A invasão da água doce pelos crustáceos o papel dos processos osmorregulatórios

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Título:
A invasão da água doce pelos crustáceos o papel dos processos osmorregulatórios
Autor: Alessandra Silva Augusto
John Campbell McNamara
Assuntos: CRUSTÁCEOS (AMBIENTAÇÃO); ÁGUA DOCE; BIOLOGIA AQUÁTICA
Notas: Tese (Doutorado) apresentada à Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP, como parte das exigências para obtenção do título de Doutora em Ciências, Área de Biologia Comparada
Tese (Doutorado)
Descrição: Os crustáceos decápodos são animais essencialmente marinhos e poucos estão completamente adaptados à água doce, embora os lagostins da superfamília Astacoidea e Parastacoidea, os caranguejos Potamoidea e Trychodactylidae e alguns camarões Caridea tomaram-se completamente independentes da água salobra. Os crustáceos que invadem meios diluídos se confrontam com vários problemas, sendo que o principal deles é a tendência ao influxo de água por osmose e o efluxo de sal por difusão através das superfícies corpóreas, comprometendo a estabilidade do volume e composição dos fluidos corporais. As adaptações fisiológicas que permitiram a conquista da água doce pelos diferentes grupos de crustáceos incluem a) redução da permeabilidade; b) eficientes mecanismos de absorção de sal pelo epitélio branquial compensando a perda difusiva para o meio externo; c) produção de urina hiposmótica ou isosmótica com reduzido fluxo pelas glândulas antenais; e e) regulação do volume intracelular através de efetores osmóticos orgânicos pelas espécies recentes invasoras que migram para a água salobra para completar seu ciclo de vida. Embora a capacidade de hiperosmorregular a osmolalidade da hemolinfa seja fator primordial para a invasão da água doce, a completa independência da água salobra é conquistada por aquelas espécies em que todos os seus estágios de desenvolvimento são capazes de sobreviver e se desenvolver no biótopo dulcícola. Neste trabalho objetivou-se avaliar os processos
fisiológicos de osmorregúlação em três espécies de decápodos com diferentes graus de dependência da água salobra e relacioná-los quanto às características osmorregulatórias que permitiram a invasão da água doce pelos crustáceos. Assim, foram investigadas as seguintes espécies: a) o palaemonídeo Palaemon northropi, um camarão encontrado no infralitoral marinho e em poças de maré que enfrenta diariamente em seu habitat amplas variações de salinidade, sendo (continua)... (continuação) descrito como um forte osmorregulador nessas condições; b) o camarão Macrobrachium amazonicum, um palaemonideo com vasta distribuição neotropical, ocupando desde águas interiores distantes do mar até estuarinas; e c) o caranguejo braquiuro Dilocarcinus pagei, uma espécie hololimnética que completa todo seu ciclo de vida na água doce com marcante desenvolvimento abreviado. Assim, avaliou-se a taxa de mortalidade, capacidade osmo- e ionorregulatória da hemolinfa, grau de hidratação dos tecidos e o papel dos aminoácidos livres como efetores osmóticos orgânicos do processo de regulação do volume celular em P. northopi, M. amazonicum e D. pagei adultos expostos a meios de diferentes salinidades. No camarão M. amazonicum e no caranguejo D. pagei também avaliou-se o grau de hidratação e a concentração de aminoácidos livres em selecionados estágios embrionários e pós-embrionários. A osmolalidade e a concentração de sal na urina de D. pagei também foi avaliada após exposição
à água salobra de 25%. O camarão P. northropi mostrou-se o mais eficiente osmo- e ionorregulador dentre as espécies estudadas, regulando sua hemolinfa em salinidades que variam de 5 a 45'por mil', condizentemente com o ambiente de estirâncio que habita. No entanto, não possui mecanismos de absorção de sal eficientes para permitir sua sobrevivência em água doce, morrendo após duas horas nessa salinidade. A eficiente capacidade osmorregulatória de P. northropi se reflete na redução do papel dos aminoácidos livres na regulação do volume celular nesta espécie, visto que somente o tecido muscular apresentou alteração na concentração desses osmólitos após exposição a meio hiposmótico de 5'por mil'. O camarão M amazonicum parece estar em pleno processo de invasão da água doce. Embora os espécimes adultos tenham demonstrado boa adpatação à água doce e forte capacidade osmo- e ionorregulatória da hemolinfa, as zoeas I e II da população (continua)... (continuação) aqui estudada não sobrevivem mais que duas horas nessa salinidade. Adicionalmente, os embriões, zoeas e tecidos do camarão adulto possuem uma elevada concentração de aminoácidos livres em relação a vários crustáceos dulcícolas, típica de espécies diádromas como o camarão M. olfersii (Augusto, 2000). Os achados aqui sobre M. amazonicum são consistentes, visto que características de crustáceos marinhos/estuarinos podem ser esperadas nesta espécie que ainda possui populações de água salobra ou dependentes desta
