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IOB0128 – Zooplâncton Docente responsável: Luz Amelia Veja Perez Alunos: Adelite Floriano Carlos Cecilia Rondinelli Ronaldo Mitsuo Sato Tatiane Rossi Zooplâncton.

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1 IOB0128 – Zooplâncton Docente responsável: Luz Amelia Veja Perez Alunos: Adelite Floriano Carlos Cecilia Rondinelli Ronaldo Mitsuo Sato Tatiane Rossi Zooplâncton de Regiões Polares

2 Sumário: 1- Introdução 2- Região Ártica 3- Região Antártica 4- Métodos de coleta 5- Estudo de caso

3 1- Introdução Poucas espécies são restritas às áreas polares, mas incluídas nessa categoria muitas delas apresentam distribuição bipolar. A bipolaridade pode ter surgido de animais que foram transportados por correntes de fundo que ligam a região sul à norte, ou vice-versa. Outra teoria alternativa propõe que espécies cosmopolitas antepassadas foram deslocadas das baixas latitudes por competição, permitindo que populações remanescentes sobrevivem nas altas latitudes.

4 1- Introdução Exemplo de bipolaridade: Gymnosomata (Mollusca, Gastropoda) Clione limacina (hemisfério norte) X C. antarctica (hem. sul)

5 1- Introdução Biomas Polares são as regiões cobertas permanentemente ou sazonalmente por gelo e constantemente frias (temperatura da superfície do mar abaixo de 5°C) O gelo tem alto albedo e sombreia a coluna d'água abaixo dele, dessa forma, nas estações em que o oceano está congelado, a coluna d'água é totalmente ou quase sem luz. A composição das comunidades zooplanctônicas depende basicamente da advecção local e da cobertura de gelo Enquanto copépodos são comuns aos dois sistemas (Oceano Ártico e Oc. Antártico), a maior diferença é a presença de eufausiáceos na Antártica e de apendiculários tunicados no Ártico ((Deibel and Daly, 2007)

6 2- Região Ártica O Ártico pode ser divido basicamente em duas regiões: uma região central coberta permanentemente por gelo e outra que sazonalmente está coberta por gelo. Infelizmente, dados sobre o plâncton da Região Ártica são escassos, para a maioria das áreas eles são fragmentados no espaço e no tempo (Daase and Eiane, 2007)

7 2- Região Ártica A mais completa lista de espécies de qualquer polynya do Ártico tem sido compilada para a Northwater Polynya As espécies mais abundantes foram os copépodos Oithona similis, Metridia longa, Oncaea borealis, Pseudocalanus ssp., Microcalanus pygmaeus, Calanus hyperboreus, C. glacialis, C. finmarchicus e apendiculárias Oikopleura ssp. (Tabela 1)

8 Tabela 1 – Abundância de espécies de zooplâncton (# de animais.m-2). NOW East, estações na costa leste da Groenlândia. NOW West, estações a oeste da costa da Ilha Ellesmere. Valores simples são médias, e NR = espécie não reportada.

9 (Todas imagens a seguir foram retiradas do sítio eletrônico do Árctic Ocean Diversity, )http://www.arcodiv.org/ Oithona similis Metridia longa

10 (não foi encontrado imagem de Pseudocalanus ssp.) Oncaea borealis Mycrocalanus pygmaeus

11 Calanus finmarchicus é a espécie dominante em biomassa no Atlântico Norte (Palanqueand Batten, 2000). Essa espécie não se reproduz no Oc. Ártico(Conover and Huntley, 1991; Hirche and Kosobokova, 2003) – ver Tabela 1, Estreito de Barrow. Calanus hyperboreus Região do Estreito de Barrow (isolada de contato direto com Oc. Atlântico)

12 Tabela 1 – Abundância de espécies de zooplâncton (# de animais.m-2). NOW East, estações na costa leste da Groenlândia. NOW West, estações a oeste da costa da Ilha Ellesmere. Valores simples são médias, e NR = espécie não reportada.

13 2- Região Ártica A Polynya da Ilha St. Lawrence é fundamentalemente diferente das outras, sendo circundada apenas de 2 a 3 meses por ano, e sofre influência da corrente Anadyr, que trás altos níveis de nutrientes inorgânicos (Springer et al., 1989). Como resultado as taxas de produção primária são 5 a 10 vezes maior que em seu entorno.

