Dissertação
Diferenças na assimetria flutuante e na massa de fígados em uma população de anfíbios afetada pelo maior desastre ambiental do Brasil
Autor
Reis, Juliana Correia
Institución
Resumen
The largest environmental disaster in Brazilian history occurred in November 2015 with
the collapse of the Fundão dam in the municipality of Mariana, Minas Gerais state, Brazil. The
incident released tons of ore tailings into both terrestrial and aquatic environments, leading to
high concentrations of heavy metals and exposing organisms, including amphibians, to different
levels of toxicity. Amphibians are particularly susceptible to chemical agents and their life cycle
usually involves both aquatic and terrestrial phases. As a result, they can provide evidence of
contamination through variations in indicators of stress, such as deviations in developmental
stability (e.g. fluctuating asymmetry - FA) and changes organs responsible for filtering toxic
substances (e.g. liver). To analyze the impact of the disaster, we assessed the fluctuating
asymmetry and liver mass of Boana albopunctata (Anura: Hylidae) individuals. We analyzed
post-metamorphic specimens collected before the disaster (2014) and at two time points after
the disaster (2018 and 2022) from a farm in the municipality of Barra Longa, Minas Gerais
state, Brazil, through which the tailings passed. We measured 12 bilateral structures in each
individual and calculated FA indices for each structure, using a protocol that analyzes the type
of existing asymmetry and possible measurement errors. We also weighed the liver of each
specimen using an analytical balance. Finally, we compared the FA indices and liver masses
among the three different years, expecting higher FA levels and larger livers after the disaster.
Of the total traits measured, three showed FA, while the others were excluded from subsequent
analyses due to measurement errors, directional asymmetry, and/or anti-symmetry. We
observed lower FA indices in the tympanic area of specimens collected in 2022 compared with
previous years, which could be related to the selection of individuals with more symmetrical
eardrums seven years after the accident. This is significant, as the importance of symmetrical
eardrums in the phonotaxis of female frogs to male calls has been demonstrated. However, we
also observed an increase in liver masses of individuals after the accident, specifically when
comparing 2014 and 2022. This suggests that the function of this organ remained resilient in
individuals and their offspring after exposure to the tailings. Although the observed results may
have been influenced by unmeasured ecophysiological processes, our study is the first to
demonstrate differential responses of an amphibian population in a natural environment
affected by the Fundão dam environmental disaster. We emphasize that the effects of mining
on organisms can be multifaceted and indicate the need to conduct more detailed studies with
various affected groups to understand the magnitude of this and other similar disasters. O maior desastre ambiental brasileiro ocorreu em novembro de 2015 com o rompimento
da barragem de Fundão (Mariana, MG). Na ocasião, foram lançadas toneladas de rejeitos de
minério nos ambientes terrestres e aquáticos, o que levou a altas concentrações de metais
pesados e expôs os organismos a diferentes níveis de toxicidade, incluindo os anfíbios. Devido
à alta susceptibilidade a agentes químicos e ao ciclo de vida aquático/terrestre da maioria dos
anfíbios, animais deste grupo podem elucidar evidências de contaminação através da variação
em atributos utilizados como indicadores de estresse, como os desvios na estabilidade do
desenvolvimento (e.g. assimetria flutuante - AF) e alterações no tamanho de órgãos
responsáveis por filtrar substâncias tóxicas (e.g. fígado). Neste estudo, analisamos o impacto
do rompimento da barragem de Fundão através da avaliação da assimetria flutuante e da massa
do fígado de indivíduos de Boana albopunctata (Anura: Hylidae). Utilizamos espécimes pósmetamórficos coletados antes do desastre (2014) e em dois momentos após o desastre (2018 e
2022) em uma fazenda no município de Barra Longa (MG), por onde os rejeitos passaram.
Mensuramos 12 estruturas bilaterais em cada indivíduo e calculamos índices de AF para cada
estrutura, seguindo um protocolo que analisa o tipo de assimetria existente e o tamanho do erro
de medição. Extraímos o fígado de cada indivíduo e pesamos com uma balança analítica.
Comparamos, então, os índices de AF e massa dos fígados entre os três anos distintos,
esperando observar maiores índices de assimetria flutuante e maior massa dos fígados após o
desastre. Do total de traços mensurados, três deles apresentaram AF e os demais foram
excluídos das análises subsequentes após detecção de erros de medição, assimetria do tipo
direcional e/ou antissimetria. Espécimes coletados em 2022 apresentaram um índice de AF na
área do tímpano menor do que em anos anteriores. Isso pode estar relacionado à seleção de
indivíduos com tímpanos simétricos sete anos após o acidente, pois já foi demonstrada a
importância deste fator na fonotaxia de fêmeas de anuros para cantos de machos. Por outro lado,
observamos um aumento da massa dos fígados dos indivíduos após o acidente, especificamente
na comparação entre 2014 e 2022, o que sugere a resiliência da função deste órgão nos
indivíduos e em seus descendentes após exposição aos rejeitos. Embora os resultados
observados possam ter sido influenciados por processos ecofisiológicos não mensurados,
demonstramos, pela primeira vez, que o desastre ambiental da barragem de Fundão causou
respostas diferenciadas em uma população de anfíbios em ambiente natural. Nosso estudo
enfatiza que os efeitos da mineração em organismos podem ser multifacetados, indicando a
necessidade de conduzir estudos detalhados com os diversos grupos afetados para compreender
a magnitude deste e de outros desastres similares.