Macroalgas como indicadores biológicos

          Os ambientes de transição entre os continentes e os oceanos, ou zonas costeiras, sempre foram muito utilizados pelas populações mundiais como áreas de lazer, para comércio e navegação. E, nas últimas décadas com o aumento populacional, essas zonas ficaram suscetíveis a impactos ambientais causados por atividades antrópicas.

          Durante muitos séculos se acreditou que os oceanos tinham uma capacidade infinita para assimilar qualquer substância que fosse descartada e não sofrer qualquer tipo de alteração. Mas estudos recentes revelaram que, apesar de grande, essa capacidade de assimilação é finita. E as regiões onde a renovação da água é limitada tendem a sofrer com alterações na qualidade da água, além de perturbações biológicas.

           O lançamento de efluentes domésticos, os quais são ricos em nutrientes como o fósforo e nitrogênio, estimulam a proliferação de organismos fitoplanctônicos e macrófitas aquáticas que causam problemas biológicos e recreacionais. Esse aumento excessivo da biomassa em resposta às condições ambientais é o fenômeno denominado de “Eutrofização”.

          Bioindicadores são organismos vivos, vegetais ou animais, que reagem a mudanças na qualidade do meio ambiente, através da presença, quantidade, fontes e efeitos de determinados poluentes. Pelo baixo seu baixo custo, a utilização de bioindicadores é mais favorável que a de métodos convencionais. Podendo ainda serem utilizados na avaliação cumulativa de alguns eventos em uma região durante algum tempo.

          Como as macroalgas respondem às condições ambientais, através do aumento excessivo da biomassa ou do desaparecimento de algumas espécies, essas passaram a ser utilizadas para monitorar a qualidade da água. O tamanho macroscópico, a mobilidade restrita e a reprodução rápida são outras características que colaboram para esses organismos serem bioindicadores.

Néctons - Definição

          A divisão dos Néctons é composta por organismos que são adaptados anatomicamente e fisiologicamente para manter uma natação eficiente nos meios aquosos. Os organismos do Nécton possuem a musculatura e os sistemas sensoriais bem mais desenvolvidos que os organismos das outras divisões. 

         Além dos peixes, os grandes crustáceos, répteis e até mamíferos marinhos estão inclusos nesse grupo. Esses organismos estão "espalhados" por todas as regiões dos oceanos e tendem a apresentar volumes corporais bastante elevados e a viver em cardumes. 

         Os Néctons, diferentemente dos Plânctons e Bentos, possuem um grande valor econômico, principalmente como fonte de alimento nas diversas culturas. Assim é bastante complicado estudar essa divisão separada de atividades comerciais como a maricultura e a pesca. 

Bioinvasão Marinha

         Nós vamos invadir sua praia

          O termo "Bioinvasão" ou "Invasão biológica" determina a presença de organismos em ambientes nos quais não haviam registros anteriores para determinada espécie.
   
          A movimentação de espécies entre regiões é natural, geralmente as mesmas buscam locais de ofereçam condições favoráveis de desenvolvimento. Mas as atividades humanas estão acelerando esse intercâmbio e favorecendo a diminuição da biodiversidade em alguns locais.

          A Bioinvasão pode ser dividida em dois tipos:

•  Expansão: corresponde à movimentação natural dos organismos. 
•  Introdução: corresponde ao transporte de espécies através de atividades humanas. 

         O transporte, o estabelecimento, a expansão e o possivelmente o impacto são as etapas de uma invasão biológica. Primeiramente, precisam aguentar as longas viagens até a área receptora. A seguir, precisam se adaptar as novas condições ambientais e conseguir se expandir para se manterem uma população estável. Assim, as espécies para serem denominadas de invasoras precisam demonstrar uma grande resistência.

         Outro termo muito importante neste tema é o "Vetor". E o que seria o Vetor? É o meio pelo qual a espécie é transportada a um novo habitat. Existe uma grande quantidade de Vetores e dentre eles podemos identificar os intencionais, como a aquicultura, e os não intencionais, como a água de lastro. Os navios, os quais transportam organismos planctônicos na água de lastro e organismos incrustados no casco, e aquários domésticos ou de pesquisa estão os vetores mais comuns.

        Ecologicamente esse assunto é muito estudado, principalmente no ecossistema terrestre, e os estudos revelam importantes interações biológicas entre as espécies nativas e as invasoras. Essas interações, como competição e predação, podem gerar efeitos negativos, como a extinção de espécies locais. Por outro lado, as espécies nativas podem facilitar o estabelecimento de espécies exóticas e não serem afetadas, contribuindo para uma maior estruturação da comunidade.