14 Tabela 2 – Abundância de zooplâncton na Polynya de St. Lawrence

15 Espécies de Apendiculárias Oikopleura vanhoeffeni Fritillaria borealis

16 Espécie de quetognato Sagitta elegans

17 2- Região Ártica Um notável vazio sobre o entendimento da ligação entre a produção primária e secundária nos oceanos é carente de conhecimento e isso ocorre com o plâncton gelatinoso (Raskoff, Purcell and Hopcroft, 2004) Predições de quando, onde e como esses animais afetam o fluxo de material e energia que fluem pelas cadeias alimentares oceânicas são limitadas, especialmente no Oceano Ártico. Estudo realizado na Bacia do Canadá com veículo submersível controlado remotamente (ROV) permitiu observar as espécies de zooplâncton gelatinoso, das quais os grupos principais foram cnidários, ctenóforos, quetognatos e tunicados pelágicos.

18 2- Região Ártica Os organismos mais comuns na superfície foram os ctenóforos Mertensia ovum e Bolinopsis infundibulum, sendo essas duas espécies mais abundantes. M. ovum

19 2- Região Ártica Números surpreendentes de sifomedusas Atolla tenella foram encontradas em águas profundas da Bacia.

20 Espécies Antárticas Copépodes: grupo dominante no zooplâncton, Metridia gerlachei, Calanoides acatus e Euchaeta Antarctica(Hopkins,1985). Migração vertical noturna: E. superba, e migração sazonal: Rhincalanus gigas e Calanoides acatus. Tendência a formar enxames: E. superba, o anfípodo Parathemisto gaudichaudii e Salpa thompsoni. Diferentes hábitos alimentares, E. superba e C. acatus são herbívoros, E. triancantha é onívora e Parathemisto gaudichaudii e Sagitta gazellae.

21 Mackintosh (1934) identificou os seguintes grupos zooplanctônicos baseados na temperatura da água em que foram capturados. - Espécies de água quente - Espécies generalizadas - Espécies de água fria

22 Espécies de água quente a)Praticamente confinadas à água acima de 3 o C. Euphausia vallentini Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Subclasse: Eumalacostraca Ordem: Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero: Euphausia -Pico de acasalamento em outubro-novembro; -Rápido crescimento até maio; -Crescimento é zero no inverno devido a uma mínima atividade alimentar; -Nível mais alto de alimentação entre agosto e início de outubro e é coincidente com a maturação, o crescimento e o início do acasalamento; -Importante para a pesca e alimentação de outros animais.

23 b)Espécies típicas de águas quentes. Eucalanus sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Eucalanidae Gênero: Eucalanus

24 Candacia sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Candaciidae Gênero: Candacia Copépode predador, de 2 milímetros de comprimento. Possui grandes garras na boca, grande parte escondida abaixo do animal.

25 Heterorhabdus sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Heterorhabdidae Gênero: Heterorhabdus Par de pereopodos natatórios do calanoide copépode Heterorhabdus sp. chels jpg

26 Pleuromamma robusta Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Metridinidae Gênero: Pleuromamma Species Pleuromamma xiphias copepodes.obs-banyuls.fr/.../small_2832.jpg

27 Calanus simillimus Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Calanidae Gênero: Calanus Euphausia triacantha Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem: Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero: Euphausia

28 c)Espécies de água quente encontradas em regiões frias. Pareuchaeta sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Euchaetidae Gênero: Paraeuchaeta Pareuchaeta norvegica norvegicaESr.jpg

29 Euchaeta Antarctica Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Euchaetidae Gênero: Paraeuchaeta jaffeweb.ucsd.edu/pages/celeste/Intro/PhotoA.gif

30 Euphausia frigida Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem: Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero: Euphausia

31 Espécies generalizadas Primno macropa Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem: Amphipoda Família: Phrosinidae Gênero: Primno Vive em águas profundas

32 Spongiobranchia australis Reino: Animalia Filo: Gastropoda Classe:Heterobranchia Ordem: Clionoidea Família:Pneumodermatidae Gênero: Spongiobranchia Caracteristicas : corpo alongado, violeta/marrom, cabeça arredondada, boca branca, semi séssil, tem um longo apêndice, barbatanas alongadas. Tamanho máximo: 22 mm Distribuição: Argentina;Ilhas Falkland; Subantárticas: Geórgia do Sul, ilhas Sandwich do Sul; Antártica: Península Antártica, Mar de Weddell; ; d'Orbigny, A

33 Thysannoessa sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Subclasse: Eumalacostraca Superordem: Eucarida Ordem: Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero: Thysannoessa Espécie:Thysanoessa macrura, Thysanoessa spinifera

34 Rhincalanus giga Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Superordem: Gymnoplea Ordem: Calanoida Família: Rhincalanidae Gênero: Rhincalanus Em adaptação ao ambiente, desenvolve as suas gônadas e coloca um elevado volume de ovos após estimulação por um florescimento induzida por adubação com ferro.

