História de vida e dinâmica populacional de Hyale niger (Haswell, 1879) (Amphipoda, Hyalidae) associada a Sargassum sp. (Phaeophyta, Fucales) em uma área com histórico de contaminação por metais pesados  

INSTITUTO DE BIOLOGIA

KARINE FERREIRA RIBEIRO MANSUR

"HISTÓRIA DE VIDA E DINÂMICA POPULACIONAL

DE HYALE NIGER (HASWELL, 1879) (AMPHIPODA,

HYALIDAE) ASSOCIADA A SARGASSUM SP.

(PHAEOPHYTA, FUCALES) EM UMA ÁREA COM

HISTÓRICO DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS

PESADOS"

CAMPINAS 2017

"HISTÓRIA DE VIDA E DINÂMICA POPULACIONAL DE HYALE

NIGER (HASWELL, 1879) (AMPHIPODA, HYALIDAE) ASSOCIADA A SARGASSUM SP. (PHAEOPHYTA, FUCALES) EM UMA ÁREA COM

HISTÓRICO DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS"

Dissertação apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para obtenção do título de Mestra em Biologia Animal na área de Biodiversidade Animal.

Orientadora: PROFA. DRA. FOSCA PEDINI PEREIRA LEITE Coorientadora: DRA. SILVANA GOMES LEITE SIQUEIRA

CAMPINAS 2017

ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA KARINE FERREIRA RIBEIRO MANSUR E ORIENTADA PELA PROFA DRA. FOSCA PEDINI PEREIRA LEITE.

Ficha catalográfica

Universidade Estadual de Campinas Biblioteca do Instituto de Biologia Mara Janaina de Oliveira - CRB 8/6972

Mansur, Karine Ferreira Ribeiro,

M318h ManHistória de vida e dinâmica populacional de Hyale niger (Haswell, 1879)

(Amphipoda, Hyalidae) associada a Sargassum sp. (Phaeophyta, Fucales) em uma área com histórico de contaminação por metais pesados / Karine Ferreira Ribeiro Mansur. – Campinas, SP : [s.n.], 2017.

ManOrientador: Fosca Pedini Pereira Leite.

ManCoorientador: Silvana Gomes Leite Siqueira.

ManDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de

Biologia.

Man1. Fatores ambientais. 2. Tábua de mortalidade. 3. Alga marinha

-Crescimento. I. Leite, Fosca Pedini Pereira,1947-. II. Siqueira, Silvana Gomes Leite,1975-. III. Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia. IV. Título.

Informações para Biblioteca Digital

Título em outro idioma: Life history and population dynamics of Hyale niger (Haswell,

1879) (Amphipoda, Hyalidae) associated with Sargassum sp. (Phaeophyta, Fucales) in an area with a historic of heavy metal contamination

Palavras-chave em inglês:

Environmental factors Mortality - Tables Marine algae – Growth

Área de concentração: Biodiversidade Animal Titulação: Mestra em Biologia Animal

Banca examinadora:

Fosca Pedini Pereira Leite [Orientador] Leonardo Querobim Yokoyama

Guilherme Nascimento Corte

Data de defesa: 10-02-2017

Programa de Pós-Graduação: Biologia Animal

Campinas, 10 de fevereiro de 2017

COMISSÃO EXAMINADORA

Profa. Dra. Fosca Pedini Pereira Leite (Orientadora)

Prof. Dr. Leonardo Querobim Yokoyama

Dr. Guilherme Nascimento Corte

Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno.

DEDICATÓRIA

À minha família, namorado e amigos. Especialmente aos meus amados pais,

AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeço a Deus, por tudo que tenho e que sou, por me manter forte e através do seu amor ter a certeza que o meu caminho sempre esteve em suas mãos.

À minha orientadora, Profa. Dra. Fosca Pedini Pereira Leite, por ter me acolhido em seu laboratório logo nos primeiros anos de graduação e ter depositado em mim a sua confiança e carinho. Agradeço por todo incentivo, por todo apoio e por toda a sua experiência compartilhada. Obrigada por ser a minha referência de professora, pesquisadora e amante da ciência. Obrigada por acreditar no potencial deste trabalho e nos apoiar em seu desenvolvimento.

À minha co-orientadora, Dra. Silvana Gomes Leite Siqueira, por todos ensinamentos e discussões ao longo deste trabalho, além de ter se tornado uma grande e amada amiga.

Aos meus amigos de laboratório, Aline, Ana Paula, Ana Laura, Edson, Glauco, Mariana, Marília, Pedro Longo, Pedro Peres, Silvana, Sueli e Vanessa, que através da alegria e companheirismo me fizeram forte diante das dificuldades, sempre dispostos a ajudar e responsáveis pela minha relação linear e positiva entre trabalho e felicidade. Em especial, agradeço a Aline, Ana Paula, Glauco, Pedro Longo, Pedro Peres e Silvana pelo auxílio com as coletas em campo, pelas longas discussões e análises estatísticas. Agradeço a Ana Laura, Vanessa e Isabella por todo cuidado e dedicação na difícil etapa de triagem do material.

Ao meu grande amigo Pedro Longo, a quem devo o sucesso deste trabalho. Foram quinze meses de coleta e três anos de dedicação exclusiva, com discussões intensas e risadas espontâneas que nos fizeram felizes e animados para que tudo desse certo. Agradeço pela sua calma e companheirismo, pela sua humildade em dividir o seu conhecimento profissional e de vida, uma grande alma, amizade que vou levar comigo por toda a minha vida.

À Ana Paula, por seu jeito doce e amizade sincera, pela sua doação e disponibilidade em todos os momentos. Minha amiga e protegida, obrigada por apoiar e contribuir com esse trabalho, obrigada pela sua amizade e carinho.

A todos meus amigos biólogos e companheiros de graduação, aos meus amigos das repúblicas Reptospirose e Repkaxota e aos meus queridos companheiros de condicionamento físico.

A minha família, meu grande amor e minha vida. Aos meus pais, José Mansur e Glória Ribeiro, por todo amor, carinho e educação, por toda dedicação e trabalho para oferecer o melhor para mim e para os meus irmãos, por nos ensinarem que através do trabalho

e amor ao próximo somos capazes de alcançar o que quisermos. Obrigada pai por me incentivar, acreditar na minha capacidade, por se opor a algumas das minhas opiniões e por me fazer sonhar com os seus projetos de vida. Obrigada mãe por ser o meu exemplo de mulher guerreira, profissional amante e pessoa de muita fé. Aos meus irmãos, Victor e Fábio, por estarem ao meu lado e sempre se preocuparem em me proteger e me fazer feliz, vocês são muito amados. Obrigada por me darem a oportunidade e me apoiarem nos estudos, sem vocês este trabalho não seria possível.

Ao meu namorado e companheiro, Fábio Moreira, peça fundamental no que sou hoje e na minha alegria em viver. Por toda paciência e carinho, por todo amor e cumplicidade. Obrigada por estar ao meu lado e ser o meu maior admirador.

As minhas queridas, Oneida, Amanda e Ana Beatriz, por me acolherem na volta para casa com tanta alegria e amor, pelas risadas e pelos cafés da manhã juntas que se tornaram ainda mais gostosos.

Aos professores membros da avaliação deste trabalho: Dra Maurea Nicoletti Flynn, Dr. Leonardo Querobim Yokoyama, Dr. Marcelo Petracco e Dr. Guilherme Nascimento Corte.

À base norte do IO – USP, pela recepção sempre muito solícita e pela infraestrutura oferecida para realização das coletas deste trabalho. Agradeço, em especial, os barqueiros, técnicos e todos os funcionários da segurança, cozinha e limpeza.

Aos Professores Rafael Oliveira, Thomas Michael Lewinsohn, e Antonia Cecília Z. Amaral por cederem equipamentos de seus laboratórios para execução de etapas deste trabalho.