         No Brasil, desde a época da colonização havia uma intensão introdução de espécies invasoras através dos cascos de navios e das pessoas que vinham do continente europeu, o vibrião da cólera e alguns mexilhões são exemplos de bioinvasores dessa época. No séculos XX ,com a intensificação do comércio marítimo, alguns estudos registram que mais de 40 espécies invasoras foram introduzidas no litoral brasileiro. Atualmente, os estudos sobre esse fenômeno aumentaram consideravelmente e são analisados com uma visão multidisciplinar objetivando prevenir e controlar possíveis desequilíbrios ambientais.

Zooplâncton

          O Zooplâncton é formado por um grupo diverso de organismos que vivem em diferentes profundidades na coluna d'água e estão presentes até em habitat's remotos, como em águas em torno do Monte Everest.

          Grande parte dos organismos dessa divisão possuem ciclo de vida bem curto e por isso sentem facilmente qualquer alteração no meio ambiente. Assim são bastante utilizados em testes de qualidade de água.

         O nome "Zooplâncton" varia do grego Zoo = Animal e Plâncton = errante. Os organismos zooplanctônicos podem ser tanto meroplanctônicos, como os estágios larvais de crustáceos e peixes, quanto holoplanctônicos, como os Copépodes os quais são um grupo dos crustáceos.

         Ecologicamente, os zooplânctons são em grande maioria heterotróficos e na cadeia trófica são consumidores primários ou secundários, com algumas espécies ainda sendo detritívoras. Sendo bastante importantes economicamente, pois algumas espécies são cultivadas para servirem de alimento para pescados que são comercializados em larga escala.

         Muitos filos bem conhecidos estão representados no zooplâncton, como os Artrópodes, Moluscos, Cnidários e até Cordatos. Falaremos mais detalhadamente de algumas classes nos próximos artigos. Observe abaixo a "visão de um cientista" quando coleta esses organismos e visualiza no laboratório.

Chaetognatha

       Setas do mar

       Os quetognatos são organismos marinhos, os quais podem ser planctônicos ou bentônicos, e de pequeno tamanho, atingindo no máximo 12 centímetros de comprimento. Esse filo apresenta cerca de 150 espécias conhecidas somente. 

        O corpo dos quetognatos tem uma forma de seta e se deslocam com a ajuda de nadadeiras. Os organismos que vivem na parte superficial da coluna d'água geralmente são transparentes para escapar dos predadores e os que estão em águas mais profundas são opacos. Além disso, os organismos apresentam simetria bilateral e um número par de nadadeiras. Observe no vídeo abaixo a movimentação desses organismos:

        Os organismos do filo Chaetognatha não apresentam sistema excretor, circulatório e respiratório. O sistema nervoso está presente e é composto por um par de gânglios cerebrais, um par de nervos perto da faringe e um gânglio no tronco dos organismos. 

       Os quetognatos são hermafroditas e se reproduzem durante todo o ano, sendo a fecundação interna com o esperma amadurecendo antes do óvulo. 

       Esses organismos são encontrados em todas as regiões marinhas, sendo bem distribuídos nas diversas latitudes e profundidades. Ecologicamente, são organismos carnívoros e predadores de copépodes. Capturam as presas com auxílio de ganchos localizados na parte superior do corpo. 

      

Coleta de plâncton

Captura de organismos planctônicos

       Para que os organismos planctônicos possam estudados é de fundamental importância que sejam coletados e levados a laboratórios especializados. Assim, quando pensamos na captura desses organismos, deve vir a dúvida:

      Como coletar organismos tão pequenos e quais os equipamentos são utilizados nos procedimentos?

         Os principais "amostradores", ou seja, equipamentos utilizados para retirar do meio um conjunto de organismos que represente a fauna/flora do sistema são: redes, bombas de sucção, armadilhas e, com o avanço da tecnologia, atualmente é possível observar os organismos no próprio local com alguns instrumentos ópticos. 

         É importante observar que não existem equipamentos ideais para se coletar todos os tipos de plâncton, existem equipamentos específicos, ou seja, equipamentos de acordo com o objetivo do estudo. Pois em um litro d'água se pode obter uma amostra considerável de bacterioplâncton, mas muito provavelmente não é o suficiente para a captura de medusas. 

         Como o trabalho é realizado com amostras, o estudo feito  sobre as comunidades é estatístico. Assim, a amostragem deve ser realizada de acordo com as leis da estatística, como por exemplo: as coletas devem ser independentes e ao acaso. Mas como o Plâncton "reside" em um ambiente que constantemente passa por transformações, não é seguro que apenas uma coleta represente a abundância real do ecossistema. Assim, para que se chegue a resultados confiáveis sobre a composição, abundância e relações planctônicas são necessárias várias coletas e estudos periódicos. 

       Principais equipamentos:

• Garrafas

          São utilizadas principalmente quando o objetivo é a coleta de organismos muito pequenos, como o Nano e Picoplâncton, e com baixa mobilidade. O volume coletado pela garrafa varia entre 1 e 30 litros e são fabricadas de materiais não tóxicos, o PVC (Cloreto de polivinila) é muito comum. As garrafas mais conhecidas e utilizadas são as do tipo Van Dorn e Niskin. 

