A atividade da anidrase carbônica em invertebrados de diferentes ambientes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castellano, Giovanna Carstens
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1884/46302
Resumo: Orientador : Profª. Drª. Carolina Arruda de Oliveira Freire
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spelling Castellano, Giovanna CarstensUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em ZoologiaFreire, Carolina Arruda de Oliveira, 1966-2017-05-05T17:08:53Z2017-05-05T17:08:53Z2017http://hdl.handle.net/1884/46302Orientador : Profª. Drª. Carolina Arruda de Oliveira FreireTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 21/02/2017Inclui referências : f. 110-117Area de concentraçãoResumo: Todos os invertebrados evoluíram no ambiente marinho e, posteriormente, alguns conquistaram os ambientes dulcícola e terrestre. Cada ambiente apresenta diferentes características de fatores abióticos, como salinidade e/ou disponibilidade de água. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o de relacionar respostas fisiológicas de invertebrados à ocupação de novos ambientes (dulcícola e terrestre). No capítulo 1, espécies marinhas, estuarinas e dulcícolas de invertebrados foram expostas a estresse salino, sendo, equinodermos (apenas marinhas), moluscos, e crustáceos. Posteriormente foram realizadas análises de concentrações osmótica e iônicas de seus fluidos corporais, e de teor hídrico e atividade da anidrase carbônica (AAC) de seus tecidos. No capítulo 2, quatro espécies de caranguejos da família Sesarmidae com diferentes graus de terrestrialidade, eurihalinidade e atividade motora foram avaliados quanto à osmolalidade da hemolinfa e à atividade da anidrase carbônica das brânquias anteriores e posteriores. No capítulo 3, três espécies de poliquetas de diferentes ambientes foram estudados. A osmolalidade e a AAC constitutivas foram analisadas, e a capacidade de regulação de volume celular foi testada diante de choques osmóticos de 50% de intensidade com relação ao controle isosmótico. Nestes capítulos, buscou-se relacionar mecanismos fisiológicos (principalmente AAC) à conquista dos ambientes diluídos e terrestre. Resumidamente, os resultados demonstraram que a conquista de novos ambientes (não marinhos) demandam investimento energético em mecanismos fisiológicos que possibilitem a manutenção de gradientes osmóticos e/ou iônicos entre os meios interno (fluido corporal do animal) e externo (ambiente). A amplitude destes gradientes é proporcional ao grau de sucesso do grupo zoológico na conquista de novos ambientes (e.g. crustáceos apresentam maiores gradientes do que equinodermos). A manutenção de hidratação tecidual também é importante na conquista de novos ambientes, principalmente em espécies osmoconformadoras. A AAC tem diferentes magnitudes e funções em diferentes ambientes, sendo elevada nos ambientes marinho, dulcícola e terrestre, e baixa no estuarino. Em todos os ambientes a enzima provavelmente exerce função de equilíbrio ácido-base, mas a função osmorregulatória se restringe às espécies não marinhas. A novidade do trabalho foi a abordagem comparativa, relacionando AAC a diferentes grupos zoológicos de invertebrados, e ao seu grau de conquista de ambientes de água doce e terrestres. Além disso, AAC é muito pouco estudada nos grupos dos equinodermos e dos poliquetas. Então, sob essa visão altamente comparativa, foi possível detector os padrões fisiológicos que seguem: 1) AAC se relaciona ao ambiente, e tende a ser mais alta em habitantes marinhos, dulcícolas e de água muito diluídas do que em espécies estuarinas; 2) AAC e os gradientes osmóticos / iônicos são diretamente proporcionais à eurihalinidade e ao sucesso na conquista de novos ambientes por uma espécie, e por um grupo como um todo; 3) a capacidade de manutenção de volume celular / tecidual contribui para a tolerância à salinidade de osmoconformadores e para o grau de eurihalinidade de osmorreguladores. Palavras-chave: crustáceos, equinodermos, moluscos, poliquetas, transição ambiental.Abstract: All invertebrates evolved in the sea and, later, some conquered freshwater and terrestrial environments. Each environment has different characteristics of abiotic factors such as salinity and/or water availability. In this context, the aim of this study was to relate physiological responses of invertebrates to the occupation of new environments (freshwater and terrestrial). In chapter 1, marine, estuarine and freshwater species of invertebrates were exposed to salt stress, being echinoderms (marine only), molluscs, and crustaceans. Then analyzes were performed on osmotic and ionic concentrations of their body fluids, water content and carbonic anhydrase activity (CAA) of their tissues. In Chapter 2, four species of Sesarmidae crabs with varying degrees of terrestriality, euryhalinity, and motor activity were evaluated for hemolymph osmolality and CAA in anterior and posterior gills. In chapter 3, three species of polychaetes from different environments were studied. The constitutive osmolality and CAA were analyzed, and the cell volume regulation capacity was tested under hypo and hyperosmotic shocks of 50% intensity in relation to the isosmotic control. In these chapters, we sought to relate physiological mechanisms (mainly CAA) to the conquer of freshwater and terrestrial environments, respectively. Briefly, the results have shown that the conquest of new environments (non marine)require energy investment in physiological mechanisms that enable the maintenance of osmotic and / or ionic gradients between the internal (body fluid of the animal) and external media (environment). The magnitude of these gradients is proportional to the degree of success of the zoological group in winning new environments (e.g. crustaceans have higher gradients than echinoderms do). Tissue hydration maintenance is also important in invading new environments, especially in osmoconformer species. CAA has different magnitudes and functions in different environments, being high in marine, freshwater and terrestrial environments, and low in the estuarines. In all environments, the enzyme probably exerts acid-base balancing, but osmoregulatory function is restricted to non-marine species. The novelty here was the comparative approach relating CAA to different zoological groups of invertebrates, and to their degree of conquest of freshwater and terrestrial environments. In addition, CAA is understudied in the groups of echinoderms and polychaetes. Thus, under this highly comparative view we could detect the following physiological patterns: 1) CAA is related to environment, and tend to be higher in dwellers of marine, freshwater, and very diluted waters than in estuarine species; 2) CAA and osmotic / ionic gradients are directly proportional to the euryhalinity and to the success of conquest of new environments of a species, and even of a group as a whole; 3) capacity of maintenance of cell / tissue volume contributes to the salinity tolerance of osmoconformers and to the degree of euryhalinity of osmoregulators. Key-words: crustaceans, echinoderms, environmental transition, molluscs, polychaetes.117 f. : il. grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalZoologiaInvertebrado - FisiologiaAnidrase carbonicaA atividade da anidrase carbônica em invertebrados de diferentes ambientesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - GIOVANNA CARSTENS CASTELLANO.pdfapplication/pdf2038037https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/46302/1/R%20-%20T%20-%20GIOVANNA%20CARSTENS%20CASTELLANO.pdfd13f416f895ce628c3ba2799e5f27406MD51open access1884/463022017-05-05 14:08:53.922open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/46302Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082017-05-05T17:08:53Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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