SUMÁRIO RESUMO ... 6 ABSTRACT ... 8 INTRODUÇÃO ... 9 MATERIAIS E MÉTODOS ... 12 1. Área de estudo ... 12 2. Coleta de dados ... 14 3. Análises em laboratório ... 14

4. Análise dos dados ... 15

RESULTADOS ... 19

1. Caracterização das concentrações de metais pesados nas frondes de Sargassum sp. ... 19

2. Estrutura populacional ... 20

3. Reprodução e fecundidade ... 27

4. Tabelas de vida idades-específicas ... 30

5. Crescimento ... 34

DISCUSSÃO ... 39

CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 48

RESUMO

As histórias de vida das espécies envolvem a sua sobrevivência, crescimento, armazenamento de energia e reprodução. O balanço da alocação de tempo e recursos entre esses processos é fortemente modulado por fatores ambientais. Os contaminantes tóxicos, destacando-se os metais pesados, podem afetar negativamente a fisiologia dos organismos e alterar elementos das suas histórias de vida. As macroalgas marinhas são conhecidas pela sua elevada capacidade de acumulação de metais pesados, sendo via adicional de contaminação para a diversa fauna associada que abriga. Dentre os organismos associados, a ordem Amphipoda é uma das mais abundantes e diversas, com várias espécies utilizadas como bioindicadoras da qualidade ambiental devido a sua alta sensibilidade a uma variedade de contaminantes. A reprodução e o crescimento destes organismos são os principais elementos de história de vida afetados. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi analisar elementos da história de vida e dinâmica populacional do anfípode Hyale niger associado a bancos de Sargassum sp. de diferentes locais de uma região com histórico de contaminação antrópica. O Saco da Ribeira é uma baía localizada dentro da Enseada do Flamengo (Ubatuba, São Paulo), região apontada como contaminada por hidrocarbonetos e metais pesados por relatórios da qualidade das águas realizados pela CETESB. Neste local, frondes de Sargassum sp. foram coletadas mensalmente de março de 2014 a fevereiro de 2015 em quatro pontos: praias do Lamberto e da Ribeira, localizadas mais próximas ao Saco da Ribeira; e praias da Santa Rita e do Flamengo, localizadas fora do Saco da Ribeira. Os espécimes H. niger coletados foram medidos para construção de tabelas de vida idades-específicas e análise de crescimento. As concentrações de metais pesados nos tecidos das algas foram aferidas, encontrando-se maiores valores nas amostras coletadas nas praias do Lamberto e da Ribeira, mais próximas ao Saco da Ribeira. A densidade de H. niger apresentou variação temporal e entre locais, mas não foi relacionada à biomassa de Sargassum sp. e epibiontes, descartando a possibilidade da disponibilidade de alimento e abrigo influenciarem a variação encontrada. Os elementos de história de vida das populações de H. niger também apresentaram variação entre os locais: no Lamberto, as fêmeas apresentaram maior comprimento e menor índice reprodutivo, o que indica o maior investimento no seu crescimento; na Santa Rita, as fêmeas apresentaram menor comprimento, maior volume dos ovos e maior número de coortes, o que indica que as fêmeas investem em reprodução e no maior número de eventos reprodutivos; já na Ribeira, as fêmeas apresentaram menor comprimento, menor volume dos ovos e maior índice reprodutivo, são

fêmeas que investem em mais chances reprodutivas ao longo da vida do que no tamanho dos seus ovos. Assim, a espécie Hyale niger pode ser considerada um organismo modelo eficiente no estudo de história de vida à medida que mostrou flexibilidade em seus parâmetros de reprodução, crescimento e manutenção frente a diferentes condições ambientais, incluindo as possíveis influências das concentrações de metais pesados como importantes fatores moduladores.

ABSTRACT

Species’ life histories include your survival, growth, energy storage and reproduction. The balance of time and resource allocation among these processes is strongly modulated by environmental factors. The toxic contaminants, such as heavy metals, can negatively affect the physiology of organisms, as well as their life histories. The marine macroalgae are known for their high heavy metals accumulation capacity and via additional contamination for the diverse fauna associated to home. Among the associated fauna, the Amphipoda are one the most abundant and diverse groups, with several species used as bioindicators of environmental quality due to its high sensitivity to a variety of pollutants. Reproduction and growth of these organisms are the main affected life history traits. Thus, the aim of this work was to study the life history traits and population dynamics of the amphipod Hyale niger associated to Sargassum sp. beds from different locations in an area with contamination history. The Saco da Ribeira is a bay located within the Flamengo Inlet (Ubatuba, Sao Paulo), the region identified as contaminated by hydrocarbons and heavy metals for quality reports of water conducted by CETESB. In this place, fronds of Sargassum sp. were collected monthly from March 2014 to February 2015 in four points: Lamberto and Ribeira beaches, located closer to Saco da Ribeira; and Santa Rita and Flamengo beaches, located outside the Saco da Ribeira. The H. niger specimens collected were measured for the construction of age-specific life tables and for growth analysis. The concentrations of heavy metals in the tissues of the algae were measured, finding higher values in the samples collected closer to Saco da Ribeira. The density of H. niger showed between local and temporal variation, but was not related to biomass Sargassum sp. and epibionts, discarding the possibility of food availability and shelter influence the variation found. The populations of H. niger also showed variation in their life history elements between sites: in Lamberto, females have greater length and lower reproductive rate, which indicates the largest investment in its growth; in Santa Rita, females had lower length, the greater volume of eggs and more cohorts, indicating that females invest in reproduction and the highest number of reproductive events; already in the Ribeira, females showed shorter body length, lower volume of eggs and higher reproductive index, are females invest more in reproductive chances throughout life than the size of their eggs. Thus, the Hyale niger species can be considered an efficient model organism in the study of life history as it showed flexibility in its parameters of reproduction, growth and maintenance in different environmental conditions, including the possible influences of concentrations of heavy metals as important modulating factors.

INTRODUÇÃO

A história de vida inclui todas as adaptações comportamentais e fisiológicas dos organismos e suas respostas individuais frente a determinado cenário ambiental, envolvendo os principais processos do seu desenvolvimento: a sua sobrevivência, crescimento, armazenamento de energia e reprodução (Braendle et al., 2011; Ricklefs, 2012a). O estudo da evolução da história de vida busca entender a variação e interação desses processos baseadas na alocação de recursos, sendo avaliadas por modelos genéticos ou por modelos matemáticos que assumem que a seleção natural maximiza algumas medidas que podem definir o melhor ajustamento evolutivo para os organismos expostos a determinadas situações (Roff, 1992).

Para tanto, as análises clássicas consideram como principais elementos de história de vida o tamanho do indivíduo ao nascer, seu padrão de crescimento, a sua idade e tamanho de maturação sexual, o número, tamanho e razão sexual da prole, o seu investimento reprodutivo, sua taxa de mortalidade e sua longevidade (Stearns, 1992). Todos esses elementos representam parâmetros demográficos, ou seja, suas variações geram efeitos sobre a população, sendo utilizados para estimar o crescimento populacional.

A maioria dos elementos de história de vida são frequentemente calculados e reunidos na construção de tabelas de vida idades-específicas em estudos populacionais e toxicológicos. Nestes é possível calcular as taxas de sobrevivência e estimativas de reprodução em intervalos de idade, levando em consideração a senescência dos organismos ao longo do tempo, o que nos permite aferir a taxa de crescimento intrínseca de uma população e seu potencial reprodutivo (Birch, 1948; Daniels & Allan, 1981; Coale et al., 1983; Chi, 1988; Stark & Banks, 2003; Valerio-Berardo & Flynn, 2004; Zanuncio et al., 2013). A taxa intrínseca de crescimento (r), também conhecida como parâmetro malthusiano, é a taxa de crescimento exponencial ou geométrica de uma população que possua distribuição etária estável, condição dificilmente encontrada em populações naturais, sendo, portanto, reajustada às mudanças nas condições ambientais. É calculada como a razão entre o potencial reprodutivo da população e o seu tempo de geração, aumentando à medida que os jovens nascem de fêmeas em idades mais jovens (Lotka, 1907; Hairston et al., 1970; Demetrius, 1974; Ricklefs, 2012b).

A biologia populacional também pode ser estudada por modelos matemáticos desenvolvidos para o crescimento dos indivíduos como função da idade (Sparre, 1997). A equação de Von Bertalanffy é um dos modelos de crescimento mais utilizados em estudos

populacionais (Pauly et al., 1995; Cardoso & Veloso, 1996; Sparre, 1997; Petracco et al., 2010; Petracco et. al., 2013; Turra et al., 2014) e leva em consideração o acompanhamento da distribuição de freqüência de tamanho dos indivíduos, determinando o comprimento corporal limite que esses indivíduos podem atingir e o seu desempenho de crescimento, permitindo estimar também a sua taxa de mortalidade.

