 2001) até o presente
momento (Crispim, com. pess.) inclusive nos lençóis maranhenses (Van Damme e
Dumont, 2010) mas a maioria dos estudos vem sendo realizados na região sudeste
e sul do Brasil (por exemplo, Santangelo et al, 2011b e Araújo, 2012 no Rio de
Janeiro; Rojas et al., 2001 e Panarelli et al., 2008 em São Paulo; Maia-Barbosa et
al., 2003 e Brandão, 2009 em Minas Gerais; Palazzo et al., 2008 no Paraná).
Na Amazônia Oriental, Santangelo (2009) analisou a existência de bancos de
ovos nos sedimentos de lagos do rio Trombetas e Carajás no Estado do Pará, mas
na região da Amazônia Ocidental, não existe qualquer estudo sobre as formas
dormentes de organismos zooplanctônicos. Mas podemos supor que suas formas
dormentes sejam importantes devido às variações do nível das águas.
A comunidade ativa de cladóceros vem sendo analisada desde meados da
década de 70 (Fisher, 1979; Hardy, 1980; Robertson e Hardy, 1984; Bozelli, 1992;
Melo, 1998; Chu Koo, 2000; Waichman et al., 2002; Vásquez, 2004; Maia-Barbosa e
Bozelli, 2006; Brandorff e Hardy, 2009), mas nunca a comunidade dormente destes
organismos.
Neste estudo pretendeu-se verificar se nos sedimentos do lago Tupé existem
formas dormentes produzidas pelos cladóceros que ocorrem neste lago, sendo este
trabalho o pioneiro acerca da comunidade dormente destes organismos para esta
parte da Amazônia. Além disso, caso estas formas sejam encontradas, verificar sua
densidade e distribuição espacial no ambiente. Finalmente, testar se as formas
dormentes encontradas são viáveis e quais são as espécies que as estão
produzindo.
Objetivos:
Objetivo geral:
Analisar a existência de formas dormentes (ovos de resistência com ou sem
efípios) de cladóceros nos sedimentos do lago Tupé, sua distribuição espacial,
densidade, viabilidade e relação com a comunidade ativa desses organismos.
Objetivos específicos:
1.
Identificar as formas de resistência de Cladocera nos sedimentos do lago
Tupé;
2.
Calcular a densidade de formas dormentes e verificar qual sua distribuição
espacial;
3.
Analisar se estas formas dormentes são viáveis;
4.
Identificar quais espécies da comunidade ativa dos cladóceros estão
produzindo formas dormentes;
5.
Analisar as espécies provindas dos sedimentos quando na sua fase ativa
no lago.
Organização da dissertação
Esta dissertação está dividida em dois capítulos, que se encontram no
formato de artigo científico individual, ambos seguindo o formato e as normas da
revista Biota Neotrópica.
O primeiro capítulo aborda a comunidade dormente do lago Tupé a partir dos
experimentos de eclosão ex-situ, com uma breve descrição do local de estudo. O
experimento com sedimentos abrangendo todo o lago permitiu nos dar uma visão
geral de onde os ovos podem ser encontrados e onde certas espécies estão
depositando seus ovos. Também são discutidas as possíveis explicações que nos
levam a tentar entender porque em determinados locais do lago ocorreram eclosões
e outros não. Este é o primeiro levantamento das espécies de cladóceros em sua
fase dormente para o lago Tupé, portanto, se trata de um estudo pioneiro.
O segundo capítulo enfoca o histórico das populações ativas das espécies
que provieram da comunidade dormente em nossos experimentos de eclosão. Para
cada espécie eclodida fez-se uma compilação de todo o seu histórico quando ativa
no lago Tupé, e inferências acerca da produção de ovos de resistência por estas são
discutidos. Para isso foi feito um levantamento de todos os dados desde os
primeiros estudos com cladóceros no lago Tupé até este estudo. Isto nos permitiu ter
uma visão mais geral das espécies eclodidas, a partir dos experimentos, quando na
sua fase ativa.
METODOLOGIA GERAL
Área de estudo
O lago Tupé (3
o2’36”S e 60
o15´18”W) é um lago de terra firme, dendrítico,
localizado na margem esquerda do rio Negro na Reserva de Desenvolvimento
Sustentável (RDS do Tupé), a oeste de Manaus (AM), distante 25 km, em linha reta,
do centro da cidade (Figura 1).
Figura 1. Localização do lago Tupé.
O lago é conectado ao rio Negro por um canal de cerca de 20m de largura e
150m de comprimento. Com a variação sazonal do nível da água no rio Negro, este
canal é a via de entrada de água do rio para o lago durante a enchente e cheia e de
saída da água do lago para o rio durante a vazante e seca. Oito igarapés
desembocam no lago e têm influência preponderante nas características da água
durante o período de seca (Aprile e Darwich, 2005).
O início da enchente geralmente corresponde ao mês de novembro e a cheia
tende a atingir a cota máxima em meados de junho (Bittencourt e Amadio, 2007).
Neste período, com o aumento do nível da água, a floresta de igapó fica inundada,
assim como a serapilheira, troncos caídos e árvores que ficam com parte de seus
troncos submersos (figura 2).
