doctoralThesis
Espectro de tamanho e biovolume do zooplâncton e diversidade e conectividade de decápodes em ambientes insulares do oceano Atlântico tropical
Autor
LIRA, Simone Maria de Albuquerque
Institución
Resumen
O presente estudo teve o objetivo de avaliar a diversidade e contribuição dos organismos planctônicos para os espectros de tamanho e biovolume com ênfase em Decapoda, assim como inferir a conectividade genética do caranguejo Johngarthia lagostoma entre ilhas do Oceano Atlântico Tropical. Os zooplanctôn foi estudado nos arquipélagos de Fernando de Noronha (FN) e de São Pedro e São Paulo (ASPSP) e no Atol das Rocas (AR). Para o estudo da conectividade genética foram utilizadas 84 amostras de J. lagostoma provenientes de FN, AR, Ilha de Ascensão (AS) e Ilha de Trindade (TR). Para o plâncton, 121 amostras foram coletadas entre julho e agosto de 2010 utilizando redes do tipo nêuston e bongo e entre julho de 2013 e junho de 2014 utilizando rede cônica cilíndrica. Este estudo descreveu 71 decápodes planctônicos com o registro de 15 novas ocorrências. Descrições detalhadas foram realizadas para três dessas novas ocorrências: Cerataspis monstrosa (Gray, 1828), Amphionides reynaudii (H. Milne Edwards, 1832) e Naushonia sp., sendo a ultima uma nova larva descrita. Os decápodes planctônicos coletados com a rede bongo foram analisados através do escaneamento com o ZooScan, e para este grupo, a abundância apresentou uma média de 10,9 ind. 100 m⁻³ e biovolume de 36,2 mm³.m⁻³. Para os Decapoda, 0,33 ind.m⁻³ e 6,6 mm³.m⁻³, respectivamente. O grupo mais abundante entre os Decapoda foi Peneaiodea, representado por Luciferidae, Sergestidae, Penaeidae, Sicyoniidae, Benthesicymidae e Solenoceridae. Em FN também foi observado o efeito ilha larval, onde houve um aumento da abundância e do biovolume para vários grupos a jusante da ilha. Nesse lado também foi observado um agrupamento de larvas com representantes betônicos. Na área a montante houve uma contribuição de organimos holoplanctônicos e fases avançadas de filossomas. Em relação à conectividade genética, foi sequenciado um fragmento de 651 pares de base utilizando uma região muito variável do DNA mitocondrial (D’loop). Foram registrados altos níveis de diversidade haplotípica (0,99). As topologias filogenéticas, as análises de Variância Molecular e diferenciação genética par-a-par através do índice de fixação detectaram um alto fluxo gênico entre as subpopulações de J. lagostoma para as ilhas de FN, AR e AS e um isolamento geográfico para TR (ΦST e FST > 0,30) mostrando que J. lagostoma não é uma população panmítica. Dessa forma, pode-se inferir que alguns táxons de decápodes podem apresentar padrões de conectividade genética semelhantes ao encontrado para J. lagostoma. Algumas espécies registradas apenas em FN provavelmente podem ser encontradas no AR, que é a ilha mais próxima, e para onde houve um maior fluxo gênico. Os dados gerados nessa tese também podem auxiliar no planejamento de estratégias de conservação da espécie J. lagostoma, indicando que a ilha de Trindade seja tratada como uma unidade de manejo diferenciada para a espécie, e também apontam um melhor estado de conservação para J. lagostoma para FN e AR. Dessa forma, foi possível observar que as diversas técnicas utilizadas para estudar as comunidades de decápodes em ilhas oceânicas podem ser empregadas em conjunto para uma descrição do grupo dentro desses ecossistemas marinhos. CNPq The present study aimed to assess the diversity and contribution of decapods to the size spectra of planktonic communities, as well as to infer the genetic connectivity of the decapod Johngarthia lagostoma between Tropical Atlantic Ocean islands. Planktonic organisms were studied in the archipelagos of Fernando de Noronha (FN); St. Peter and St. Paul (ASPSP) and Atol das Rocas (AR). In FN, the hydrography and the influence of the currents on upstream and dowstrean for abundance and biovolume of the group was also studied. For the study of genetic connectivity samples of the crab J. lagostoma were taken from FN, AR, Ascensão Island (AS) and the island of Trinidad (TR). For the plankton, 121 samples were collected in July-August 2010 using neuston and bongo nets and July 2013 and June 2014, with cylindrical conical net, while to infer the genetic connectivity 84 samples were collected of the crab J. lagostoma. This study described the richness of planktonic decapods for the Islands, with the record of 71 taxa and the presence of 15 new occurrences. Diagnostic descriptions are presented for three of those new occurrences: Cerataspis monstrosa (Gray, 1828), Amphionides reynaudii (H. Milne Edwards, 1832) and Naushonia sp., the last one a new larva described. The plankton collected with the bongo net was analyzed by scanning with a Zooscan. For the total zooplankton, the abundance presented an average of 10.9 ind. 100 m⁻³ and an average biovolume of 36.2 mm³.m⁻³. For the decapods, averages were 0.33 ind.m⁻³ and 6.6 mm³.m⁻³, respectively. The most abundant group among the Decapoda was Peneaiodea represented by Luciferidae, Sergestidae, Penaeidae, Sicyoniidae, Benthesicymidae and Solenoceridae. In FN, a larval island effect was observed, where there was an increase in abundance and biovolume for several groups of decapods downstream of the island. For the downstream side, a larval grouping of larval species of benthic origin was also observed, whereas in the upstream area there was a contribution of holoplanktonic organisms and advanced phases of phyllosomes. For the genetic connectivity, it was sequenced 651 base pair fragments using a highly variable region of the mitochondrial DNA (D’loop). It was registered high levels of haplotype diversity (0.99). Phylogenetic topologies, analysis of Molecular Variance and genetic differentiation pair-to-pair through the fixation index detected a high gene flow between subpopulations of J. lagostoma to the islands of FN, AR and AS. It was also detected a geographical isolation for TR (ΦST and FST > 0.30) showing that J. lagostoma is not a panmitic population. In this way, one can infer that some decapods taxa may exhibit similar patterns of genetic connectivity like J. lagostoma. Some species registered only in FN, probably can be found in the AR, which is the nearest Island, where there was a greater gene flow for J. lagostoma. The data generated from this thesis can also aid in the planning of strategies for the conservation of J. lagostoma, indicating that the island of Trindade could be considered as a differentiated management unit, in addition to show a better state of preservation for J. lagostoma in FN and AR. Thus, it was possible to observe that the different techniques used to study the decapod communities in oceanic islands can be used together for a description of this group within these unique marine ecosystems.