          A estrutura desses amostradores é bem simples, são compostos por um cilindro aberto nas duas extremidades, quando são lançadas na água as duas extremidades estão abertas, assim permitem a passagem da água, quando se chega na profundidade desejada é lançado um mensageiro, o qual atinge a região que está prendendo as tampas do cilindro, quando as tampas são liberadas o cilindro se fecha e a água fica contida. 

          As principais vantagens é que esse amostrador realiza uma coleta não seletiva e quando pequena é de fácil manuseio, além da possibilidade da coleta simultânea. Por outro lado, há a  possibilidade de "fuga" dos organismos e se forem muito grandes, é manuseio é complicado, devido ao peso. 

                                  

                              

•        Redes coletoras

            Esses amostradores são bem simples e provavelmente foram os primeiros a serem utilizados. Essas redes se baseiam na filtração básica mesmo e são compostas por uma abertura rígida, por uma rede, a qual pode ser de malhas com diferentes tamanhos, de acordo com o organismos que se quer capturar e além disso, um coletar que é onde fica a amostra. 

          Quando falamos de rede, é importante lembrar que não existe uma rede ideal para todos os organismos, a escolha da malha é feita de acordo com o tamanho do plâncton a ser capturado. Mas o baixo custo, o fácil manuseio e a filtração rápida são algumas das vantagens desse meio. A mistura de organismos e a fuga de organismos são as principais desvantagens. 

• Sistemas Ópticos

            A partir da década de 1950 houve um aumento considerável da utilização da tecnologia em pesquisas oceanográficas. Assim os plânctons podem ser estudados no meio ambiente através de uma luz que é emitida por um sistema de imagem, quando a luz é refletida, ela é captada por um sensor e analisada em computadores especializados. O "Registrador de vídeo de plâncton" é um microscópio submarino que tem um sistema de vídeo acoplado, esse aparelho percorre a coluna d'água gerando imagens diferentes de organismos. O "perfilador submarino de vídeo" é outro equipamento altamente tecnológico, é uma câmera de vídeo capaz de detectar organismos a partir de 100 micrômetros, o sistema desce na coluna d´água através de um cabo e realiza uma amostragem a cada 4 centímetros. Os sistemas eletrônicos geralmente são muito precisos, mas a grande desvantagem é com relação ao custo, o qual é elevado, por isso os equipamentos não são encontrados facilmente em instituições. 

Ctenophora

      Esse filo é composto por organismos planctônicos que vivem até grandes profundidades e que apesar da sua importância são pouco estudados. Antigamente, os ctenophoros eram agrupados juntamente com os Cnidários. Mas atualmente estão em um filo separado, sendo ainda subdividido em duas classes de acordo com a presença de tentáculos - classe Tentaculata e Nuda -  e com cerca de 100 espécies descritas. O nome Ctenophora deriva do grego e significa "portador de pentes". 

      Os Ctenophoros são organismos exclusivamente marinhos, com simetria birradial e triploblásticos, ou seja, possuem três camadas de células no corpo, sendo a ectoderme a mais externa, a endoderme a mais interna e a mesoderme bem primitiva. Os organismos apresentam uma estrutura corporal bastante simples, sendo similar a dos Cnidários. Observe na imagem abaixo a anatomia desse organismo:

      Esses organismos variam bastante no tamanho, podendo chegar a mais de um metro, algo que é considerável para organismos que se locomovem com o auxílio de cílios. Os sistema nervoso é formado por uma rede difusa e possuem uma cavidade gastrovascular com ramificações complexas que terminam em dois poros anais, diferentemente dos Cnidários que não possuem uma estrutura oposta a boca. 

       Na camada de células mais externa dos tentáculos, esses organismos possuem células bem específicas denominadas de "coloblastos", as quais liberam uma substância aderente bastante importante na captura de presas. Outra característica marcante é a presença de oito placas ciliadas, denominadas pentes, e que auxiliam na locomoção. 

      Quanto a reprodução, a maioria dos organismos desse filo são hermafroditas, mas fazem fecundação cruzada, pois é mais vantajosa quando se fala em evolução das espécies. A fecundação ocorre na água e o desenvolvimento é indireto, pois tem a presença de uma larva denominada "Cidipídio", a qual já é semelhante ao organismo adulto. 

      Ecologicamente, são animais heterotróficos e carnívoros, que se alimentam principalmente de micro crustáceos. A superpopulação de Ctenóphoros pode causar prejuízos a economia, pois quando as presas adultas estão pouco disponíveis, passam a se alimentar de ovos e larvas, os quais fazem parte de uma importante divisão do plâncton - "Ictioplâncton", justamente por serem fundamentais na economia pesqueira.