Figura 2. Vista aérea do lago Tupé no período da cheia. Sedimentos das margens totalmente submersos (Foto: Marcos Attaíde, 2006).
Na maioria dos anos, a partir do início da entrada de água do rio Negro no
lago, ocorre o aparecimento de Utricularia foliosa, única macrófita abundante neste
lago. Estas macrófitas crescem e formam bancos, que se distribuem principalmente
em áreas próximas à desembocadura dos igarapés que drenam para o lago. Foi
observada, esporadicamente, ocorrendo no lago propriamente dito (Reiss, 1977;
Ghidini, 2011). Os bancos de U. foliosa têm em média 5m² de área e se
desenvolvem onde existe penetração direta da luz solar (Ghidini, 2011).
Lago Tupé
Rio Negro
A vazante começa geralmente em agosto (Bittencourt e Amadio, 2007), época
em que a água do lago passa a fluir para o rio, atingindo menor profundidade em
outubro (seca). Com a diminuição do nível da água no lago, os bancos de U. foliosa,
em grande parte, ficam presos aos galhos das árvores da floresta inundada e, ao
ficarem inteiramente fora da água, secam e morrem. A paisagem do lago muda, com
grande parte do sedimento submerso durante a cheia (região marginal) agora
exposto (Figura 3).
Figura 3. Vista aérea do lago Tupé no período da seca, com grande parte do sedimento exposto (extraída de http://biotupe.inpa.gov.br).
Rio Negro
Lago Tupé
1. Comunidade dormente:
1.1 Periodicidade e áreas de amostragem
A amostragem da camada superficial do sedimento do lago Tupé foi realizada
no período de seca, em setembro e novembro de 2011. As amostras foram
coletadas em 3 locais em cada área de coleta (tréplicas) distante 5m um do outro,
que eram então reunidos constituindo em uma única amostra de 150 gramas. Este
padrão foi estendido para as 32 áreas coletadas em todo o lago, abrangendo 16
áreas de margens dos igarapés e/ou do lago e 16 áreas de canal dos igarapés e/ou
do lago (Figura 4).
Figura 4. Localização das 32 áreas de coleta no lago. As retas que ligam duas áreas indicam que foram coletados sedimentos nos canais dos igarapés e/ou do lago e na margem mais próxima (Pontos negros: sedimentos que ficam constantemente inundados / Pontos verdes: sedimentos da margem que ficam expostos uma parte do ano).
1.2 Obtenção das amostras
As amostras do sedimento exposto, da margem, foram obtidas com um tubo
de PVC de 60 mm de diâmetro (Figura 5) e dos locais permanentemente cobertos
com água com coletor tipo CORER também de 60 mm de diâmetro (Figura 6). De
cada amostra foram retiradas três camadas de sedimento de dois centímetros de
espessura (correspondente aos 6 cm superficiais), e acondicionada em saco plástico
de cor preta, imediatamente colocada em uma caixa de poliestireno expandido com
gelo, onde foram mantidas até chegar ao laboratório de plâncton do INPA.
Figura 5. Obtenção das amostras de margem: a) tubos de PVC; b) tubo inserido no sedimento; c) retirado do sedimento; d) coleta na margem de um igarapé; e) extrusor para a remoção do sedimento no tubo; f) fatiador; g) 2cm de sedimento sendo retirado do tubo; h) removido com espátula de plástico; i) acondicionado em saco transparente e depois em saco preto. Fotos: Santos-Silva, E.N. 2011.
a b c
d e
Figura 6. Obtenção das amostras de canal: a) CORER; b) CORER sendo arremessado em um canal do lago; c) encaixe do fatiador no cilindro do CORER para a remoção das camadas; d) fatia dos 2 cm superficiais do sedimento sendo retirada do cilindro. Fotos: Couto, J.S. 2011.
No laboratório, as amostras foram mantidas em um refrigerador a uma
temperatura de
≈ 13°C até seu processamento (Grice & Marcus, 1981; Schwartz &
Hebert, 1987).
1.3 Experimentos de eclosão ex-situ
Esta parte do trabalho foi realizada em um período de 4 meses no laboratório
de Limnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), onde
experimentos com eclosões de ovos de resistência vêm sendo desenvolvidos por
alunos e
pesquisadores (Santangelo, 2011b; Araújo, 2012).
Isso contribuiu para a
riqueza e o engrandecimento deste trabalho, uma vez que houve uma melhor
compreensão dos métodos e técnicas empregados neste tipo de experimento. Os
dois primeiros meses foram destinados a um projeto piloto e os dois últimos ao
experimento propriamente dito.
As amostras foram arrumadas em caixa de poliestireno sem gelo e
transportadas por avião e depois de carro até o laboratório de Limnologia da UFRJ.
Todo o período de transporte durou 13 horas. No laboratório o sedimento continuou
sendo mantido na caixa em um espaço físico constantemente refrigerado (≈22º C)
a b c
por um período de dois meses, para serem processados após os experimentos
pilotos.
