Bioparque Serra Negra - Microrganismos aquáticos

Sistemas aquáticos

O ecossistema de água continental é dividido em sistemas lótico e lêntico. O sistema lótico é caracterizado por correntes de água constantemente em movimento, e em um fluxo unidirecional da corrente, e a grande maioria da energia sendo trazida de fora desse sistema. Por outro lado, o ambiente lêntico é caracterizado por uma baixo ou nulo fluxo, e 98% da energia deste sistema é produzido internamente.

Nesses ecossistemas tipicamente de água doce, a zona litorânea é coberta por perifíton, que consiste principalmente de algas, mas também componentes heterotróficos¹, incluindo bactérias, fungos e matéria orgânica morta. Além disso, na zona litorânea também encontramos uma vegetação flutuante composta por macrófitas², que além de disponibilizarem nutrientes, podem servir de substrato para a colonização da comunidade perífitica³, a qual é formada por bactérias, algas, fungos, protozoários e metazoários⁴ de diferentes tamanhos, sendo estes um complexo de grande importância botânica, zoológica, ecológica e econômica.

Quais são?

Dentre esses metazoários, encontramos organismos comumente chamados de meiofauna, a qual é composta por uma abundante e diversa assembléia de organismos que ficam retidos em malhas de tamanho 42 a 500µm. Essa assembléia ocupa uma diversidade de habitats bentônicos, ocupando os interstícios dos sedimentos no meio aquático. Além de sedimentos, a meiofauna pode também colonizar macrófitas. Dentre os representantes da meiofauna podemos citar: Gastrotricha, Copepoda e Tardigrada.

Além disso, também encontramos o zooplâncton, que se refere à parcela heterotrófica de organismos do plâncton⁵. Apesar de serem definidos como organismos de baixa mobilidade, muitos podem se mover extensivamente. Sendo assim, estes organismos possuem uma diversidade tanto espacial quanto temporal em função das condições do ambiente.

O zooplâncton é constituído de muitos tipos de organismos, grande parte destes possui ciclo de vida curto, havendo uma resposta rápida em relação a mudanças ocorridas no ambiente, como por exemplo, mudanças climáticas (temperatura, vento), concentração de nutrientes, pH, entre outros fatores. Assim, a composição de espécie do zooplâncton e a abundância destas podem ser alteradas em função de variações no meio, podendo ser de grande utilidade como indicador biológico para avaliação da qualidade da água, mostrando, por exemplo, variações na comunidade com relação ao grau de eutrofização⁶ do meio. Os principais grupos que compõem o zooplâncton são: protozoários⁷ não fotossintetizantes, rotífera, subclasses de crustáceos, platelmintos e larvas de insetos. A maioria desses organismos se alimentam de fitoplâncton⁸ ou bacterioplâncton⁹, ocorrendo ainda predação entre os próprios representantes do zooplâcton¹⁰.

Gastrotricha

Os Gastrotricha são microinvertebrados comumente encontrados na meiofauna de ambientes marinhos e de água doce, que apresentam menos de 1 mm de comprimento (média de 200-300 µm), movendo-se predominantemente pela ação ciliar presente na porção. Eles vivem nos espaços intersticiais de sedimentos e em macrófitas, e raramente são encontrados em plâncton. O táxon, com distribuição cosmopolita, é composto por mais de 810 espécies, tradicionalmente dividido em duas ordens: Macrodasyida e Chaetonotida. A maioria das espécies de gastrótricos de água doce são insensíveis aos déficits de oxigênio e podem assim ser encontradas enterradas nos sedimentos em até 17cm de profundidade. Esses animais vivem em habitats moderadamente ácidos, algumas espécies toleram águas de pH = 4,9, mas alguns preferem águas alcalinas de pH até 10,0.

O corpo dos gastrótricos é dividido em cabeça e tronco, alguns ainda possuem uma espécie de “cauda” alongada. Na parte externa possuem espinhos, cerdas e escamas arranjados de diferentes formas, além de tubos adesivos providos de glândulas secretoras de substâncias para que se fixem ao substrato. A maioria desses animais se alimentam através do bombeamento de pequenas algas ou detritos vegetais e animais para o interior de seu trato digestivo através de uma faringe muscular ou por correntes ciliares. Sua boca geralmente possui um anel de espinhos que a circunda, auxiliando na captura de alimentos. A digestão e absorção ocorrem no trato digestivo médio e são bastante rápidas.

A maioria dos gastrótricos são hermafroditas, são conhecidos apenas algumas fêmeas partenogênicas¹¹. Seu desenvolvimento é direto. Os jovens eclodem de ovos encapsulados, sendo sua maturação rápida e os animais estão sexualmente maduros em poucos dias.