35 e) Espécies Neutras Haloptilus sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Ordem: Calanoida Família: Augaptilidae Gênero: Haloptilus Espécie: Haloptilus spiniceps

36 Euchirella sp Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Superordem: Gymnoplea Ordem: Calanoida Família: Aetideidae Gênero: Euchirella Espécie:Euchirella splendens

37 Solmundella sp Reino: Animalia Filo: Cnidaria Classe:Hydrozoa Ordem:Narcomedusae Família: Aeginidae Gênero: Solmundella Espécie: Solmundella bitentaculata Possui 8 bolsas estômacais (O'Sullivan 1982a). Ocorrem em qualquer lugar entre a superfície e cerca de 1000 m (O'Sullivan 1982). Tem apenas dois longos tentáculos e conspícua. O guarda-chuva pode ser de até 72 mm de largura, mas normalmente é muito menor.

38 Cyllopus spp. Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem:Amphipoda Família: Cyllopodidae Gênero: Cyllopus Espécies: Cyllopus lucasii, Cyllopus magellanicus

39 f)Espécies encontradas em todas as isotermas, mas com uma ligeira preferência por água fria. Calanus propinquus Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse:Copepoda Ordem: Calanoida Família: Calanidae Gênero: Calanus

40 Calanoides acutus Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Calanidae Gênero: Calanoides

41 Vibilia antarctica Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Subclasse: Eumalacostraca Superordem: Peracarida Ordem:Amphipoda Família: Vibiliidae Gênero: Vibilia

42 Espécies de água fria g)Espécies de água fria que ocorrem em grande número em qualquer parte sul da isoterma de 3º C. Cleodora sulcata Reino: Animalia Filo: Mollusca Classe: Gastropoda Ordem:Pteropoda Família: Cavolinidae Gênero: Cleodora

43 Salpa fusiformis Reino: Animalia Filo: Chordata Subfilo: Urochordata Classe: Thaliacea Ordem:Salpida Família: Salpidade Gênero: Salpa Possui taxas de crescimento de até 40% de aumento do comprimento corporal, por dia medido em algumas populações Os indivíduos dentro de uma cadeia estão alinhados na mesma direção que o eixo da cadeia, facilitando a natação relativamente rápida dos agregados.

44 Tomopteris sp Reino: Animalia Filo: Annelida Classe: Polychaeta Subclasse: Palpata Ordem: Aciculata Família:Tomopteridae Gênero: Tomopteris

45 Limacina helicina Reino: Animalia Filo: Mollusca Classe: Gastropoda Ordem: Thecosomata Família: Limacinidae Gênero: Limacina Esta subpolar / polar espécie pode atingir tamanhos de até 1 centímetro. A partir do Golfo do Alasca, está ameaçada pela acidificação do oceano.

46 Clione antarctica Reino: Animalia Filo: Mollusca Classe: Gastropoda Subclasse:Opisthobranchia Ordem: Gymnosomata Família: Clionidae Gênero: Clione Clione limacina foi anteriormente considerado como tendo uma distribuição bipolar, mas Gilmer & Lalli (1990) mostram muitas diferenças do norte e o sul do hemisfério e passou a se considerar que as populações do sul deveriam ser considerado como uma espécie distinta, C. antarctica (Smith, 1902). Possui uma relação de simbiose com um anfípodo Antártico, Hyperiella dilatata.

47 Metridia gerlachei Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Superordem: Gymnoplea Ordem: Calanoida Família: Metridinidae Gênero: Metridia É uma das espécies mais abundantes na Antártica; Vive dispersa por toda coluna de água.

48 Euphausia superba Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem:Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero : Euphausia Pode chegar a 6 cm de comprimento, cada adulto pesa cerca de 2 g e vive em torno de 6 anos. Em biomassa, elas são as espécies mais numerosas, cerca 400 milhões de toneladas. É uma espécie chave no ecossistema antártico. Realiza migração vertical noturna, também formam aglomerados à superfície durante o dia para se alimentar e reproduzir.