Após os dois meses, o sedimento úmido foi pesado em uma balança de
precisão, sendo utilizado uma subamostra de 150 g de cada local amostrado. Para
melhor monitoramento, o experimento foi dividido em duas etapas, primeiramente
com sedimentos oriundos de 16 locais amostrados (margens e canais) e na segunda
etapa os outros 16 restantes.
Para separar os ovos de resistência do sedimento (com ou sem efípios) foi
utilizado o método proposto por Onbé (1978) modificado por Maia-Barbosa et al.
(2003). A subamostra (150 g de sedimento) foi colocada em um becker de 250 ml,
sendo homogeneizada e diluída em uma solução de água destilada e sucrose
,
preparada na razão 1:1
. Essa solução foi então centrifugada a 2700 rpm, por 3
minutos. O sobrenadante foi passado por uma peneira de
10 µm de abertura de
malha e o material retido foi lavado com água destilada em abundância para a
remoção total do açúcar.
O material retido foi colocado em uma placa de Petri e analisado sobre
estereomicroscópio para contagem dos efípios ou somente ovos. Após isso os ovos
e/oi efípios foram incubados em aquários contendo 250 ml de meio artificial
(modificado de Tollriam, 1993), preparado em laboratório, totalizando 16 aquários
para a primeira e 16 aquários para a segunda etapa. Os meios tiveram o pH
ajustados para 7,0 e os aquários foram incubados
sob temperatura (24°C ± 2°) e
fotoperíodo constantes (12h claro: 12h escuro), e examinados durante 20 dias.
Para a quantificação, exame e identificação de embriões em desenvolvimento
e/ou de indivíduos eclodidos, e para evitar que organismos eclodidos morressem
antes de serem contabilizados e/ou que ocorresse reprodução partenogenética, o
que alteraria os resultados, a cada 2 dias todo o volume de água de cada aquário
era filtrado em uma rede de malha de 20 μm de abertura. O material retido na rede
era então depositado em uma placa de Petri com água sendo observado sob um
microscópio de dissecção. A identificação foi baseada nos guias de Smirnov (1992,
1996), Orlova-Bienkowskaja (2001), Kotov & Štifter (2006) e Elmoor-Loureiro (1997).
O material restante era colocado de volta ao aquário para ser observado nos
dias seguintes. Toda a vidraria e demais materiais
utilizados para esta análise era
rigorosamente lavado, a fim de evitar a contaminação dos aquários com ovos de
resistência ou indivíduos ativos provenientes de outros aquários.
O meio artificial de cada aquário foi renovado após 10 dias de experimento,
para evitar a proliferação de bactérias e fungos. O acompanhamento diário se
encerrou por volta do vigésimo dia, quando diminuíram e/ou encerraram as
eclosões.
2. Comunidade ativa:
Os dados da comunidade ativa para comparação com a dormente foram
obtidos através de estudos anteriores realizados no lago Tupé: Previatelli et al.,
2005; Ghidini, 2007; Couto e Santos-Silva, 2008; Couto et al., 2009; Ghidini e
Santos-Silva, 2009; Carlos-Ferreira e Santos-Silva, 2009; Couto et al., 2010; Calixto
et al., 2011; Ghidini e Santos-Silva, 2011a,b; Brandorff e Hardy, 2011; Previatelli e
Santos-Silva, 2011; Carlos-Ferreira e Santos-Silva, 2013 (dados não publicados).
Análise dos Dados
Para analisar os dados da comunidade dormente do lago Tupé, foi verificado
a porcentagem dos indivíduos eclodidos em 150 g que foi posto em cada aquário
nos experimentos. A porcentagem foi obtida da seguinte forma:
(%) = n.100/ (N)
Onde:
n = nº de indivíduos eclodidos (ou efípios) de um determinando local
N = nº total de indivíduos (ou efípios).
Capítulo 1
___________________________________________________________________________
Couto, C.A. & Santos-Silva, E. N. 2013. Distribuição
espacial e primeiro registro de formas de resistência
de Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) no sedimento
de um lago da Amazônia Ocidental (lago Tupé,
Manaus, Amazonas). Manuscrito formatado para a
DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E PRIMEIRO REGISTRO DE FORMAS DE RESISTÊNCIA DE CLADOCERA (CRUSTACEA, BRANCHIOPODA) NO SEDIMENTO DE UM LAGO DA
AMAZÔNIA OCIDENTAL (LAGO TUPÉ, MANAUS, AMAZONAS) Camila de A. Couto*, Edinaldo N. dos Santos-Silva**
*Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Pós-Graduação em Biologia de Água Doce e Pesca Interior. Campus 2, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, Manaus, Amazonas, Brasil.