A fecundidade, isto é, o número de descendentes produzidos por uma fêmea em um período de tempo determinado, é evidenciada como parâmetro central na história de vida dos organismos, por ser considerada um caráter plástico diretamente relacionado à sua alta demanda energética (Llodra, 2002). Desta forma, para garantir sucesso reprodutivo, as fêmeas desenvolvem estratégias de vida adaptadas aos conflitos de quando começar a reproduzir, quantos filhotes produzir e o cuidado parental a ser dedicado a eles (Nilsson & Svensson, 1996; Badyaev & Ghalambor, 2001). As fêmeas apresentam diferenças no número e tamanho dos seus ovos, no seu tamanho e idade de maturação e no seu esforço reprodutivo (Llodra, 2002). Os valores desses parâmetros e como esses se relacionam são fundamentais no entendimento das estratégias de reprodução dos organismos para garantir a produção de novas gerações e manutenção da população.

A fecundidade é diretamente relacionada ao tamanho do corpo na grande maioria das espécies de crescimento indeterminado, ou seja, espécies que continuam a crescer após a maturação sexual e são capazes de produzir mais ovos conforme o seu tamanho aumenta (Honek, 1993; Heino & Kaitala, 1999). Entretanto, a reprodução e o crescimento são processos que necessitam dos mesmos recursos energéticos, sendo, assim, traços evidentemente contrabalanceados: a fecundidade favorecida em determinado período, pode ser compensada pelo crescimento reduzido e assim reciprocamente (Green & Rothstein, 1991; Stearns, 1992; Ricklefs, 2012a). Em espécies que possuem longa expectativa de vida, o crescimento deve ser favorecido a cada ano; enquanto espécies que possuem alta taxa de mortalidade e baixa chance de se reproduzir em anos futuros, a fecundidade deve ser favorecida (Kozlowski & Uchmanski, 1987; Ricklefs, 2012a), sendo a longevidade fator intermediador do investimento energético no crescimento ou reprodução.

Entretanto, o balanço da alocação de tempo e recursos entre os elementos da história de vida não são muito claros por serem fortemente modulados por fatores ambientais (Stearns, 1976; Braendle et al., 2011; Ricklefs & Wikelski, 2002), como temperatura, salinidade, disponibilidade de alimento, predação e presença de contaminantes no hábitat (Strong, 1972; Congdon et al., 2001; Neuparth et al. 2002; Chung et al., 2008; Zganec et al., 2011). Essa relação fica ainda mais evidente quando analisamos as histórias de vida de

organismos marinhos, principalmente invertebrados, já que estão expostos a alta instabilidade dos parâmetros físicos, químicos e interações biológicas neste ambiente, apresentando ampla diversidade nos seus modos de vida e estratégias reprodutivas (Giangrande et al., 1994; Hadfield & Strathmann, 1996).

Na região costeira e no ambiente marinho, o crescente aporte de efluentes tóxicos tem estimulado a comunidade científica a apresentá-los como potenciais estressores ambientais (Calabrese et. al., 1977; Rodríguez, 1981). Esses efluentes têm origem desde descartes industriais e domésticos a produtos resultantes de atividade náutica. Os metais pesados destacam-se pelo seu alto potencial de dano por serem resíduos conservativos, isto é, não estão sujeitos a ação bacteriana e não são dissipativos, sendo reativos a plantas e animais (Clark, 2001).

As macroalgas formam extensos bancos na região costeira, atuam como substrato secundário para uma diversa fauna de invertebrados e possuem uma elevada capacidade de acumulação de metais pesados (Amado Filho et al., 1999; Romera et al., 2007), podendo afetar negativamente a fauna que a reside (Roberts et al., 2006). Dentre os invertebrados associados à macroalgas, o grupo Amphipoda (Crustacea: Peracarida) destaca-se por sua alta abundância e diversidade (Tararam & Wakabara, 1981; Lewis, 1987; Leite et al., 2000; Christie et al., 2009; Guerra-Garcia & Izquierdo, 2010), onde encontram espaço para seu estabelecimento, condições físicas mais estáveis, abrigo para proteção, alimentação e reprodução (Chapman, 1974; Edgar & Moore, 1986; Dean & Connell, 1987; Buschmann, 1990; Christie et al., 2009).

Os anfípodes são eficientes bioindicadores da qualidade ambiental. Diferentes espécies de anfípodes são utilizadas em estudos populacionais e toxicológicos realizados em laboratório por apresentam alta sensibilidade a parâmetros físicos e a uma variedade de poluentes (Thomas, 1993; Conlan, 1994; Duquesne et al., 2000; Batch et al., 2009; de-la-Ossa-Carretero et al., 2012). Quando expostos a diferentes valores de temperatura, salinidade, e a diferentes concentrações de contaminantes, como cobre, chumbo, zinco e hidrocarbonetos, os anfípodes apresentam desde efeitos letais a efeitos subletais. Podem apresentar redução na abundância, sobrevivência, fecundidade, longevidade e crescimento dos indivíduos, antecipação da idade de maturação sexual, alterações morfológicas e inviabilidade de embriões (Mclusky, 1987; Skadsheim, 1989; Ahsanullah & Williams, 1991; Reish, 1993; Borowsky et al., 1997; Conradi & Depledge, 1998; Neuparth et al., 2002; Felten et al., 2008; Sudelin, 2008). São, portanto, organismos certamente adequados para estudos de

levantamento dos efeitos da oscilação das condições ambientais também em populações naturais.

Anfípodes da família Hyalidae são organismos modelo em ensaios de toxicidade (Ahsanullah & Williams, 1991; King et al., 2006) e dinâmica populacional (Moore, 1986; Flynn et al., 2009). São espécies onívoras e abundantes na alga parda Sargassum (Phaeophyta - Fucales) (Tararam et al., 1985; Leite et al., 2007; Guerra-Garcia et al., 2014), considerada eficiente biossorvente de metais pesados (Davis et al., 2003; Raize et al., 2004; Miao et al., 2014), podendo atuar como abrigo e fonte de alimentação para esses animais. A adsorção de metais pesados pelos tecidos dos folíolos das algas podem influenciar a abundância e elementos de história de vida dos anfípodes que vivem sobre elas.

Portanto, o objetivo desse estudo foi analisar os elementos da historia de vida e biologia populacional do anfípode Hyale niger (Amphipoda, Hyalidae) associado a bancos de Sargassum sp. de diferentes locais de uma região com histórico de contaminação por ação

antrópica através de análises populacionais realizadas por tabelas de vida e por acompanhamento do crescimento dos indivíduos. Tendo-se como hipóteses que nos pontos mais próximos ao foco de poluição seriam encontrados: (1) As maiores concentrações de metais pesados nos tecidos das algas, (2) Populações de H. niger compostas por menor número de indivíduos e maior taxa de mortalidade, e (3) Populações de H. niger representadas por indivíduos adultos de menores tamanhos e fêmeas com menores fecundidades.

MATERIAIS E MÉTODOS

1. Área de estudo

O trabalho foi realizado na Enseada do Flamengo, localizada no município de Ubatuba, na costa Norte do Estado de São Paulo (Brasil). O Litoral Norte apresenta planície litorânea estreita restrita pela Serra do Mar, cadeia de montanhas que se projeta em direção ao oceano, formando enseadas e inúmeras praias intercaladas por costões rochosos (Rodrigues et al., 2002; CETESB, 2015). A Enseada do Flamengo ocupa uma superfície de aproximadamente 18 km², com largura média de 2,5 km e abre-se diretamente no mar, apresentando duas pequenas baías: Saco do Perequê- Mirim e Saco da Ribeira (Lançone et al., 2005).

Devido a sua posição geográfica privilegiada com proteção do embate direto das ondas, o Saco da Ribeira possui grande concentração de estabelecimentos voltados para o turismo e atividade náutica. Entre eles, uma marina estadual que oferece serviços de garagem

náutica, atracação para carga e descarga, pesca, transporte para o Parque Estadual da Ilha Anchieta e possui postos de abastecimento flutuantes (CETESB, 2009). Desta forma, essa região apresenta maior concentração de contaminantes e é utilizada como ponto de monitoramento e amostragem nos relatórios de qualidade das águas superficiais do estado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), com levantamento de dados físicos, químicos, microbiológicos e ecotoxicológicos.

Assim, devido ao histórico recente de contaminação por metais pesados do Saco da Ribeira (Tab.1), quatro pontos de amostragens foram escolhidos: dois localizados dentro da região do Saco da Ribeira, a praia do Lamberto e a praia da Ribeira, e dois pontos localizados mais distantes, a praia da Santa Rita e a praia do Flamengo (Fig.1).

