Dinâmica temporal do fitoplâncton em um lago raso e mesotrófico (Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil) e a ocorrência de genótipos produtores de toxinas

• Autor(a) principal: Natália Cristina Vieira de Carvalho
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/40653
• topic: Cianobactérias; Cylindrospermopsis raciborskii; Diversidade; Comunidade fitoplanctônica; Cianotoxinas; Lagos rasos; Fenômenos fisiológicos vegetais; Fitoplâncton; Cianobactérias; Cylindrospermopsis; Lagos

A comunidade fitoplanctônica é muito diversa e é composta por diferentes grupos taxonômicos, que incluem microalgas e cianobactérias. A estrutura dessa comunidade é governada por diferentes interações ambientais, sendo que a predominância de um grupo em detrimento de outro, em determinado sistema aquático é, em geral, relacionado com as características físicas e químicas do ecossistema. Na lagoa central de Lagoa Santa (Minas Gerais, Brasil), a dominância permanente e estável de Cylindrospermopsis raciborskii, espécie de cianobactéria potencialmente produtora de toxinas, foi registrada em estudos anteriores. Esse sistema aquático é um lago natural, pequeno e de pouca profundidade, localizado em área urbana, que vem sofrendo degradação ambiental. Este lago está inserido em um sistema cárstico que apresenta importância histórica e científica. No presente trabalho, o objetivo foi aprofundar o estudo desse ecossistema, a fim de verificar os fatores ambientais que governam a dinâmica da comunidade fitoplanctônica, assim como os padrões de dominância e a eventual formação de florações tóxicas. Ao mesmo tempo, buscou-se avaliar se a espécie Cylindrospermopsis raciborskii, presente na lagoa, possuía potencial de produzir toxinas, que não haviam sido mensuradas em estudos anteriores. Paralelamente, avaliou-se a eventual ocorrência de outras cianobactérias produtoras de cianotoxinas. Para atender esses objetivos, foram realizadas amostragens mensais na Lagoa Santa, entre os anos de 2017 e 2019. Foram avaliadas as características físicas e químicas da água assim como a comunidade fitoplanctônica, através da identificação e contagem dos organismos. Abordagens moleculares, através da PCR convencional, foram utilizadas para detectar a presença de genes envolvidos na potencial produção de cianotoxinas, como a saxitoxina e microcistina. Como resultados, o presente estudo revelou variação da estrutura da comunidade fitoplanctônica, onde houve alternância de dominância entre cianobactérias e microalgas pertencentes ao filo Chlorophyta. Diferentemente de resultados encontrados em trabalhos realizados anteriormente nesse ambiente, a espécie de cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii, dominou a comunidade apenas durante parte do estudo. Algum distúrbio ocorrido no lago, deve ter favorecido a dominância das clorófitas, Monoraphidium contortum e Botryococcus braunii, período marcado pela diminuição da diversidade da comunidade, como demonstrado pela diminuição dos valores do índice de diversidade de Shannon. Esta dominância das clorófitas coincidiu com um período de mistura da coluna d’água, que pode ter sido uma das causas da mudança observada na estrutura da comunidade fitoplanctônica. Após esse período, no entanto, a espécie de cianobactéria Microcystis aeruginosa passou a ser a mais abundante. Os processos de estratificação e mistura da coluna d’água observados no presente estudo na Lagoa Santa, podem ter favorecido as mudanças ocorridas na composição das espécies e nos padrões de dominância. As abordagens baseadas em traços funcionais foram importantes para entender as estratégias adotadas por cada espécie nesse estudo. As variações ambientais, ocorridas sobre um gradiente temporal, podem ter sido responsáveis pela alternância entre as espécies r-estrategistas e K-estrategistas. Além disso, a exclusão competitiva, à qual as espécies fitoplanctônicas estão sujeitas, deve também ter contribuído nas mudanças observadas na comunidade. Através das abordagens moleculares, identificamos a presença do gene sxtA nesse ambiente, o qual codifica uma enzima multifuncional que inicia a síntese de saxitoxina, durante todo o estudo. Os resultados de microscopia sugerem, pelas espécies presentes, ser Cylindrospermopsis raciborskii a principal espécie potencialmente produtora. Além disso identificamos, em alguns meses desse estudo, a presença do gene mycD, o qual participa da complexa biossíntese da microcistina, possivelmente ligado a ocorrência de espécies do gênero Microcystis na lagoa. O presente estudo contribuiu para compreender a dinâmica da comunidade fitoplanctônica da Lagoa Santa, evidenciando a importância das características físicas e químicas do ambiente, bem como dos fatores ecológicos na estruturação dessa comunidade. Esse trabalho também enfatiza a importância do uso de abordagens moleculares para a detecção de cepas potencialmente tóxicas de cianobactérias na comunidade.