49 h)espécies típicas das regiões mais fria, que raramente ou nunca abordam a convergência. Reino: Animalia Filo: Arthropoda Classe: Maxillopoda Subclasse: Copepoda Ordem: Calanoida Família: Augaptilidae Gênero: Haloptilus Haloptilus ocellatus

50 Eurisus antarcticus Reino: Animalia Filo: Arthropoda Classe: Malacostraca Subclasse:Eumalacostraca Ordem: Amphipoda Família: Eusiridae Gênero: Eusirus Anfípodo antárctico gigante, de quase 100 milímetros. photos.mongabay.com/07/11-creature.jpg

51 Diphyes antarctica Reino: Animalia Filo: Cnidaria Classe: Hydrozoa Subclasse:Hydroidolina Ordem:Siphonophorae Família: Diphyidae Gênero: Diphyes

52 Vanadis antarctica Reino: Animalia Filo: Annelida Classe: Polychaeta Subclasse: Palpata Ordem: Aciculata Família: Alciopidae Gênero: Vanadis Um verme marinho que faz parte do macrozooplancton.

53 Calycopsis borchgrevinki Reino: Animalia Filo: Cnidaria Classe: Hydrozoa Subclasse:Hydroidolina Ordem:Anthoathecatae Família: Bythotiaridae Gênero: Calycopsis www10.gencat.net/dursi/antartida/imgf/f41_53.jpg As gônadas estão embutidas nas dobras do estomago; uma espessa mesogleia sem estrutura, está presente nos tentáculos

54 i) Espécies neríticas Reino: Animalia Filo: Arthropoda Subfilo: Crustacea Classe: Malacostraca Ordem: Mysida Família: Mysidae Gênero: Antarctomysis Antarctomysis maxima Vive principalmente na Geórgia do Sul e nas Ilhas Orkney do Sul, a produção de ovos é maior para fêmeas na Geórgia do Sul, os jovens são incubados no inverno em ambos os sítios e são liberadas na Primavera.

55 Euphausia crystallorophias Reino: Animalia Filo: Arthropoda Classe: Malacostraca Ordem: Euphausiacea Família: Euphausiidae Gênero: Euphausia Também chamado de krill-do-gelo. Substitui a Euphausia superba em zonas ocupadas por banquisas. Encontrada a profundidades entre os 300 e os 650 m. É uma importante fonte de alimento para predadores costeiros.

56 Larvas de peixe A diversidade da ictiofauna neste ambiente se limita a apenas cerca de 300 espécies, representando 49 famílias de peixes teleósteos (Barrera-Oro, 2002). A família Nototheniidae é a mais representativa e as espécies mais abundantes em 2002/03 foram Pleuragramma antarcticum, Lepidonotothen. kempi, Chionodraco rastrospinosus e Trematomus scotti. Pleuragramma antarcticum

57 Importância do zooplâncton antártico O krill Antartico Sete espécies: uma do género Thysanoessa Seis espécies do género Euphausia: E. superba E.crystallorophias E. frigida E. longirostris E. triacantha E. Vallentini Bioluminescentes: possui fotóforos

58 Importância Econômica Importância Ecológica Comissão para a Conservação dos Recursos Marinhos Vivos do Antártico (CCRMVA) Derretimento de gelo Perturbações dos ecossistemas

59 Australianos descobrem centenas de novas espécies no oceano Antártico France Presse, em Sydney Centenas de novas espécies marinhas foram descobertas nas profundezas do oceano Antártico, anunciaram nesta quarta-feira (8) cientistas australianos. Um total de 274 espécies de peixes, antigos corais, moluscos, crustáceos e esponjas foram encontradas entre vulcões extintos, a uma profundidade de metros. Segundo os cientistas da organização de pesquisa científica e industrial da Commonwealth (CSIRO, nas siglas em inglês), foram encontradas também montanhas submarinas de 500 metros de altura e cânions maiores que o Grand Canyon, nos Estados Unidos. DivulgaçãoEspécie Ophiacantha brittlestar descoberta por australianos no oceano Antártico; eles dizem ter achado 274 espécies As descobertas foram realizadas em reservas marinhas a 100 milhas náuticas (185 km) ao sul da ilha australiana da Tasmânia, durante duas viagens da equipe do CSIRO, em novembro de 2006 e abril de 2007, graças ao uso de novas tecnologias, vídeo, sonar e a tomada de mostras do fundo marinho. Kate Wilson, uma cientista do CSIRO, afirma que se sabe mais sobre a superfície de Marte que sobre o fundo dos oceanos. Em águas australianas, por exemplo, mais de 40% das criaturas encontradas por nossos cientistas, durante uma viagem, nunca haviam sido vistas antes', disse. As expedições do CSIRO encontraram um total de 123 montanhas submarinas, disse o especialista Nic Bax, ao destacar que nessas zonas vivem milhares de animais submarinos. O cientista também destacou que alguns dos corais que se pode ver sob as águas antárticas "provavelmente existem há anos".

