Processos ecológicos envolvidos na distribuição da diversidade genética e taxonômica de cianobactérias de ecossistemas aquáticos continentais

• Autor(a) principal: Ribeiro, Karine Aparecida Félix
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/243451
• topic: Cianobactérias planctônicas; Microcystis aeruginosa; Raphidiopsis raciborskii; Biogeografia; Cyanoprokaryota; Biogeography

As cianobactérias são microrganismos procariotos, capazes de realizar fotossíntese oxigênica. Ao longo de sua longa história evolutiva na Terra, adaptações genéticas, bioquímicas e fisiológicas garantiram a estes procariotos a sua perpetuação em praticamente toda a superfície terrestre. As cianobactérias se distribuem ao longo de habitats terrestres e aquáticos, em associação com outros seres vivos, e mesmo em ambientes extremos. Em ecossistemas aquáticos, especialmente, as cianobactérias são encontradas em alta abundância e são as maiores responsáveis pela produção primária. Além disso, cianobactérias podem formar florações e liberar toxinas em ambientes aquáticos, o que as torna intimamente relacionadas às condições da água e à conservação dos ecossistemas aquáticos. Estudos sobre padrões de distribuição de cianobactérias têm crescido na literatura e são importantes uma vez que podem alertar riscos de floração, e também para compreender melhor a ecologia do grupo, como habilidades de dispersão e preferências de habitat. Nesse contexto, a presente tese teve como objetivo geral explorar os fatores ecológicos que influenciam a distribuição das cianobactérias, com foco em ecossistemas de água doce. Para isso, a tese foi estruturada em três capítulos, cada qual com o objetivo central de: (I) sintetizar, através de uma ampla revisão bibliográfica, padrões biogeográficos de cianobactérias e as evidências sobre os processos ecológicos que estruturam esses padrões; (II) reconstruir as histórias filogeográficas de duas cianobactérias cosmopolitas de vida livre (Raphidiopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa), com base na diversidade genética do gene 16S rRNA, a fim de explorar se suas distribuições atuais podem ser atribuídas aos mesmos processos ecológicos; (III) explorar os padrões de diversidade alfa e beta de cianobactérias planctônicas e perifíticas (associadas à macrófita Scirpus californicus) em um sistema de lagoas subtropicais e como a influência de variáveis ambientais varia entre cianobactérias de vida livre (planctônicas) e de vida associada (perifíticas). Os principais achados desta tese foram: (I) tanto fatores ambientais quanto históricos são importantes na distribuição das cianobactérias; no entanto, padrões de distribuição dependem intimamente do conceito de espécie, que ainda é debatido para procariotos, incluindo cianobactérias, escalas espaciais e ambientais, e os vieses das metodologias aplicadas nos estudos; (II) M. aeruginosa e R. raciborskii apresentaram maior diversidade genética em latitudes tropicais e evidência de expansão populacional recente. No entanto, embora ambas as espécies sejam consideram cosmopolitas, a filogeografia de R. raciborskii indica uma interação entre deriva e alguma limitação de dispersão, ao passo que M. aeruginosa parece ter uma alta frequência de dispersão intercontinental; (III) assembleias de cianobactérias planctônicas e perifíticas são distintas e estruturadas por diferentes fatores ecológicos. Enquanto a variação nas cianobactérias planctônicas foi determinada principalmente pelas condições da água, as cianobactérias perifíticas foram influenciadas apenas pela abundância de outros táxons bacterianos. Em geral, a presente tese contribuiu para o entendimento dos fatores envolvidos na distribuição das cianobactérias e como eles variam entre diferentes táxons, escalas espaciais e tipos de habitat. Ainda, forneceu perspectivas para investigações futuras nesse campo, a fim de contribuir para uma maior compreensão dos processos ecológicos que moldam a distribuição desse importante grupo de procariotos.