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Projeto de investigação
MUTUALCHANGE: Bio-ecological responses of marine cleaning mutualisms to climate change
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Cleaning stations in a changing ocean : Bio-ecological responses of cleaning mutualisms to ocean warming and acidification
Publication . Paula, José Ricardo; Rosa, Rui Afonso Bairrão da
As simbioses entre espécies representam adaptações face a mudanças ambientais no meio marinho. Uma das simbioses mais carismáticas é o mutualismo entre peixes limpadores e os seus clientes. Estes ocupam territórios específicos conhecidos como “estações de limpeza” e prestam um serviço aos seus clientes, comendo ectoparasitas e tecidos mortos. Para interagir com os seus clientes os bodiões limpadores (Labroides dimidiatus) desenvolveram um conjunto de ferramentas cognitivas e comportamentais. No entanto, as condições em que estas simbioses evoluíram estão a mudar devido ao aquecimento e à acidificação dos oceanos. Esta dissertação tem como objetivo compreender como as simbioses de limpeza respondem ao aquecimento e à acidificação dos oceanos (AAO), utilizando uma abordagem integrativa. Mais especificamente, esta dissertação centrou-se em duas questões principais: 1) “O comportamento cooperativo de limpeza é afetado por AAO? Quais são os mecanismos neurobiológicos e há potencial para adaptação? ” e 2)“ Os parasitas são resistentes a AAO? Como estes afetam os peixes e como a sua abundância pode ser controlada? ”. Nos capítulos 2 e 3, é revelado que AAO pode afetar o comportamento de limpeza através de disrupção dos sistemas neurobiológicos. Por outro lado, o Capítulo 4 demonstra que o desempenho cognitivo do peixe limpador, embora afetado pela acidificação, ainda apresenta potencial de adaptação. Em relação à segunda questão, o capítulo 5 revela que os ectoparasitas são tolerantes à acidificação. No capítulo 6, apenas clientes sem acesso a serviços de limpeza foram fisiologicamente afetados pela acidificação. Por fim, o capítulo 7 mostra que os corais controlam a abundância de parasitas e a perda de corais devido a eventos extremos pode diminuir a predação de parasitas. Em conclusão, esta dissertação mostra que o AAO podem perturbar as simbioses da limpeza através de alterações comportamentais causadas por perturbações neurobiológicas. Embora exista algum potencial de adaptação, a combinação destes stressores climáticos e a imprevisibilidade de eventos extremos tornam a probabilidade de adaptação menor. Por último, é importante frisar que esta disrupção de simbioses da limpeza pode levar a efeitos de cascata nos ecossistemas dos recifes de coral, uma vez que a necessidade de peixes nos serviços de limpeza pode aumentar com uma maior abundância de ectoparasitas gnatídeos tolerantes a CO2 (devido à diminuição no controlo da abundância).
Fish brain development in a changing ocean
Publication . Carvalho, Francisco José Ferraz de Oliveira Soeiro de; Rosa, Rui Afonso Bairrão da,1976-; Calado, Ricardo Jorge Guerra,1976-
Uma das prioridades da Ecologia Marinha relacionada com as alterações climáticas (aquecimento e acidificação dos oceanos) tem sido perceber como as espécies marinhas investem em tecidos cerebrais (ou regiões cerebrais) de modo a adaptarem-se às necessidades cognitivas relevantes para a aptidão ditada pelo ambiente em mudança. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo avaliar os efeitos combinados do aquecimento (Δ 4° C) e acidificação (Δ 700 μatm pCO2 e Δ 0,4 pH) oceânicos no desenvolvimento encefálico (relação massa encéfalo/ massa corporal e crescimento das macro-regiões do encéfalo) de várias espécies juvenis de peixes de diferentes regiões climáticas, a saber: três espécies adaptadas a um ambiente mais estável (tropical) (o peixe-palhaço Amphiprion ocellaris, o orquídea dottyback Pseudochromis fridmani e o neon-goby-azul Elacatinus oceanops), e outras três adaptadas a um ambiente menos estável (sazonal, temperado) (o sargo Diplodus sargus, o linguado Solea senegalensis e a corvina Argyrosomus regius). Os resultados mostram que as espécies temperadas usadas neste estudo são afetadas apenas pela acidificação do oceano, tanto ao nível da totalidade do encéfalo, como de cada macro-região específica, enquanto as espécies tropicais usadas são afetadas pela acidificação dos oceanos, aquecimento dos oceanos e também pela interação entre aquecimento dos oceanos e acidificação dos oceanos. De facto, tanto a totalidade do encéfalo como as macro-regiões encefálicas, exceto o telencéfalo, são afetados de maneira diferente pelas condições futuras de aquecimento dos oceanos e acidificação dos oceanos de acordo com cada espécie. A falta de respostas ao aquecimento dos oceanos pelas espécies temperadas é aqui atribuída à ampla distribuição latitudinal dessas espécies e, portanto, à adaptação a uma faixa de temperatura mais ampla que as espécies tropicais. Curiosamente, todas as interações significativas entre os dois fatores estudados são interações antagonísticas com um mecanismo de tolerância cruzada, o que significa que nessas interações, o peso do cérebro está mais próximo dos níveis das condições controlo do que sob cada um dos fatores separadamente. Possíveis implicações comportamentais e ecológicas desses resultados também são discutidas. Apesar do padrão dicotómico bem definido entre habitats temperados e tropicais, os resultados entre espécies de peixes e macro-regiões encefálicas específicas não exibem um padrão subjacente. Estes diferentes resultados destacam a ideia de respostas fenotípicas específicas de cada espécie em resposta às condições de alterações climáticas futuras.
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Entidade financiadora
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Programa de financiamento
3599-PPCDT
Número da atribuição
PTDC/MAR-EST/5880/2014