** CPBA, INPA-Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Campus 2, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, Manaus, Amazonas, Brasil. (www.inpa.gov.br)
*Autor para correspondência. Tel: +55-92-8191-6598; +55-92-9290-8637; e-mail: (camiladearaujocouto@gmail.com)
Abstract. Cladocerans forms show resistance forms to go through adverse conditions in its habitat, the most common being the production of resistant eggs that may or may not be wrapped a protective envelope, being the set called ephippium. The ephippia or just the eggs can sink to the sediment after being produced. They can form banks of eggs in the sediment of lakes. There are no studies regarding the existence of these banks eggs in lakes of Western Amazon. This study aimed to investigate whether there were dormant forms, which species of Cladocera produced them as well as their distribution in the sediment of Lake Tupe, Amazonas State, Brazil. Sediment sampling were collected in September and November 2011 in 32 spots of the Lake. Experiments were carried out ex-situ in order verify the hatching in the sediment. It was observed that dormant forms of cladocera are present in sediment of the Lake and eight species were identified in hatching experiments: Ilyocryptus spinifer, Ephemeroporus barroisi, Diaphanosoma sp., Holopedium amazonicum Ceriodaphnia cornuta, Moina minuta, Bosmina longirostris and Bosminopsis deitersi. Greater number of dormant forms were found in the sediment at the margins of the Lake, where there was also a higher number of hatching. In addition, most species (four) erupted in the Stream Chefe, main stream of the lake. The production of dormant forms are a possible explanation for the success of the species of Cladocera in the Lake Tupé.
Keywords: Cladocera, resting eggs, ephippia, sediment, Lake Tupé.
Resumo. Os cladóceros possuem formas de resistência para atravessar períodos adversos em seu hábitat, sendo a mais comum a produção de ovos resistentes que podem estar ou não envoltos por um envelope protetor, sendo o conjunto chamado de efípio. Os efípios, ou apenas os ovos, podem afundar para o sedimento após serem produzidos. Estes podem formar bancos de ovos no sedimento de lagos. Para lagos da Amazônia Ocidental não existem dados sobre estas formas de resistência que tenham registrado a existência destes bancos de ovos. Este estudo teve como objetivo verificar se existiam formas dormentes, quais espécies de Cladocera as produziam, bem como sua distribuição no sedimento do lago Tupé, Amazonas, Brasil. As coletas de sedimento foram realizadas em setembro e novembro de 2011 em 32 locais do lago. Foram feitos experimentos ex-situ para a eclosão dos ovos presentes nos sedimentos. Foi observado que formas dormentes de cladóceros estão presentes no sedimento do lago e identificadas oito espécies nos experimentos de eclosão: Ilyocryptus spinifer, Ephemeroporus barroisi, Diaphanosoma sp., Holopedium amazonicum, Ceriodaphnia cornuta, Moina minuta, Bosmina longirostris e Bosminopsis deitersi. Maior número de formas dormentes foi encontrado no sedimento das margens, de onde também ocorreu maior número de eclosões. Além disso, maior número de espécies (quatro) eclodiram no igarapé Chefe, principal igarapé do lago. A produção de formas dormentes é uma possível explicação para o sucesso das espécies de Cladocera do lago Tupé.
1. Introdução
Muitos organismos produzem estágios dormentes quando vivem em ambientes que apresentam grandes mudanças, que podem ameaçar a sobrevivência de suas populações (Cáceres 1998). Os cladóceros, em particular, produzem ovos que entram em um estado conhecido como “diapausa” que consiste na suspensão da vida de forma temporária (Ricci 2001). Em outras palavras, estes ovos entram em um repouso fisiológico ou estado de dormência (Cáceres & Tessier 2003). Para a formação dos ovos, as fêmeas partenogenéticas produzem machos e fêmeas sexuadas, estes machos e fêmeas sexuadas copulam e os ovos fecundados serão os ovos de resistência (Hairston et al. 2000).
Os ovos de resistência podem permanecer no estado de dormência ou diapausa durante muitos dias, meses, décadas ou até mesmo séculos sem perder a viabilidade (Hairston et al. 2000). Cáceres (1998) encontrou ovos de Daphnia galeata mendotae e Daphnia pulicaria ainda viáveis após mais de 125 anos no sedimento. Com a quebra da dormência, eclode uma fêmea partenogenética a qual dará continuidade a população (Crowe 1971, Ricci 2001).
Dependendo da espécie, estes ovos de resistência podem estar envoltos em diversas membranas protetoras formando uma espécie de cápsula chamada de efípio (Carvalho & Wolf 1989). Indivíduos de Anomopoda produzem essa cápsula que envolve seus ovos, enquanto indivíduos de Ctenopoda não a produzem, tendo seus ovos outros mecanismos de proteção, por exemplo, espinhos protuberantes observados nos ovos dos indivíduos de Diaphanosoma (Korovchinsky & Boikova 1996). Vandekerkhove et al. (2004) afirmaram que se pode estimar a riqueza das espécies de Anomopoda de um determinado ambiente, através do reconhecimento da morfolgia dos seus efípios. A maior lista de efípios, e suas respectivas espécies, pode ser encontrada em Flöβner (2000) para a Europa Central.
Os ovos em diapausa podem ter diferentes destinos no ambiente aquático. Em algumas espécies, a parede celular do efípio pode formar um flutuador, conforme observado em Daphnia retrocurva (Carvalho & Wolf 1989). Os efípios podem ser dispersos também por movimentos da água, ser engolidos por peixes e mamíferos e depois excretados, ou até mesmo aderirem às patas de aves conforme observado com Daphnia atkinsoni (Louette & De Meester 2004). Também podem aderir à vegetação ou detritos, afundando gradualmente para o sedimento. Em outras espécies podem afundar para o sedimento imediatamente, conforme observado em Simocephalus serrulatus (Couto et al. 2010).