Tardígrada

Também conhecidos como ursos d’água, esses animais são altamente especializados e possuem 1200 espécies descritas, dividindo-se entre as classes Heterotardigrada e Eutardigrada. São diminutos, com tamanhos variando de 0,1 a 0,5 mm. Apresentam uma distribuição bastante heterogênea, ambientes, tais como água doce, marinhos, abismos no fundo do mar, algas, líquens, musgos, hepáticas (tipo de planta), angiospermas e montanhas. São encontrados em altas densidades, chegando a mais de 300 mil indivíduos por metro quadrado no solo e mais de 2 milhões em musgos.

Seus movimentos são lentos, rastejando-se e utilizando-se de ganchos nas extremidades de suas pernas para fixação ao substrato. Sua alimentação consiste de algas e alguns detritos, além de fluidos vegetais. Alguns também podem predar alguns nemátodes¹² e até mesmo outros tardígrados. São conhecidos por seu alto poder de anabiose¹³ e criptobiose¹⁴, o que explica a sua ampla variedade de habitats, podendo suportar extremas temperaturas, desde -272 ºC a 150 ºC. Após repetidos períodos de criptobiose, podem estender sua expectativa de vida para 70 anos ou mais.

São majoritariamente dióicos¹⁵, sendo as fêmeas mais numerosas. A postura é de 1 a 30 ovos, e variam de acordo com as condições ambientais, podendo ser de casca fina em ambientes favoráveis e de casca mais grossa em ambientes menos favoráveis.

Copépoda

Os copépodes pertencem ao filo Arthropoda¹⁶, subfilo Crustacea¹⁷. São desprovidos de carapaça, mas com um escudo cefálico bem desenvolvido. Essa classe possui mais de 12.500 espécies descritas. Podem ser marinhos ou dulcícolas, medindo cerca de 0,5 a 10 mm de comprimento, mas algumas formas de vida livre chegam a 1,5 cm. Seu corpo é composto de cabeça, tórax e abdômen, sendo sua extremidade anterior arredondada ou pontiaguda. Possuem um ou mais trocânteres¹⁸ fundidos à cabeça, um tórax com 6 segmentos (sendo o primeiro sempre fundido à cabeça e com maxilípedos), abdômen com 6 segmentos, incluindo o telson e uma cauda rami (partes finais do organismo) bem desenvolvida. Também contam com antenas e antênulas.

Quanto à sua alimentação, podem apresentar quatro tipos de dietas, sendo herbívoros, onívoros, carnívoros ou detritívoros. Possuem reprodução sexuada e passam por diversos estágios de desenvolvimento. Após a eclosão do ovo, há um estágio larvário conhecido como náuplio, onde o corpo não é segmentado, ocorrendo de cinco a seis estágios nauplianos. Após isso, ocorrem as formas de copepoditos (cinco estágios), que possuem o corpo segmentado, onde seu desenvolvimento se dá por completo. Os copépodes são divididos nas ordens Calanoida, Harpacticoida e Cyclopoida.

Rotífera

O filo rotífera possui mais de 2 mil espécies descritas. Apesar de serem pequenos, são organismos bastante complexos e apresentam diversas formas corporais, podendo ser solitários ou sésseis coloniais. São majoritariamente dulcícolas, com alguns representantes marinhos e ainda alguns no filme d’água de musgos ou em solo úmido. Se locomovem através do rastejamento, do batimento dos cílios ou saltando na água utilizando apêndices especializados. A grande maioria habita o fundo da água ou vive em vegetação submersa. Os rotíferas são agrupados nas seguintes classes: Digononta e Monogononta.

Seu corpo é dividido em três partes: cabeça, tronco e pés. A cabeça possui um órgão ciliado denominado corona. Quando ativa, a corona dá a impressão de um par de rodas em rotação, o que originou o nome do filo. Sua digestão se dá das mais variadas formas, dependendo da estrutura da corona e do “mastax trophi”. Alguns são filtradores de material em suspensão, se alimentando de detritos orgânicos e organismos minúsculos. A corrente alimentar é gerada através do batimento de seus cílios, assim as partículas são atraídas para seu sulco alimentar. Outros são predadores, sendo muito comum em Monogontas. Neles, os cílios são praticamente apenas usados para locomoção, sendo bastante reduzidos. Capturam suas presas através de projeções em forma de pinça, se alimentando de pequenos animais e de matéria vegetal.

A maioria das espécies são dióicas e a partenogênese¹⁹ é a forma mais comum de reprodução entre os rotíferos. Eles ainda podem apresentar um certo poder de regeneração.