para completar seu ciclo de vida. A exposição de M. amazonicum à água salobra de 25'por mil' causou um aumento na concentração dos aminoácidos livres nos tecidos muscular e branquial. Os embriões e zoeas II não tiveram sua concentraçãpo de aminoácidos livres alteradas após exposição à água salobra, sugerindo que os embriões possam ser osmoticamente bem protegidos pelas membranas embrionárias e que as zoeas n podem ter desenvolvido estruturas osmorregulatórias responsáveis pela eficiente regulação da osmolalidade da hemolinfa. As zoeas I apresentaram um aumento de 42% na concentração total de aminoácidos livres, sugerindo que nesta fase, ao contrário das zoeas II, as estruturas relacionadas a osmorregulação como brânquias ou branquiostegitos podem ainda não estar completamente formadas. O caranguejo dulcícola D. pagei mostrou-se um eficiente osmo- e ionorregulador da osmolalidade da hemolinfa e capaz de se adaptar a salinidades mais elevadas, visto que, embora apresente mortalidade a partir de 25'por mil', sobreviveu por até dois dias em água do mar (35'por mil'). Semelhantemente a maioria dos caranguejos dulcícolas, D. pagei excreta urina isosmótica à hemolinfa. Adicionalmente, parece utilizar tanto os mecanismos de regulação da osmolidade da hemolinfa, quanto os mecanismos de regulação do volume celuar, visto seu aumento apresentado na concentração de aminoácidos livres nos tecidos (continua)... (continuação) muscular e nervoso, além da
hemolinfa. Os aminoácidos livres também constituem importantes osmólitos da regulação do volume celular nos embriões de D. pagei, visto seu aumento de quase 100% após exposição à água salobra. Esse aumento sugere que as membranas embrionárias de D. pagei ofereçam proteção osmótica parcial aos embriões e que estes ainda não possuam eficientes mecanismos de regulação do seu fluido extracelular. Dilocarcinus pagei pode ser vista como uma espécie verdadeiramente dulcícola, visto a independência da água salobra para completar seu ciclo de vida e a reduzida osmolalidade da hemolinfa e concentração de aminoácidos livres intracelulares em relação a vários outros crustáceos de água doce. Os aminoácidos livres osmoticamente importantes foram os mesmos em embriões; zoeas, juvenis e adultos das espécies estudadas, semelhantemente aos demais crustáceos çitados na literatura. Os aminoácidos glicina, prolina, alanina e arginina são os principais efetores osmóticos de P. northropi, M. amazonicum e D. pagei e constituem cerca de 40 a 60% da concentração total, indicando que o predomínio destes aminoácidos livres seja um padrão em crustáceos, independentemente do estágio ontogenético ou habitat ocupado. Finalmente, a concentração de aminoácidos livres no tecido muscular mostrou-se como um bom parâmetro para se medir o grau de invasão das espécies na água doce, visto que sua concentração foi maior na espécie marinha/entre-marés P. northropi, intermediária na espécie diádroma M.
amazonicum e, reduzida, no caranguejo antigo invasor da água doce D.pagei. Os resultados aqui apresentados contribuem para a compreensão da invasão da água doce pelos crustáceos, fornecendo dados a respeito das adaptações fisiológicos relacionadas à conquista deste biótopo. Adicionalmente, sugere que futuros estudos comparativos que investiguem os diferentes mecanismos fisiológicos, acrescido de avaliações (continua)... (contiuação) moleculares e filogenéticas, poderão trazer resultados ainda mais conclusivos sobre a curiosa e recente conquista da água doce pelos crustáceos
Data de criação/publicação: 2005
Formato: 143 p.
Idioma: Português

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Alessandra Silva Augusto John Campbell McNamara

2005

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