Tabela 1: Médias (± erro padrão) das concentrações de metais pesados no sedimento da região do Saco do Ribeira (µg/g) (CETESB, 2011; 2012; 2013; 2014, 2015).

2011 2012 2013 2014 2015 Cobre 63,43 (±12,56) 55,86 (±20,37) 52,31 (±8,90) 53,83 (±11,43) 82,58 (±35,61) Chumbo 31,01 (±1,98) 57,75 (±22,34) 29,23 (±3,79) 28,51 (±2,02) 41,81 (±2,69) Cádmio <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Cromo 37,41 (±3,40) 41,86 (±1,64) 43,050 (±0,98) 43,80 (±1,81) 40,91 (±3,09) Zinco 179 (±29,92) 125,90 (±20,04) 116,31 (±10,14) 127,25 (±10,91) 136,55 (±18,90) Ferro 41945 (±2004,35) 44432 (±1690,07) 43672,67 (±1046,32) 41910 (±1579,33) 38406,67 (±3026,98)

2. Coleta de dados

Quatro frondes de Sargassum sp. foram coletadas mensalmente em cada local de amostragem de março de 2014 a fevereiro de 2015. As frondes foram coletadas de forma aleatória, através de mergulho livre entre um e quatro metros de profundidade, garantindo que estas estivessem sempre cobertas pela água e reduzindo possíveis efeitos da oscilação de maré. Todas as frondes foram envolvidas em sacos de tecido com malha de 0,2 mm, retiradas do substrato com auxílio de uma espátula e mantidas em caixas térmicas com água do mar e gelo até serem levadas ao laboratório, onde foram congeladas até que fossem lavadas. A temperatura da água foi aferida por medida mensal única em cada local.

A partir do mesmo procedimento de amostragem, quatro frondes de Sargassum sp. foram coletadas em cada um dos locais em março, julho e setembro de 2015 para análise das concentrações de metais nos seus tecidos.

3. Análises em laboratório

No laboratório, as frondes foram lavadas em água doce por três vezes sucessivamente, os epibiontes foram removidos e toda fauna associada foi retirada e fixada em álcool 70%. Os epibiontes foram considerados os organismos que crescem sobre os folíolos da alga, representados principalmente por algas epífitas e animais coloniais (briozoários e hidrozoários). Com auxílio de um estereomicroscópio foram separados os indivíduos Hyale niger. As frondes de Sargassum sp. e os epibiontes foram mantidos em estufa a 70ºC por 48 horas para se obter o peso seco de cada um deles.

Os indivíduos de H. niger foram separados em machos, fêmeas, fêmeas ovígeras e jovens a partir de características sexuais secundárias. Foram considerados: a.) machos: indivíduos com segundo par de gnatópodos desenvolvido; b.) fêmeas: indivíduos que apresentavam oostegitos e dois pares de gnatópodos de tamanho semelhante; c.) fêmeas ovígeras: fêmeas carregando ovos ou embriões; d.) jovem: indivíduos de tamanho inferior à menor fêmea ovígera (Serejo, 1998).

Todos os espécimes foram fotografados em microscópio e medidos com auxílio do programa AxioVision Rel. 4.8 e, posteriormente, agrupados em classes de tamanho por milímetro. O número de classes de tamanho foi obtido através da regra de Sturges: a=1 + 3,3.log10(n), onde a= número de classes e n= total de indivíduos. O cálculo do intervalo de cada classe foi realizado por meio da razão da amplitude de tamanho dos indivíduos (maior comprimento dorsal - menor comprimento dorsal) pelo número de classes (a). O comprimento

dorsal (tamanho) foi considerado a distância da inserção do primeiro par de antenas até a inserção do télson.

As frondes de Sargassum sp. coletadas para análise das concentrações de metais foram lavadas em água destilada, secas em estufa a 70ºC por 48h, trituradas e então enviadas para o Laboratório de Análises Ambientais no Departamento de Ciências do Solo da Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (USP - ESALQ), onde foram analisadas por espectrometria de emissão óptica com plasma (ICP OES).

- Reprodução e fecundidade

As fêmeas ovígeras foram fotografadas e medidas, seus ovos foram contados e tiveram seu diâmetro aferido, sendo avaliados os seguintes parâmetros reprodutivos:

a.) Volume dos ovos: V= (π/6).d³, em que d= diâmetro do ovo (De Paula et al., 2016).

b.) Índice HMFBLr (Half-range of mature female body length ratio): HMFBLr = (Tamanho máximo – Tamanho médio)/Tamanho médio. Esse índice representa o intervalo de tamanho médio em que as fêmeas podem se reproduzir, em que valores maiores indicam maiores chances reprodutivas durante o ciclo de vida (Sainte-Marie, 1991).

c.) Razão No/T = Número de ovos/Tamanho das fêmeas ovígeras (Medeiros & Weber, 2016). Quanto maior o investimento na produção de ovos e menor o investimento no crescimento, maior tende a ser este índice.

d.) Dovos%T = Diâmetro médio dos ovos expressado como uma percentagem do tamanho médio das fêmeas ovígeras (Medeiros & Weber, 2016). Maiores valores desse parâmetro representam a produção de ovos maiores.

Para as comparações de fecundidade entre os locais de estudo foi selecionado aleatoriamente o maior número de fêmeas ovígeras (N=28) encontrado nas populações durante todo o período amostrado. A população do Flamengo não foi analisada devido ao baixo número de fêmeas ovígeras, tendo sido apresentada apenas uma relação geral das médias dos valores aferidos.

4. Análise dos dados

1

º-

As variações das concentrações de cada metal nos tecidos das frondes de

Sargassum sp. entre os locais foram avaliadas através de Análises de Variâncias (ANOVAs)

considerando local como um fator (4 níveis, fator fixo). As réplicas temporais mensais foram utilizadas como amostras individuais. Para atender os pressupostos de homogeneidade de variâncias os dados foram transformados em log (x+1).

2°- Estrutura Populacional

As variações das densidades mensais de H. niger entre os locais foram avaliadas por meio de ANOVA de dois fatores fixos (mês: 12 níveis; local: 4 níveis).

A flutuação mensal ao longo de um ano das populações de H. niger foram analisadas por estatística circular no software ORIANA, cujos picos populacionais foram determinados a partir do teste de Rayleigh. Análises de regressão linear simples foram realizadas para verificar a relação entre a abundância de H. niger (variável dependente) e a biomassa de Sargassum e a biomassa de epibiontes (variáveis independentes).

Para verificar a existência de desvios nas razões sexuais nas populações foi realizado um teste G (McDonald, 2014).

3°- Tamanho dos indivíduos

A variação do tamanho médio de indivíduos em relação ao sexo em todos os locais foi analisada através de teste t pareado. O tamanho dos machos e o tamanho das fêmeas foram analisados separadamente entre os locais amostrados, a partir do teste de ANOVA (4 níveis, fator fixo). O teste a posteriori de Student-Newman-Keuls (SNK) foi utilizado para verificar as diferenças entre os grupos. Para atender o pressuposto de homogeneidade de variâncias avaliado pelo teste Cochran, os dados foram transformados em log (x+1) e Ln (x+1), respectivamente na primeira e segunda análises de variâncias realizadas.

4°- Reprodução e fecundidade

A variação entre os locais do tamanho das fêmeas ovígeras, dos valores No/T e Dovos%T foram avaliadas, separadamente, a partir de uma ANOVA considerando local como um fator (4 níveis, fator fixo). Quando necessário, os dados foram transformados em log(x) para atender o pressuposto de homogeneidade de variâncias avaliado pelo teste Cochran.

Uma Análise de Covariância (ANCOVA) foi realizada para verificar o efeito do local sobre o número e volume dos ovos produzidos, considerando local como um fator e o

tamanho das fêmeas ovígeras como uma covariável. O teste a posteriori de Tukey foi utilizado para verificar as diferenças do volume dos ovos entre os locais amostrados.

Análises de regressão linear simples foram realizadas para verificar a relação entre o tamanho das fêmeas ovígeras (variável independente) e o número de ovos (variável dependente) para cada local amostrado.

5º- Tabelas de vida idades-específicas

Foram construídas tabelas de vida mensais para cada local de coleta. Para tanto, calculou-se a razão sexual mensal (proporção do número de machos para fêmeas totais: fêmeas + fêmeas ovígeras), sendo esta aplicada ao número total de jovens em cada classe de tamanho a fim de se obter o número de fêmeas jovens. Apenas as fêmeas foram consideradas nas tabelas de vida, obtendo-se o número de fêmeas (Nx) para cada classe de tamanho e o número de fêmeas inicial (N0). A população inicial (N0) foi padronizada como sendo 1.000 indivíduos e os números de fêmeas das classes subsequentes transformados por regra de três.