Por alguns efípios afundarem e outros flutuarem, pode haver heterogeneidade espacial na distribuição dos ovos de resistência. Por serem lançados em diferentes períodos, estações e épocas do ano, podem sobrepor-se nos sedimentos, havendo também uma heterogeneidade no tempo. Geralmente os três primeiros centímetros superficiais do sedimento são responsáveis por comportar os ovos com maiores taxas de viabilidade, portanto esta zona é conhecida como o “banco de ovos ativo” (active egg bank) (Brendonck & De Meester 2003), de onde fêmeas periodicamente ou continuamente eclodem (Carvalho & Wolf 1989).
No banco de ovos a densidade dos ovos aumenta pela deposição de novos ovos e diminui quando estes eclodem, quando são predados ou soterrados (DeStasio 1989, 2007). Esta densidade também varia espacialmente, pois observa-se que nas regiões menos profundas a radiação solar e as temperaturas mais elevadas estimulam a eclosão dos ovos, reduzindo a densidade destes no sedimento (Cáceres 1998, Hairston 1996). Assim, o esperado é que as maiores densidades na distribuição horizontal dos efípios no lago como um todo, sejam sempre observadas nas regiões mais profundas, onde a radiação solar não penetre (Cáceres 1998).
Os estímulos mais conhecidos para a quebra da dormência ou diapausa e consequente eclosão das formas dormentes são a mudança na temperatura e fotoperíodo que ocorre nos ambientes aquáticos (Stross 1969, Vanderkerkhove et al. 2005 a,b). Muitos pesquisadores têm realizado experimentos de eclosão de cladóceros em laboratório controlando a temperatura e o fotoperíodo para quebrar a dormência destes ovos, e/ou para identificar as espécies provenientes deles, uma vez que nem todos os ovos possuem efípios que possam ser morfologicamente identificadas ao nível de espécie (Vandekerkhove et al. 2004).
Coronel et al. (2009) em experimentos de eclosão de bancos de ovos provindos de 61 charcos temporais em uma cordilheira na Bolívia encontraram mais espécies no banco de ovos do que na comunidade ativa na coluna d’água. Outros pesquisadores também tiveram sucesso e encontraram espécies presente no banco de ovos que não estavam na comunidade ativa (Crispim & Watanabe 2001, Brede et al. 2007, Vandekerkhove et al. 2004a).
No Brasil, a partir de 2000, pesquisadores também tem voltado sua atenção mais afinco para os bancos de ovos em ambientes dulcícolas. Estes estudos têm sido realizados na região nordeste no semi-árido paraibano (Crispim & Watanabe 2001), mas principalmente na região sudeste e sul do Brasil (Rojas et al. 2001, Maia-Barbosa et al. 2003, Panarelli et al. 2008, Palazzo et al. 2008, Brandão 2009, Santangelo et al. 2011b, Araújo 2012).
Estudos que buscaram conhecer a existência de ovos de resistência e/ou efípios no sedimento de lagos da Amazônia Ocidental ainda são inexistentes. Em um lago de água preta, no baixo rio Negro, lago Tupé, nosso intuito foi verificar se de fato formas dormentes ocorrem no seu sedimento, culminando na existência de um banco de ovos.
No lago Tupé foram encontradas até hoje 98 espécies de cladóceros (Ghidini 2011). Destas, 22 espécies são de hábitos tipicamente planctônicos e 76 espécies de hábitos bentônicos. Estas últimas vivem na região de margem, na serapilheira quando inundada e também em Utricularia foliosa (Lentibulariaceae L.), macrófita abundante neste lago no período de enchente e cheia.
No período de águas baixas, devido ao volume d’água no lago se tornar reduzido, aumentam as chances de espécies planctônicas serem predadas por alevinos, peixes adultos e outros predadores. No entanto, estas espécies continuam em seu hábitat, embora aparentemente mais hostil. Em contrapartida, têm-se observado que neste mesmo período muitas populações de hábitos bentônicos desaparecem do lago, sendo que estas representam 77% da riqueza de cladóceros deste ambiente (Couto et al. 2009, Ghidini 2011).
Entretanto, a cada ano, na época de águas altas, quando as populações de U. foliosa voltam a colonizar o ambiente e a serapilheira novamente fica inundada, as populações desses microcrustáceos, são novamente encontradas nestes ambientes. Desta forma são levantadas importantes questões como quais estratégias as espécies desenvolveram para, ano após ano, recolonizarem e manterem suas populações nesse hábitat.
Em vista disso, a hipótese deste estudo para explicar o restabelecimento periódico dos cladóceros no lago Tupé é que estes produzem formas de resistência que podem ser depositadas no sedimento do lago. No entanto, surgem dúvidas sobre quais locais do lago estas formas são depositadas, portanto, uma análise criteriosa da distribuição espacial destas formas no sedimento elucidariam estas questões, que pretende-se responder neste estudo. Partindo desse cenário, propusemos então i) verificar se existem formas dormentes de cladóceros no sedimento do lago Tupé, e caso existam ii) identificar quais espécies estão produzindo estas formas; iii) quais locais do lago estão estas formas dormentes e iv) quais as áreas com maior densidade de formas dormentes em todo o lago.