Importância

Os organismos meiofaunais são responsáveis por aproximadamente 25% da biomassa²⁰ total de todos os organismos bentônicos. Como possuem ciclo de vida e tempo de geração curto, podem fazer parte de até 50% da produção secundária²¹ total. Por serem consumidores primários²², esses organismos possuem bastante influência nos processos biológicos dos ecossistemas lacustres²³. A meiofauna não está só relacionada ao menor nível trófico²⁴ da cadeia alimentar, mas constitui um importante recurso para invertebrados maiores e vertebrados. Apesar de sua evidente importância no ecossistema, seja como cicladores de energia, na relação do fluxo energético e aos processos biogeoquímicos ou como colonizadores, o conhecimento da ecologia destes organismos ainda é muito incipiente. Este panorama está totalmente relacionado com as dificuldades nas técnicas de amostragem, preservação, fixação e até mesmo na taxonomia, devido a falta de literatura para identificação desses táxons até os menores níveis hierárquicos.

O zooplâncton, em sua maioria, possuem ciclo de vida curto, havendo uma resposta rápida em relação a mudanças ocorridas no ambiente, tais como concentração de nutrientes, pH e mudanças climáticas, podendo ser importantes bioindicadores²⁵ para avaliar a qualidade da água e o grau de eutrofização²⁶ do ambiente. A importância do zooplâncton também se dá principalmente pela condução do fluxo de energia, sendo relevantes na produtividade secundária e essenciais no transporte e regeneração de nutrientes pelo seu elevado metabolismo. Por sua relevância na cadeia trófica, esses organismos representam uma fonte alimentar fundamental, sendo utilizados no cultivo e produção de alimentos para o homem, como peixes e crustáceos.

Glossário

1. Seres vivos que não possuem a capacidade de produzir o seu próprio alimento.

2. Plantas aquáticas de grande porte.

3. Complexa comunidade de microrganismos, detritos orgânicos e inorgânicos aderidos a substratos, formando um biofilme que se desenvolve em superfícies submersas ou úmidas.

4. Organismos multicelulares, autotrofícos ou heterotróficos, podendo ser ou não de vida livre.

5.Comunidade de organismos que vivem dispersos nas águas doce, salobra, marinha ou no ar, possuindo pouca ou nenhuma capacidade de locomoção, sendo transportados pelas correntezas.

6. Processo através do qual um corpo de água adquire níveis altos de nutrientes, como fosfatos e nitratos, provocando o acúmulo de matéria orgânica em decomposição.

7. Organismos eucariontes, unicelulares e heterótrofos pertencentes ao Reino Protista.

8. Conjunto de algas microscópicas fotossintetizantes e unicelulares que habitam os ecossistemas aquáticos.

9. Componente bacteriano do plâncton que flutua à deriva na coluna d'água.

10. Parcela heterotófrica de organismos que vivem dispersos na coluna d'água.

11. Tipo de organismo cujo desenvolvimento se dá sem a ocorrência da fecundação, na qual o embrião se desenvolve de um óvulo, sem que a fêmea seja fertilizada por um macho.

12. Filo de animais cilíndricos e alongados, comumente conhecidos como vermes.

13. Interrupção temporária das funções vitais seguida de retomada posterior dos níveis metabólicos característicos do organismo.

14. Estado de latência que pode ocorrer em alguns animais quando se encontram em condições ambientais desfavoráveis ao seu pleno funcionamento.

15. Organismos que possuem sexos separados, sendo machos ou fêmeas.

16. Grupo de invertebrados que possuem exoesqueleto rígido e pares de apêndices articulados.

17. Grupo de artrópodes, a maioria é aquática, sendo o caranguejo e lagosta os principais representantes deste grupo.

18. Segundo segmento das patas situado entre a coxa e o fêmur.

19. Tipo de reprodução a qual não necessita da fecundação de dois gametas para formar outro indivíduo.

20. Massa biológica base da produção de energia a partir da decomposição de resíduos orgânicos.

21. Quantidade de matéria orgânica incorporada pelos consumidores primários ou herbívoros em um determinado período de tempo.

22. Aquele que se alimenta diretamente dos produtores (algas e plantas), ou seja, os herbívoros.

23. De água doce.

24. Organismos que compõe uma determinada posição em uma cadeia alimentar, indo do primário, secundário, terciário e assim por diante.

25. Indicadores biológicos da qualidade de um ambiente e de mudanças sofridas por ele ao longo do tempo.

26. Processo através do qual um corpo de água adquire níveis altos de nutrientes, como fosfatos e nitratos, provocando o acúmulo de matéria orgânica em decomposição.

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