Os seguintes parâmetros populacionais foram calculados:

a.) Taxa de sobrevivência para cada classe de tamanho (lx): razão do número de fêmeas de cada classe de tamanho pelo número de fêmeas na classe inicial (lx = Nx/N0).

b.) Fecundidade para cada classe de tamanho (mx): razão do número total de ovos das fêmeas ovígeras pelo número total de fêmeas da mesma classe.

c.) Potencial reprodutivo (R0): somatório do produto lx.mx de todas classes de tamanho (R0 = Ʃ lx.mx) (Price, 1997). Valores acima de 1 e abaixo de 1 indicam crescimento e decréscimo populacional respectivamente.

d.) Tempo de geração (T): razão da soma total de lx.mx.x (x= numeração de cada classe) pelo R0 (T= Ʃ lx.mx.x/ Ʃ lx.mx) (Krebs ,1994).

e.) Taxa intrínseca de crescimento (r): razão do logaritmo neperiano do potencial reprodutivo pelo tempo de geração (r= ln(R0)/T) (Lotka, 1907). Valores positivos e negativos indicam crescimento e decréscimo populacional respectivamente.

f.) Expectativa de vida (e): razão do número total de indivíduos na idade x (Tx) pelo número de sobreviventes ao início da idade x (Lx) (e= Tx/Lx).

As curvas de sobrevivência foram obtidas mensalmente pela plotagem de gráficos do logaritmo decimal da abundância em cada classe etária (Log(Nx)).

A capacidade suporte do meio (CS) de cada local amostrado foi considerada como o maior número de indivíduos H. niger por grama de alga (ind./g).

Para a quantificação da probabilidade de extinção foi considerada a relação sugerida por Gotelli (2001), em que a probabilidade de extinção aumenta diretamente com a variância da taxa intrínseca de crescimento (r). Desta forma, a extinção local da espécie é esperada quando a variância de r (σr2) for maior que o dobro do valor médio de r (σr2>2 rmédio). Para verificar se a taxa intrínseca de crescimento e a abundância de H. niger (variáveis independentes) estão associadas foram realizadas correlações lineares para cada população estudada.

6º- Crescimento e mortalidade

As distribuições de frequência de tamanho mensais foram usadas para estimar parâmetros de crescimento da população de H. niger. A rotina ELEFAN I (Eletronic length

frequency analysis) do pacote FISAT II (FAO-ICLARM Stock Assessment Tools) (Gayanilo et al., 1996) foi utilizada para realizar a análise de crescimento. Essa rotina assume que o

crescimento é descrito pela função de crescimento de Von Bertalanffy (VBGF) alterada para sazonalidade (Pauly & Gaschutz, 1979; Pauly & Morgan, 1987; Somers, 1988):

Lt= L∞ [1-e-K (t-t0)-[(CK/2∏)sen2∏(t-WP+0,5)]+[(CK/2∏)sen2∏ (t0-WP+0,5)]]

Em que Lt é o comprimento (mm) na idade ‘t’; L∞ é o comprimento assintótico, K é a taxa de crescimento ou o parâmetro de curvatura de Von Bertalanffy; t0 é a idade quando o comprimento é zero, aqui considerado t0=0, já que H. niger possui desenvolvimento direto; C é a constante que expressa a amplitude da oscilação de crescimento; ts= é o ponto inicial de oscilação em relação a t=0 (ts= WP – 0,5), e WP (winter-point) é o período do ano quando o crescimento é mais lento.

A representação gráfica desta equação produz uma curva cujo melhor ajuste é representado pelo maior índice Rn. Esse índice varia de 0 a 1 e representa a forma exponencial da razão ESP/ASP, em que ESP corresponde a soma dos picos explicáveis (Explained Sum of Peaks) e ASP a soma dos picos disponíveis (Available Sum of Peacks) na curva gerada pelo modelo (Sparre & Siebren, 1997). Foram priorizadas as curvas que apresentaram maior sentido biológico com o conjunto dos dados.

O índice de crescimento phi-prime (ɸ´) corresponde ao desempenho de crescimento e foi calculado através da equação: ɸ´= 2log10(L∞) + log10K (Pauly & Munro, 1984).

A taxa instantânea de mortalidade (Z) foi calculada a partir do modelo exponencial negativo simples utilizando o modelo da curva de captura convertida em comprimento (Pauly et al., 1984) no programa FISAT II.

Para representar a dinâmica do crescimento dos indivíduos e o surgimento de coortes na população foram plotados histogramas das frequências relativas de indivíduos em cada classe de tamanho durante o período de estudo, exceto para os meses que apresentaram N<10.

RESULTADOS

1. Caracterização das concentrações de metais pesados nas frondes de Sargassum sp.

As frondes de Sargassum sp. apresentaram diferentes concentrações de cobre (ANOVA: g.l.= 3, QM= 1,77, F=20,15, P<0,001), cádmio (ANOVA: g.l.= 3, QM= 0,17, F=4,39, P<0,01), zinco (ANOVA: g.l.= 3, QM= 1,38, F=21,75, P<0,001) e ferro (ANOVA: g.l.= 3, QM= 1,31, F=12,62, P<0,001) entre as praias. De modo geral, as praias do Lamberto e da Ribeira destacam-se por apresentarem os maiores valores de concentrações, principalmente de cobre e zinco (Tab.2).

Tabela 2: Valores médios (± erro padrão) de concentração de metais pesados das frondes de

Sargassum sp. nos quatro pontos de amostragem (µg/g) (N= 48 frondes).

Santa Rita Lamberto Ribeira Flamengo

Cobre 9,14 (±0,50) 16,04 (±0,94) 11,62 (±1,02) 6,82 (±0,75) Chumbo - 2,75 (±1,14) 1,061 (±0,03) - Cádmio 0,58 (±0,03) 0,54 (±0,02) 0,48 (±0,01) 0,66 (±0,05) Cromo 1,95 (±0,18) 2,84 (±0,23) 2,58 (±0,28) 2,40 (±0,24) Zinco 25,27 (±0,93) 46,51 (±3,78) 31,87 (±1,51) 21,61 (±2,26) Ferro 887,43 (±83,49) 1739 ,00 (±144,00) 1135,00 (±112,40) 841,50 (±71,95)

2. Estrutura populacional

Foram coletados 4.151 indivíduos Hyale niger durante o estudo. A densidade de

H. niger apresentou variação temporal e entre locais (ANOVA: g.l.= 33, QM= 1,20, F=2,81,

P<0,05), sendo, de modo geral, maior nos meses com menores temperaturas e maior na praia Santa Rita (Fig.2). As praias da Ribeira e do Lamberto apresentaram padrões de flutuação temporal muito semelhantes, enquanto a praia do Flamengo desvia-se das demais por apresentar número de espécimes muito reduzido.

M A M J J A S O N D J F 0 1 2 3 4 5 0 10 20 30 40 b b ab ab ab ab ab ab a a a a T emperatura (° C) Flamengo M A M J J A S O N D J F 0 1 2 3 4 5 D en sida de H . ni g e r ( Ln (x + 1) ) 0 10 20 30 40 ab ad ab b c bc bd ab ab a a a Ribeira M A M J J A S O N D J F 0 1 2 3 4 5 0 10 20 30 40 a a a ab b ab ab b ab a a a Lamberto T emper atura (° C ) M A M J J A S O N D J F 0 1 2 3 4 5 D ensidad e H . n ig e r ( Ln( x +1 )) 0 10 20 30 40 a bc bc c c bc bc bc bc b b a Santa Rita

Figura 2: Densidade Hyale niger (Ln(x+1)) e variação da temperatura ao longo do ano nos quatro locais amostrados. As barras representam o erro padrão. As letras apontam a variação temporal da densidade dentro de cada local. Letras iguais entre barras indicam ausência de diferença significativa (Teste SNK, p> 0,05).

A variação da abundância de H. niger não foi uniforme, evidenciando que a espécie apresenta picos populacionais concentrados e em diferentes meses entre os locais (Tab.3 e Fig.3). Esses picos são mais claros no Lamberto e Ribeira, enquanto na Santa Rita a população tende a se manter em maior número ao longo de todo o ano. No Flamengo não foi possível observar algum padrão temporal e o seu pico de abundância concentrado no mês de Julho é pouco evidente, o que é representado pelo baixo valor do comprimento médio do vetor.