2. Material e Métodos 2.1 Área de estudo
O lago Tupé (3o2’36”S e 60o15´18”W) é um lago de terra firme, localizado na margem esquerda do rio Negro na Reserva de Desenvolvimento Sustentável (RDS do Tupé), a oeste de Manaus (AM), distante 25 km, em linha reta, do centro da cidade (Fig. 1).
O lago é conectado ao rio Negro por um canal que é a via de entrada durante as águas altas e saída de água na época de águas baixas, isso devido à variação sazonal do nível da água no rio Negro. Oito igarapés desembocam no lago e têm influência preponderante nas características limnológicas deste ambiente durante o período de seca (Aprile & Darwich 2005).
O início da enchente geralmente corresponde ao mês de novembro e a cheia atinge sua cota máxima geralmente em meados de junho (Bittencourt & Amadio 2007). Neste período, com o aumento do nível da água, a floresta marginal ao lago fica inundada, assim como a serapilheira, troncos caídos e árvores que ficam com parte de seus troncos submersos (fig. 2a).
Fig. 2. Vista aérea do lago Tupé: a) no período da cheia, com os sedimentos das margens totalmente submersos (Foto: Marcos Attaíde 2006); b) no período da seca, com grande parte do sedimento exposto (http://biotupe.inpa.gov.br).
a
)
b
No início da entrada da água do rio Negro no lago, ocorre o aparecimento de U. foliosa, que formam bancos distribuídos principalmente próximo à desembocadura dos igarapés que drenam para o lago. Esporadicamente, os bancos ocorrem no lago propriamente dito (Ghidini 2011, Reiss, 1977).
A vazante começa geralmente em agosto (Bittencourt & Amadio 2007), época em que a água do lago passa a fluir para o rio, atingindo menor profundidade em outubro (seca). Nesta época, grande parte dos bancos de U. foliosa ficam presos aos galhos das árvores da floresta inundada e, ao ficarem inteiramente fora da água, secam até morrerem. A paisagem do lago muda drasticamente, com grande parte do sedimento, antes submerso durante a cheia, agora exposto (Fig. 2b).
2.2 Periodicidade e áreas de amostragem
Foram obtidos os 6 cm superficiais do sedimento no lago no período de seca nos meses de setembro e novembro de 2011. As amostras do sedimento exposto, da margem, foram obtidas com um tubo de PVC e dos locais permanentemente inundados com coletor tipo CORER, ambos de 60 mm de diâmetro (Fig. 3a e b). As amostras consistiram de 3 locais distante 5m um do outro em cada área de coleta, que eram então reunidos constituindo em uma única amostra de 150 g. Este padrão foi estendido para as 32 áreas coletadas em todo o lago, abrangendo 16 áreas de margens dos igarapés e/ou do lago e 16 áreas de canal dos igarapés e/ou do lago (Fig. 4).
As amostras foram acondicionados em saco plástico de cor preta, imediatamente colocados em uma caixa de poliestireno expandido com gelo, onde foram mantidas até chegar ao Laboratório de Plâncton do INPA. No laboratório, as amostras foram mantidas em refrigerador até serem transportadas para o laboratório de Limnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) onde foram realizados os experimentos de eclosão.
Fig.
a b
a b
a
b
Fig. 3. Obtenção das amostras com: a) tubos de PVC e b) CORER. Fotos: Couto, J. S.
Fig. 4. Localização das 32 áreas de coleta no lago. As retas que ligam duas áreas indicam que foram coletados sedimentos nos canais dos igarapés e/ou do lago e na margem mais próxima (Pontos negros e amarelos: sedimentos que ficam constantemente inundados / Pontos verdes e negros: sedimentos da margem que ficam expostos uma parte do ano).
2.3 Experimentos de eclosão ex-situ
No laboratório da UFRJ, os ovos de resistência com ou sem efípios foram separados do sedimento utilizando o método proposto por Onbé (1978) modificado por Maia-Barbosa et al. (2003). A sub-amostra de 150 g de sedimento foi colocada em um Becker de 250 ml, a seguir foi adicionada uma solução de água destilada e sucrose, preparada na razão 1:1 para diluir e homogeneizar o sedimento. Essa solução foi então centrifugada a 2700 rpm por 3 minutos. O sobrenadante foi passado por uma peneira de 10 µm de abertura de malha e o material retido foi lavado com água destilada em abundância para a remoção total do açúcar e, colocados em aquários de 250 ml contendo uma solução preparada em laboratório (modificado de Tollriam 1993). O pH da solução de cada aquário foi ajustado para 7,0 e os aquários foram incubados sob temperatura de 24°C ± 2° e fotoperíodo constantes (12h claro: 12h escuro) sem alimentação e, examinados durante 20 dias, em intervalos de dois dias.
