Autor(es):
Santos, Ana Luísa Mendes dos 
Data: 2008
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/788
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Microbiologia; Microorganismos; Meio aquático; Radiação solar; Bacterioplâncton
Descrição
Apesar de desempenharem um papel fundamental nos fluxos de
energia e de matéria através das redes tróficas aquáticas, os microrganismos
são mais susceptíveis aos efeitos da RUV devido às suas reduzidas
dimensões.
Dada a sua localização, a SML pode ser considerada como um nicho
ecológico modelo para o estudo dos efeitos da radiação solar, particularmente
to tipo UV-B, podendo potencialmente ajudar a obter mais informações sobre
os efeitos do aumento dos níveis de RUV-B à superfície da Terra nas redes
tróficas aquáticas.
Foi objectivo deste trabalho inferir o impacto da radiação solar e da
RUV-B nas actividades metabólicas e diversidade do bacterioneuston e
bacterioplâncton, através de estudos diários in situ e de microcosmos em
laboratório. Para tal usaram-se como descritores do metabolismo heterotrófico
bacteriano as taxas de actividade ectoenzimática bacteriana (leucinaaminopeptidase,
β-glucosidase, lipase, fosfatase, β-glucosidase e sulfatase) e
as taxas de incorporação de monómeros (acetato, glucose, leucina). A análise
da composição das comunidades bacterianas foi feita por DGGE (Denaturing
Gradient Gel Electrophoresis).
Através das experiências in situ não foi possível detectar padrões
diários consistentes de actividade e diversidade bacterianas, demonstrando a
dificuldade do estudo de ciclos dia-noite em áreas costeiras, onde relações
complexas entre a MOD e as bactérias, bem como de ciclos tidais, dificulta a
determinação dos efeitos directos da radiação solar. Apenas um reduzido
número de diferenças estatisticamente significativas entre as taxas de
actividade heterotrófica no bacterioneuston e no bacterioplâncton foram
observadas. Para além disso, a observação de fortes correlações entre os
níveis de actividade e diversidade no bacterioneuston e bacterioplâncton
permite sugerir que a comunidade microbiana da microcamada superficial tem
origem nas águas subsuperficiais, acumulando-se à superfície através de
processos físicos.
Experiências de microcosmos usando radiação artificial UV-B
revelaram forte inibição das actividades bacterianas aquando da exposição,
tanto para o bacterioneuston como para o bacterioplâncton. Em geral, as taxas
de inibição observadas foram similares em ambas as comunidades. Em alguns
casos foi ainda possível observar a estimulação das actividades metabólicas
pela RUV-B, mais substancial no bacterioneuston, possivelmente resultante de
efeitos positivos indirectos da radiação UV-B na labilidade da MOD. A análise
da composição das comunidades verificar a ocorrência de diferentes respostas
nas duas comunidades, sugerindo uma possível adaptação do bacterioneuston
a elevadas intensidades de RUV-B.
A comparação dos efeitos da RUV nas actividades metabólicas das
comunidades bacterianas estuarinas e dulçaquícolas permitiu ainda verificar
um impacto negativo mais acentuado da radiação nas amostras de água doce.
Isto sugere que os ecossistemas dulçaquícolas poderão ser particularmente
vulneráveis ao efeito do aumento da RUV associado à deplecção da camada
do ozono.
ABSTRACT: Playing a crucial role in the fluxes of energy and matter through aquatic
food webs aquatic microorganisms are more susceptible to the effects of UVR
as a result of their small size.
Due to its location, the SML can be considered a model ecological
niche to the study of the effects of solar, in particular UV-B radiation, with the
potential to help gaining insights about the effects of increased UV-B radiation
reaching the Earth as a results of ozone depletion on aquatic trophic webs.
The aim of this work was to infer about the impact of solar radiation
and artificial UV-B radiation on the metabolic activities and diversity of
bacterioneuston and bacterioplankton from the study of in situ diel cycles and
laboratorial microcosms. For that, we used as descriptors of bacterial
heterotrophic metabolism, the rates of bacterial ectoenzyme activity (leucineaminopeptidase,
β-glucosidase, lipase, phosphatase, β-glucosidase and
sulphatase) and monomer incorporation (acetate, glucose, leucine).
Consistent diel patterns of bacterial activity and diversity were not
detected from in situ experiments, demonstrating the difficulty of assessing
day-night cycles in coastal areas, where complex relations between DOM and
bacteria, as well as the occurrence of tidal cycles, hamper the assessment of
the direct effects of solar radiation. Only a small number of statistically
significant differences were found between heterotrophic activity rates in
bacterioneuston and bacterioplankton. Furthermore, the occurence of strong
correlations between activity levels and diversity in bacterioneuston and
bacterioplankton suggests that the microbial community at the microlayer could
be originated at the underlying waters, accumulating at the surface due to
physical processes.
Microcosm experiments using artificial UV-B radiation sources revealed
strong and similar inhibition of bacterial activities upon exposure, for
bacterioneuston and bacterioplankton. However, in some cases it was also
possible to observe stimulation of bacterial activities by UV-B radiation, slightly
higher for bacterioneuston, possibly as a result of indirect positive effects of
UV-B on DOM lability. The variation of the bacterial diversity during the
irradiation period showed differential responses of bacterioneuston and
bacterioplankton, being the subsurface community much more affected, thus
suggesting a possible adaptation of bacterioneuston to high intensities of UV-B
radiation.
The comparison of the effects of UVR on the metabolic activities of
estuarine and freshwater bacterial communities also allowed verifying a
stronger negative impact of radiation in the samples from the freshwater site.
This suggests that freshwater ecosystems may be particularly vulnerable to the
effects of increased RUV associated with ozone depletion. Mestrado em Microbiologia