Tabela 3: Análise de estatística circular para a ocorrência de picos na população de Hyale niger no período e locais amostrados.

Santa Rita Lamberto Ribeira Flamengo

Grupo médio Outubro Setembro Setembro Julho Número de observações 2694 345 1031 90

Vetor médio (µ) 278.524° 261.672° 241.211° 209.988° Comprimento do vetor médio (r) 0.524 0.682 0.741 0.259

Desvio padrão circular 65.098° 50.126° 44.391° 94.152° Teste Rayleigh (Z) 740.927 160.48 565.679 6.046 Teste Rayleigh (p) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,05

A variação da abundância de H. niger não foi relacionada à biomassa de

Sargassum sp. (n = 192; F = 1,458; R² = 0,002; P>0,05) e nem à biomassa de epibiontes (n =

192; F = 4,705; R² = 0,019; P>0,05).

Categorias sexuais e razão sexual

Os 4.151 indivíduos H. niger coletados constituíram: 771 machos, 898 fêmeas, 330 fêmeas ovígeras e 2152 jovens. Os indivíduos jovens foram aqueles menores que 3,84mm, tamanho da menor fêmea ovígera encontrada. As populações nas quatro praias apresentaram maior percentual de jovens e fêmeas totais (Fig.4 e Fig.5).

Figura 3: Representação gráfica da análise de estatística circular para a ocorrência de picos na população de

Hyale niger no período e locais amostrados. O vetor indica a direção do pico populacional e o seu intervalo de

Os indivíduos jovens apresentaram dois picos bem evidentes na população do Lamberto nos meses de julho e outubro, em que a categoria obteve maior abundância e frequência relativa. As populações da Santa Rita e Ribeira apresentaram picos de jovens ao longo de todo o ano amostrado, com maior abundância em outubro e setembro, respectivamente. Entretanto, no Flamengo, a população apresenta um único pico de abundância de jovens em julho, já que a frequência relativa não representa esta população de número de indivíduos muito reduzido (Fig.4).

Abu n d â n c ia re la ti v a (% ) M A M J J A S O N D J F 0 20 40 60 80 100 Flamengo M A M J J A S O N D J F 0 20 40 60 80 100 Ribeira M A M J J A S O N D J F 0 20 40 60 80 100 Lamberto M A M J J A S O N D J F 0 20 40 60 80 100 Santa Rita Jovem Fêmea Fêmea Ovígera Macho

Figura 4: Abundância relativa das categorias sexuais das populações de Hyale niger nas quatro praias no período de estudo.

A razão sexual foi favorável às fêmeas na maioria dos meses nos locais de estudo (Fig.5). A razão sexual média a favor das fêmeas foi 66,9% (±0,05) na Santa Rita, 62,1% (±0,06) no Lamberto, 60,7% (±0,03) na Ribeira e 57,5% (±0.09) no Flamengo. Observamos desvios da razão sexual de 1:1 para 1:2,02 na Santa Rita (Teste G: g.l= 1; G=116,525; P<0,001), 1:1,63 no Lamberto (Teste G: g.l.=1; G=59,149; P<0,001), 1:1,544 na Ribeira (Teste G: g.l.=1; G=46,152; P<0,001) e 1:1,35 no Flamengo (Teste G: g.l.=1; G=22,585; P<0,001).

Figura 5: Variação da proporção entre fêmeas e machos das populações de Hyale niger no período de março de 2014 a fevereiro de 2015 nos locais amostrados. Os números acima das barras correspondem à abundância mensal de indivíduos. M A M J J A S O N D J F 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Flamengo 9 5 3 2 6 1 M A M J J A S O N D J F 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2 5 71 38 72 21935 35 7 15 Ribeira 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 4 7 9 20 26 57 10 5 10 Lamberto 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Fêmeas Machos 6 83 176 202 258 205 145 85 112 37 6 11 Santa Rita

Classes etárias e intervalos de tamanho

A partir da Regra de Sturges, com o número total de indivíduos, foram obtidas 13 classes de tamanho. Os menores e maiores espécimes encontrados apresentaram 1,02 mm e 9,10 mm de comprimento dorsal respectivamente, estabelecendo os intervalos das classes de 0,62 mm (Tab.4). As primeiras quatro classes etárias correspondem somente a jovens, sendo as demais classes constituídas por fêmeas, fêmeas ovígeras e machos.

Tabela.4: Classes etárias e respectivos intervalos de tamanho dos indivíduos Hyale niger coletados.

Classe etária Tamanho (mm)

1 1,02-1,64 2 1,64-2,26 3 2,26-2,89 4 2,89-3,51 5 3,51-4,14 6 4,14-4,76 7 4,76-5,39 8 5,39-6,01 9 6,01-6,63 10 6,63-7,26 11 7,26-7,88 12 7,88-8,51 13 8,51-9,13

Tamanho dos indivíduos e relação macho-fêmea

O comprimento médio dos machos foi maior do que o das fêmeas (Test t pareado: t= -5,387; P<0,001). Os machos apresentaram tamanho de 3,84 a 9,10mm, enquanto as fêmeas apresentaram de 3,84 a 7,25mm.

Apenas o tamanho das fêmeas variou entre as populações estudadas (ANOVA: g.l.=3; QM=2,588; F=4,964 ;P<0,01), tendo-se maiores fêmeas no Lamberto do que na Santa Rita e Ribeira (Fig.6).

Figura 6: Variação do tamanho médio das fêmeas e dos machos de Hyale niger nos locais estudados. As barras representam o erro padrão. Letras iguais entre pontos indicam ausência de diferença significativa dos tamanhos das fêmeas entre os pontos amostrados (Teste SNK, P> 0,05).

As populações da Santa Rita e Ribeira apresentaram indivíduos bem distribuídos em todas as classes de tamanho, enquanto as populações do Lamberto e Flamengo apresentaram maior proporção de indivíduos nas menores classes etárias (Fig.7).

Figura 7: Frequência relativa dos indivíduos Hyale niger por classes de tamanho (mm) nos quatro locais de estudo. Os números sobre as colunas indicam a quantidade de indivíduos amostrados em cada classe de tamanho.

Santa Rita Lamberto Ribeira Flamengo 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 ab a b a T amanho (Ln( x +1) ) F re q u ê n c ia re la ti v a (% ) 1 ,0 2 -1, 6 4 1 ,6 4 -2, 2 6 2 ,2 6 -2, 8 9 2 ,8 9 -3, 5 1 3 ,5 1 -4, 1 4 4 ,1 4 -4, 7 6 4 ,7 6 -5, 3 9 5 ,3 9 -6, 0 1 6 ,0 1 -6, 6 3 6 ,6 3 -7, 2 6 7 ,2 6 -7, 8 8 7 ,8 8 -8, 5 1 8 ,5 1 -9, 1 3 0 10 20 30 40 N= 90 0 Flamengo 1 2 5 5 9 6 6 6 11 26 12 1 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 _{N= 1.031} 0 Ribeira 1 5 22 42 91 119 144 165 158 116 48 120 0 10 20 30 40 _{N= 341} Lamberto 0 1 2 8 18 27 37 36 24 21 21 83 63 0 10 20 30 40 _{N= 2.694} Santa Rita 5 2 18 52 112 235 284 428 406 408 310 271 163

3. Reprodução e fecundidade

Os parâmetros médios aferidos das fêmeas ovígeras são apresentados na Tabela 5. O tamanho das fêmeas ovígeras (ANOVA: g.l.=2; QM=0,003; F=0,143; P=0,867) e o número de ovos (ANCOVA, Tab.6) não apresentaram variação entre as praias. Contudo o tamanho das fêmeas ovígeras exerce influência sobre o número de ovos produzidos (ANCOVA, Tab.6), sendo variáveis relacionadas de forma linear e positiva (Fig.8).

Tabela 5: Valores médios do tamanho das fêmeas ovígeras de Hyale niger, fecundidade e medidas dos ovos nas quatro populações em estudo. Nfêmeas: Número total de fêmeas ovígeras, Novos

total: Número total de ovos, Novos médio: Número médio de ovos (± erro padrão).

