PPGE - Mestrado em Ecologia
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Navegando PPGE - Mestrado em Ecologia por Assunto "Adaptação"
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Dissertação Salinização causa evolução rápida da tolerância e menor tamanho celular em uma cianobactéria formadora de florações(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-28) Domingos, Ingrid Elaine Rodrigues; Ger, Kemal Ali; Panosso, Renata de Fátima; http://lattes.cnpq.br/2543467420133635; http://lattes.cnpq.br/0949406269847477; https://orcid.org/0009-0004-4300-7998; http://lattes.cnpq.br/3994802730022496; Becker, Vanessa; Azevedo, Sandra Maria Feliciano de Oliveira eAs mudanças globais atuam como forças seletivas responsáveis por induzir a evolução das espécies em um curto período temporal, eventos que possuem implicações na estrutura e funcionamento dos ecossistemas, porém são limitadas as informações sobre os efeitos ecológicos subsequentes. A salinização, como fator de estresse aos ecossistemas de água doce, não apenas representa uma ameaça à biodiversidade e às principais funções e serviços ecossistêmicos, mas também exerce pressão seletiva sobre as espécies. No entanto, a forma como as espécies se adapta localmente à salinização, através dos processos microevolutivos, é pouco compreendida. Desse modo, investigamos a capacidade de evolução rápida ao aumento da salinidade e seus efeitos nas características funcionais, no crescimento e morfologia de cepas brasileiras de Microcystis aeruginosa (Kütz.). Além do mais, acreditamos que populações adaptadas as altas salinidades irão apresentar taxas de crescimento mais altas e tamanhos celulares menores. Para isso, montamos um experimento de Common Garden com 4 cepas de Microcystis produtoras de toxinas. Previamente ao Common Garden, todas as cepas foram divididas em 3 populações (réplicas) e expostas a 2 tratamentos: adição de NaCl (1.5 g/L) e o controle (0 g/L de NaCl) por um período de 6 a 8 meses, resultando em mais de 100 gerações. Após esse período, cada população foi exposta aos tratamentos de 0, 1.5, 3 e 5 g/L de NaCl com 3 réplicas cada em um projeto de Common Garden por mais 7 gerações para remover os efeitos de plasticidade fenotípica e epigenética nas populações. Após essa etapa, as características morfológicas e de crescimento foram medidas. Para testar como as concentrações de salinidade e adaptação afetam o crescimento e a morfologia de Microcystis, utilizamos Modelos Lineares Generalizados (GLMs). As populações expostas a concentração de 1.5 g/L na etapa de seleção (adaptadas) apresentaram maiores taxas de crescimento em comparação às expostas ao controle (não adaptadas) e cresceram em todos os tratamentos de salinização, indicando um aumento da tolerância ao sal impulsionada pela seleção na variação genética preexistente. Duas cepas, originalmente crescendo em células individuais, produziram colônias em salinidades mais altas. A formação de colônias, bem como seu tamanho, foi maior nas populações não adaptadas, indicando que as populações adaptadas provavelmente não precisam investir na formação de colônias para sobreviver. Os resultados demonstram que a adaptação a concentrações relativamente baixas (1.5 g/L) de sal também permite tolerância às salinidades mais elevadas (>3 g/L). Mostramos a rápida adaptação evolutiva (microevolução) de um produtor primário aquático comum à salinização da água doce ao longo do tempo ecológico, com efeitos em traços-chave (fenótipo) como o tamanho celular. É provável que tal adaptação ocorra em outras espécies de cianobactérias e microalgas na natureza onde existe a salinização, com consequências para as funções ecossistêmicas ainda desconhecidas. Nossos resultados justificam uma visão mais ampla das implicações eco-evolutivas da seleção impulsionada pela salinização em ecossistemas aquáticos.