Para a quantificação, exame e identificação de embriões em desenvolvimento e/ou de indivíduos eclodidos e, para evitar que organismos eclodidos morressem antes de serem contabilizados e/ou que ocorresse reprodução partenogenética, a cada dois dias todo o volume de água de cada aquário era filtrado através de uma rede de 20 μm de abertura de malha. O material retido na rede era depositado em uma placa de Petri, sendo observado sob um microscópio estereoscópico. Os indivíduos eclodidos foram retirados e fixados em formol açucarado. Quando ainda muito jovens eram removidos e postos em aquários separados (sem alimentação) e observados nos dois dias seguintes, a fim de dar uma identificação mais precisa. A identificação dos cladóceros foi baseada nos guias de Smirnov (1992, 1996), Orlova-Bienkowskaja (2001), Kotov & Štifter (2006) e Elmoor-Loureiro (1997).
O material restante era colocado de volta ao aquário para ser observado nos dias seguintes. Toda a vidraria e demais materiais utilizados para esta análise era rigorosamente lavado, a fim de evitar a contaminação dos aquários com ovos de resistência ou indivíduos ativos provenientes de outros aquários. O meio artificial de cada aquário foi renovado após 10 dias de experimento, para evitar a proliferação de bactérias e fungos. O acompanhamento diário se encerrou no vigésimo dia. Ao final, o material testemunho das espécies eclodidas foi depositado na Coleção de Carcinologia do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (lotes: 1987 – 1994).
2.4 Análise dos Dados
Foi calculada a porcentagem dos efípios e indivíduos eclodidos de 150 g de amostra que foi posto em cada aquário nos experimentos. O cálculo para determinar a porcentagem de efípios e indivíduos eclodidos foi obtido pela fórmula: (%) = n.100/ (N) / Onde: n = nº de indivíduos eclodidos (ou efípios) de um determinando local / N = nº total de indivíduos (ou efípios).
3. Resultados 3.1 Efípios
Foi encontrado um total de 233 efípios em todo o lago Tupé (137 na margem e 96 no canal). Entretanto, estes valores ainda não são conclusivos. Pois, nos aquários, muitos efípios foram encontrados com, o que chamamos neste estudo, a “cápsula estourada” ou “danificada” (tab.1), talvez decorrente do processo de centrifugação (a ser discutido mais adiante). Portanto, neste estudo fizemos referência e, colocamos para eclodir, apenas os efípios viáveis, sendo 89 para a margem e 45 para o canal. Assim sendo, analisando todos os efípios viáveis e a eclosão destes em todo o experimento, foi observado que os sedimentos de margem continham mais efípios viáveis e houve mais eclosões do que os de canal (Fig. 5).
Entretanto, analisando cada ambiente separadamente, verificou-se que as porcentagens são parecidas, os valores não apresentaram grandes diferenças (2% apenas) (Fig. 6).
Um panorama geral do número de efípios viáveis e danificados encontrados em todos os locais amostrados do lago e número de eclosões que ocorreram em laboratório é apresentado na tabela 1. Para os efípios viáveis, os mesmos valores estão apresentados em porcentagem na figura 7.
78% 21% 0 20 40 60 80 100 EFÍPIOS ECLOSÕES P o rc e n ta g e m ( %) MARGEM 76% 23% 0 20 40 60 80 100 EFÍPIOS ECLOSÕES CANAL P orc en tag em ( %)
Fig. 6. Porcentagem dos efípios e eclosões na margem e canal durante todo o experimento. Fig. 5. Porcentagem dos efípios e eclosões durante todo o experimento.
66% 33% 0 20 40 60 80 100 MAR CAN EFÍPIOS P orc en tag em ( %) 63% 36% 0 20 40 60 80 100 MAR CAN ECLOSÕES P orc en tag em ( %)
Tab. 1. Número de efípios viáveis, danificados e ocorrência de eclosões em todos os locais amostrados do lago (MAR = margem/ CAN = canal/ jus = à jusante / mont = à montante).
Fig. 7. Porcentagem de efípios encontrados nos locais amostrados. A porcentagem de cada local foi calculada em relação ao número total de efípios da margem e canal.
LOCAIS AMOSTRADOS MAR CAN MAR CAN MAR CAN
Ig. Chefe 18 5 12 2 8 2
Ig. Muquém 4 3 - 4 1 3
à jus. Chefe e Muquém 1 1 1 - -
-Ig. Cachoeira 9 9 3 7 1 1
à jus. Cachoeira - 5 - 5 -
-Ig. Pedras 3 - - - 3
-Ig. Helena 11 4 4 6 - 1
à jus. Pedras e Helena 8 2 6 8 2
-Mont. Monteiro 1 4 1 1 - -Ig. Monteiro 1 - - - - -à jus. Monteiro 9 1 1 - 1 -Estação Central - 1 - 3 - -Ig. Valdemar 6 2 - 5 5 1 à jus. Valdemar 8 - 7 5 -
-Ig. Terra Preta 8 1 8 5 3
-à jus. Terra Preta 2 7 5 - - 6
89 45 48 51 24 14 Eclosões Danificados Efípios viáveis 0 5 10 15 20 25 MAR CAN P orc en tag em ( %) Locais de amostragem EFÍPIOS
3.2 Eclosões
Em oito locais de margem e seis de canal eclodiram indivíduos. Não ocorreram eclosões em aquários com sedimentos provindos de 12 locais (margens e canal). Embora já transcritos na tabela 3, para uma melhor compreensão, estes valores estão expressos também em porcentagem (fig. 8).