Santa Rita Lamberto Ribeira Flamengo

N 180 37 99 7 Tamanho médio 5,583 (±0,137) 5,631 (±0,159) 5,516 (±0,128) 5,077 (±0,229) (mm) Novos total 193 244 227 52 Novos médio 6,892 (±0,870) 8,714 (±0,887) 8,107 (±1,136) 5,714 (±1,304) Diâmetromédio _{0,386 (±0,013) 0,347 (±0,015) 0,341 (±0,041) 0,370 (±0,012)} dos ovos (mm) Volumemédio 0,033 (±0,004) 0,025 (±0,002) 0,021 (±0,001) 0,030 (±0,003) dos ovos (mm3₎

Tabela 6: ANCOVA para número de ovos e volume dos ovos quanto à praia e aos tamanhos das fêmeas ovígeras de Hyale niger. N=28 por praia.

Fonte de variação g.l. QM F P Nº de ovos Praia 2 0,418 1,324 0,272 Tamanho 1 10,580 33,507 <0,0001 Praia:Tamanho 2 0,040 0,127 0,881 Resíduo 78 0,316

Volume dos ovos

Praia 2 1,066 5,722 0,004

Tamanho 1 0,151 0,810 0,370

Praia:Tamanho 2 0.016 0,090 0,914

Resíduo 78 0,186

Figura 8: Regressão linear entre tamanho das fêmeas ovígeras Hyale niger (mm) e o número de ovos. Santa Rita: n = 28; F = 10,72; R² = 0,2347; p < 0,005. Lamberto: n = 28; F = 25,12; R² = 0,4718; p < 0,0001. Ribeira: n = 28; F = 6,908; R² = 0,1795; p < 0,05. Flamengo: n = 7; F = 3,05; R²= 0,2553; p = 0.140.

Tamanho fêmeas ovígeras (mm)

N ú m e ro d e o v o s 4 5 6 7 8 0 10 20 30 Flamengo 4 5 6 7 8 0 10 20 30 Ribeira 4 5 6 7 8 0 10 20 30 Lamberto 4 5 6 7 8 0 10 20 30 Santa Rita

O volume dos ovos não sofre influência do tamanho das fêmeas, mas apresentou variação entre os locais de estudo (ANCOVA, Tab.6). As fêmeas da população da Santa Rita apresentaram ovos com maior volume do que os ovos da população da Ribeira, enquanto as fêmeas do Lamberto apresentaram volume de ovos com valores intermediários aos encontrado nas demais praias (Fig.9).

O maior índice reprodutivo (HMFBLr=0,385) foi encontrado para as fêmeas ovígeras da Ribeira, seguido pela Santa Rita e Lamberto (Tab.7). O tamanho da prole em relação ao tamanho da fêmea (No/T) não diferiu entre as populações (ANOVA: g.l.=2; QM=0,475; F=1,505; P=0,228). Como o volume dos ovos, o diâmetro dos ovos em relação ao tamanho médio das fêmeas diferiu entre as populações estudadas (ANOVA: g.l.=2; QM=0,139; F=3,885; P<0,05), sendo maior na Santa Rita do que na Ribeira.

Figura 9: Variação do volume dos ovos (mm³) das fêmeas ovígeras das populações de Hyale niger da Santa Rita, Lamberto e Ribeira. As barras representam o erro padrão. Letras iguais entre pontos indicam ausência de diferença significativa (Teste Tukey, p> 0,05).

Santa Rita Lamberto Ribeira

0.008 0.010 0.012 0.014 0.016 0.018 b ab a Vol ume d os ov os (log(x +1) )

Tabela 7: Índice reprodutivo (HMFBLr), tamanho da prole em relação ao tamanho médio das fêmeas (No/T) e a porcentagem do diâmetro dos ovos em relação ao tamanho médio das fêmeas maduras (Dovos%T) de Hyale niger.

4. Tabelas de vida idades-específicas

Foram construídas onze, cinco e sete tabelas de vida com os dados mensais coletados nas praias Santa Rita, Lamberto e Ribeira, respectivamente. Para os meses em que as populações apresentaram número reduzido de indivíduos não foram construídas tabelas de vida. Vale ressaltar que a praia do Flamengo não apresentou número suficiente de indivíduos em todo período de estudo e por esse motivo não foi possível determinar as tabelas de vida.

Parâmetros populacionais

Na população de H. niger da Santa Rita, os valores menores do que um do potencial reprodutivo e os valores negativos da taxa intrínseca de crescimento representam decaimento populacional em maio, junho, setembro e outubro, enquanto os valores maiores do que um do potencial reprodutivo e os valores positivos da taxa intrínseca de crescimento representam acréscimo no número de indivíduos em julho, agosto, novembro, dezembro e janeiro (Tab.8 e Fig.10). A taxa intrínseca média de crescimento na Santa Rita apresentou valor negativo, mas próximo a zero. A variância dos seus valores mensais foi maior do que duas vezes a sua média, evidenciando que a extinção local é esperada. Entretanto, a capacidade suporte do meio foi maior do que as demais praias e a população não se igualou a zero em nenhum dos meses durante o período amostrado. O tempo de geração médio e a expectativa de vida média foram os menores valores encontrados entre as populações dos locais de estudo (Tab.9).

A população do Lamberto apresentou altos valores de potencial reprodutivo em agosto, setembro e novembro e pequena queda populacional em julho e outubro (Tab.8 e Fig.10). O potencial reprodutivo médio e o tempo de geração foram os maiores encontrados entre as praias e a probabilidade de extinção local não é esperada. Contudo, a capacidade suporte do meio foi a menor encontrada entre os locais (CS= 29,228 ind./g) e junto a menor

Santa Rita Lamberto Ribeira Flamengo

HMFBLr 0,360 0,314 0,385 0,185

No/T 1,234 1,547 1,469 1,125

abundância de indivíduos, evidencia-se que mesmo com potencial de crescimento, algo restringe o aumento e estabelecimento desta população (Tab.9).

Na Ribeira, apenas em outubro o potencial reprodutivo foi menor do que um e a taxa intrínseca de crescimento foi negativa. Portanto, na maior parte do período estudado a população tende a crescer (Tab.8 e Fig.10). A capacidade suporte do meio foi de 71,47 ind./g, valor intermediário ao encontrado na Santa Rita e Lamberto. O tempo de geração médio apresentou valor próximo ao obtido pela população no Lamberto e a probabilidade de extinção não é esperada (Tab.9).

Tabela 8: Parâmetros das populações de Hyale niger nos locais amostrados de Março/2014 a Fevereiro/2014. R0: Potencial reprodutivo, r: Taxa intrínseca de crescimento e T: Tempo de geração.

Santa Rita Lamberto Ribeira

R0 T r R0 T r R0 T r M M M A 0 0 0 A A M 0,544 9,000 -0,067 M M J 0,109 6,562 -0,337 J J 2,681 7,902 0,124 J 4,026 8,384 0,166 J 0,631 7,317 -0,062 J 3,850 7,943 0,169 A 1,084 8,132 0,009 A 3,109 7,644 0,148 A 1,176 7,243 0,022 S 0,255 7,529 -0,181 S 5,071 7,774 0,208 S 1,566 7,070 0,063 O 0,641 7,785 -0,057 O 0,969 7,550 -0,004 O 0,757 7,00 -0,039 N 2,843 7,525 0,138 N 5,238 9,000 0,183 N 2,812 6,980 0,148 D 2,956 7,679 0,141 D D J 2,212 6,888 0,115 J J 5,804 7,128 0,246 F 0 0 0 F F

Tabela 9: Valores médios dos parâmetros populacionais, capacidade suporte do meio (CS) e probabilidade de extinção (sr2 > 2 rmédio) das populações de Hyale niger nos três locais de estudo.

R0médio: Potencial reprodutivo médio; Tmédio: Tempo de geração médio; rmédio: Taxa intrínseca de

crescimento média, emédio: Expectativa de vida média, sr2: Variância da taxa intrínseca de crescimento.

Santa Rita Lamberto Ribeira

R0médio 1,333 (±0,429) 3,003 (±0,975) 2,663 (±0,660) Tmédio 6,317 (±0,962) 7,857 (±0,295) 7,323 (±0,158) rmédio -0,006 (±0,046) 0,094 (±0,053) 0,104 (±0,036) CS 136,700 29,220 71,470 emédio 4,402 (±0,326) 4,412 (±0,820) 4,615 (±0,277) sr2 0,023 0,014 0,009 2rmédio -0,013 0,189 0,209

As populações de H. niger dos três locais em estudo apresentaram curva de sobrevivência média do tipo I, indicando maior sobrevivência de juvenis e alta taxa de mortalidade de indivíduos mais velhos (Fig.10).

1,02 - 1,64 1,64 - 2,26 2,26 - 2,89 2,89 - 3,51 3,51 - 4,14 4,14 - 4,76 4,76 - 5,39 5,39 - 6,01 6.01-6.63 6,63 - 7,26 7,26 - 7,88 7,88 - 8,51 8,51 - 9,13 0 1 2 3 M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 M A M J J A S O N D J F 0 2 4 6 8 M A M J J A S O N D J F 0 100 200 300 400 500 Ribeira 1, 02 - 1, 64 1, 64 - 2, 26 2, 26 - 2, 89 2, 89 - 3, 51 3, 51 - 4, 14 4, 14 - 4, 76 4, 76 - 5, 39 5, 39 - 6, 01 6. 01-6. 63 6, 63 - 7, 26 7, 26 - 7, 88 7, 88 - 8, 51 8, 51 - 9, 13 0 1 2 3 M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 M A M J J A S O N D J F 0 2 4 6 8 M A M J J A S O N D J F 0 100 200 300 400 500 Lamberto 1,02 - 1,64 1,64 - 2,26 2,26 - 2,89 2,89 - 3,51 3,51 - 4,14 4,14 - 4,76 4,76 - 5,39 5,39 - 6,01 6.01-6 .63 6,63 - 7,26 7,26 - 7,88 7,88 - 8,51 8,51 - 9,13 0 1 2 3 Log(N x ) A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 T ax a de c resc im ento intrí nseca (r) M A M J J A S O N D J F 0 2 4 6 8 Pot enc ial Reprodut iv o (R 0 ) M A M J J A S O N D J F 0 200 400 600 800 Santa Rita N º de indiví duos

Figura 10: Oscilação do número de indivíduos, potencial reprodutivo (R0) e da taxa de crescimento intrínseca (r), e

As correlações entre a taxa intrínseca de crescimento (r) e abundância populacional (N) não foram significativas (Correlação: Santa Rita: p>0,05, R= -0,278;

Lamberto: p>0,05, R= 0,119, Ribeira:p>0,05, R= -0,345), assim, as suas flutuações ao longo

do ano não coincidem (Fig.11).

5. Crescimento

Os indivíduos das populações de H niger estudadas não apresentaram oscilação sazonal no seu crescimento e período de redução de crescimento ao longo do ano (C=0 e WP=0) (Tab. 10, Fig. 12). O maior comprimento assintótico dos indivíduos foi encontrado na população de H. niger da praia Santa Rita. Por outro lado, o maior desempenho de crescimento dos indivíduos foi obtido na população da praia do Lamberto, onde se encontrou a maior taxa de mortalidade. Já na praia da Ribeira, observa-se o contrário, os indivíduos apresentaram menor desempenho de crescimento diante a menor taxa de mortalidade (Tab. 10). N° d e in d iví d u o s T a x a d e cre sc im e n to i n tr ín se ca ( r) M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0 100 200 300 400 500 Ribeira M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0 100 200 300 400 500 Lamberto M A M J J A S O N D J F -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 Santa Rita 0 200 400 600 800

Figura 11: Flutuação mensal da taxa intrínseca de crescimento (r) e a abundância de indivíduos Hyale

Tabela 10: Parâmetros de crescimento estimados pela rotina ELEFAN no programa FISAT para as populações de Hyale niger em cada local de estudo. L∞: comprimento assintótico (mm) determinado pela rotina ELEFAN I; K: constante de crescimento de Von Bertalanffy; C: constante da amplitude de oscilação sazonal de crescimento; WP: ponto de menor taxa de crescimento no ano; Rn: índice de ajuste da curva de Von Bertalanffy; ɸ´ : índice de crescimento; Z: taxa de mortalidade.

Santa Rita Lamberto Ribeira

L∞ 9,74 8,94 8,54 K 1,50 2,00 1,75 C 0,00 0,00 0,00 WP 0,00 0,00 0,00 Rn 0,163 0,194 0,184 ɸ´ 2,153 2,203 2,105 Z 6,47 7,42 5,68

O número de coortes na população de H. niger na Santa Rita foi maior do que as demais praias, destacando-se a sobreposição de gerações (Fig. 13, 14 e 15). Enquanto, a população do Lamberto apresentou poucas coortes, sendo estas difíceis de serem identificadas (Fig.14).

Figura 12: Curvas de crescimento dos indivíduos estimadas pela rotina ELEFAN a partir do conjunto de dados da freqüência de comprimento reestruturada das populações de Hyale niger da praia da Santa Rita, praia do Lamberto e da praia da Ribeira no período de estudo.

Fre q u ê n ci a re la ti va (% ) Santa Rita 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C 8 C 7 Fevereiro N= 28 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C₈ C₇ C₆ Janeiro N= 157 ₁,02 -1,6 4 1 ,6 4 -2,2 6 2 ,2 6 -2,8 9 2 ,8 9 -3,5 1 3 ,5 1 -4,1 4 4 ,1 4 -4,7 6 4 ,7 6 -5,3 9 5 ,3 9 -6,0 1 6 ,0 1 -6,6 3 6 ,6 3 -7,2 6 7 ,2 6 -7,8 8 7 ,8 8 -8,5 1 8 ,5 1 -9,1 3 0 10 20 30 40 50 C₈ C₇ C₆ Dezembro N= 216 0 10 20 30 40 50 C₇ C6 C₅ Novembro N= 411 0 10 20 30 40 50 C₇ C6 C₅ C₄ Outubro N= 781 0 10 20 30 40 50 C 6 C 5 C 4 Setembro N= 400 0 10 20 30 40 50 C₅ C 4 C 3 Agosto N= 162 0 10 20 30 40 50 C₅ C₄ C₃ C₂ Julho N= 116 0 10 20 30 40 50 C₅ C₄ C₃ C 2 C 1 Junho N= 287 0 10 20 30 40 50 C₄ C3 C 2 C 1 Maio N= 60 0 10 20 30 40 50 C 4 C 3 C 2 C₁ Abril N= 69

Figura 13: Histogramas de frequências relativas de classes de tamanho (comprimento em mm) da população de Hyale

F re q u ê n ci a re la ti va (% ) 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C₆ C₅ Janeiro N=12 1,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C₆ C₅ C₄ Novembro N=21 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C 6 C 5 C₄ Outubro N=167 0 10 20 30 40 50 C₅ C₄ C₃ Setembro N=28 0 10 20 30 40 50 C 4 C₃ Agosto N=23 0 10 20 30 40 50 C₄ C₃ C₂ Julho N=73 0 10 20 30 40 50 C₃ C₂ C₁ Junho N=11

Figura 14: Histogramas de frequências relativas de classes de tamanho (comprimento em mm) da população de

Fre q u ê n ci a re la ti va (% ) 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C 7 C 6 C5 Janeiro N=29 1,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C 6 C 5 C 4 Novembro N=39 1 ,0 2 -1 ,6 4 1 ,6 4 -2 ,2 6 2 ,2 6 -2 ,8 9 2 ,8 9 -3 ,5 1 3 ,5 1 -4 ,1 4 4 ,1 4 -4 ,7 6 4 ,7 6 -5 ,3 9 5 ,3 9 -6 ,0 1 6 ,0 1 -6 ,6 3 6 ,6 3 -7 ,2 6 7 ,2 6 -7 ,8 8 7 ,8 8 -8 ,5 1 8 ,5 1 -9 ,1 3 0 10 20 30 40 50 C₆ C₅ C 4 C 3 Outubro N=63 0 10 20 30 40 50 C₅ C4 C₃ C₂ Setembro N=549 0 10 20 30 40 50 C₄ C 3 C₂ Agosto N=97 0 10 20 30 40 50 C₃ C₂ C 1 Julho N=96 0 10 20 30 40 50 C₃ C 2 C₁ Junho N=139 DISCUSSÃO

Concentrações de metais pesados nas frondes de Sargassum sp.

As maiores concentrações de cobre e zinco nos tecidos de Sargassum sp. foram encontradas nas praias do Lamberto e da Ribeira (16,04 µg/g e 11,62 µg/g de cobre e 46,51 µg/g e 31,87 µg/g de zinco), praias mais próximas ao Saco da Ribeira. Essas concentrações foram menores do que as encontradas em amostras de Sargassum sp coletadas em locais considerados contaminados na Itália e na Austrália, as quais apresentaram 44,45 µg/g e 50,19

Figura 15: Histogramas de frequências relativas de classes de tamanho (comprimento em mm) da população de Hyale niger na Ribeira. Cx: diferentes coortes.