Fig. 8. Porcentagem de eclosões que ocorrem em laboratório dos locais amostrados. A porcentagem foi calculada em relação ao número de eclosões de cada local, se de margem ou canal.
Não foi possível identificar 26% dos organismos eclodidos (Fig. 9a). Isso ocorreu porque alguns indivíduos ficaram danificados ou não apresentaram as características geralmente utilizadas para sua identificação, porque eram indivíduos recém-nascidos ou muito jovens ainda.
Dentre os indivíduos que eclodiram, foram identificadas oito espécies (Fig. 9a). Os indivíduos de Diaphanosoma não puderam ser identificados até o nível de espécie porque os neonatos não conseguiam atingir um tamanho mínimo para uma identificação mais precisa e morriam em algumas horas ou em até 48hs após a eclosão. Cada espécie teve uma contribuição diferente de indivíduos eclodidos dependendo do compartimento do lago, margem ou canal (Fig. 9b). Na margem se destacaram I. spinifer e C. cornuta, (29% e 12% de eclosões respectivamente). No canal destacaram-se
H. amazonicum e Diaphanosoma sp. (28% e 21% das eclosões). 33,33 4,16 4,16 12,5 8,33 4,16 20,86 12,5 14,25 21,42 7,14 7,14 7,14 42,89 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 MAR CAN Locais de amostragem P o rcentag em (% )
Fig. 9 (a). Porcentagens das espécies de Cladocera eclodidas do lago Tupé; (b) Porcentagem das espécies eclodidas de margem e de canal. Nesta última, a porcentagem foi calculada levando-se em conta o total de organismos eclodidos de cada ambiente (margem e canal).
23,68 13,15 10,52 7,89 7,89 5,26 2,63 2,63 26,33 0 5 10 15 20 25 30 35 P orc en tag em ( %) Espécies eclodidas (a) 29,18 4,16 4,16 4,16 12,5 8,35 4,16 33,33 14,28 28,57 21,43 14,28 7,16 14,28 0 5 10 15 20 25 30 35 Margem Canal P orc en tag em ( %) Espécies eclodidas (b)
Tab. 2. Espécies que eclodiram do sedimento de cada ambiente e local amostrado.
De todos os locais amostrados, podemos visualizar que mais espécies foram encontradas próximo às desembocaduras dos principais igarapés de cada braço do lago (extremidades do gráfico na fig. 10).
Margem Canal
Ig. Chefe Bosmina longirostris Ephemeroporus barroisi Bosminopsis deitersi
Ilyocryptus spinifer Ephemeroporus barroisi
Ig. Muquém - Holopedium amazonicum
Diaphanosoma sp.
à jus. Chefe e Muquém -
-Ig. Cachoeira Ilyocryptus spinifer
-à jus. Cachoeira -
-Ig. Pedras Ilyocryptus spinifer
-Ceriodaphnia cornuta
Ig. Helena - Moina minuta
à jus. Pedras e Helena -
-Mont. Monteiro -
-Ig. Monteiro -
-à jus. Monteiro Ceriodaphnia cornuta
-Estação Central -
-Ig. Valdemar Diaphanosoma sp.
-à jus. Valdemar -
-Ig. Terra Preta Holopedium amazonicum
-Bosmina longirostris
à jus. Terra Preta - Diaphanosoma sp.
Holopedium amazonicum Ilyocryptus spinifer
Fig. 10. Número de espécies de Cladocera eclodidas do sedimento de cada local amostrado.
Quanto aos dias de incubação, a maioria das espécies e dos indivíduos no total eclodiu após 3-10 dias quando expostos às condições controladas (pH 7,0; 24ºC; Fotoperíodo 12:12; sais e nutrientes; sem alimentação). O 6º dia foi o de maior pico, tendo 11 indivíduos eclodidos de sete espécies. Apenas Diaphanosoma sp. e I. spinifer continuaram com indivíduos eclodindo nos aquários dos sedimentos provindos da margem após o 10º dia (Tab. 3).
Tab. 3. Frequência de eclosão das espécies durante o experimento.
Dias Margem Canal
3 I. spinifer H. amazonicum H. amazonicum -ñ identificado* -5 B. longirostris Diaphanosoma sp. - ñ identificado* 6 B. longirostris E. barroisi B. deitersi Diaphanosoma sp. C. var rigaudi H. amazonicum
- I. spinifer 8 ñ identificado* -10 I. spnifer -E. barroisi M. minuta ñ identificado* -12 Diaphanosoma sp. -ñ identificado* -13 I. spinifer -15 I. spinifer -ñ identificado* -17 I. spinifer
-* morreram antes de serem identificados. Espécies eclodidas