60 Coleta de dados: Mergulho; Fotografia; Ecossonda; Submersíveis.

61 Coleta de dados: obtenção de amostras Bombas de sucção; Redes de coleta: Rede de plâncton (simples);

62 Coleta de dados: obtenção de amostras Rede bongô;

63 Coleta de dados: obtenção de amostras Rede de nêuston; Redes com mensageiro.

64 Análise da amostra Lupa; Microscópio; Planktonscan (fornece as medidas de cada indivíduo, com tamanho, área, volume e biomassa).

65 Migração vertical alterações sazonais Primavera e verão: distribuídos por toda coluna de água com preferência para profundidade menor que 250 metros; Outono e inverno: distribuídos por toda a coluna de água porém mais concentrados em profundidade maior que 250 metros.

66 Migração Vertical Diurna alterações sazonais Segundo Atkinson and Peck (1988), a migração vertical diurna em regiões frias não está diretamente relacionada à variações sazonais; Já, segundo Vinogradov (1968), ela está intimamente relacionada à espécie, apresentando como principais alterações a amplitude e a intensidade da migração.

67 Migração Horizontal Está relacionada à correntes e massas de água.

68 Programa Biomassa (Investigação Biológica de Sistemas e Estoques Marinhos Antárticos) Programa multidisciplinar que teve como principal objetivo a compreensão dos sistemas biológicos e estoques do Mar do Sul; Utilização de métodos acústicos para determinar distribuição e abundância; Destaque ao estudo do krill Euphausia superba.

69 Efeito potencial da formação de gelo em copépodes pelágicos Antárticos: salinidade induziu mortalidade de Calanus propinquus e Metridia gerlachei

70 Tolerância a Salinidade foi testada de 34 a 85 e comparada a tolerância de Tubelários. Copépodes sobreviveram somente a salinidade de 34 (salinidades mais elevadas causou a morte dos indivíduos em questão de dias) Tubelários sobreviveram em uma salinidade de até 75

71 Mar de gelo Antártico é composto de de um grupo específico de organismos (comunidade simpágica), constituída desde bactérias até metzoários Salinidade pode varias de 0 a 100 Grande quantidade do gelo desaparece no verão e forma-se novamente no inverno. No inverno a quantidade de biomassa no gelo excede parcialmente a disponibilidade oceânica do alimento para o zooplâncton herbívoro

72 Os copépodos em questão alimentam-se dessas algas diretamente no lado interior da placa de gelo Estágios de vida de duas espécies (Paralabidocera antarctica e Stephos longipes) se dão dentro do gelo em determinada época do ano Calanoides abundantes não foram observados abaixo dessas placas de gelo

73 Tolerância salinidade foi testada nas dias espécies em questão e em um metazoário de espécie desconhecida que vive no gelo Salinidade variou de 34 a 85 Sobrevivência dos animais foi verificada todos os dias Quando ficavam inoperantes eram removidos do poço

74 Tolerância diferente Quase todos os metazoários sobreviveram em salinidades intermediárias (45-65) Até salinidade 65 moviam-se rapidament,e respondiam a estimulações luminosas Para os Copépodes foi observada uma sensibilidade maior, tolerando uma salinidade de apenas 34 Demonstra capacidade fisiológica restrita dos dois copépodes

75 Tolerância para bactérias que vivem nesse ambiente chega a 90 e algas a 150

76 Grazing de amphipodas abaixo do gelo em algas de gelo marinho Taxa de ingestão foi escolhida como principal indicador Observações de comportamento foram feitas e somente indivíduos saudáveis e ativos foram escolhidos

77 Foram colocados em tubos de ensaio de plástico com água do mar filtrada Foram colocados blocos de gelo com algas de biomassa conhecida para os indivíduos

78 Quando o gelo derreteu os indivíduos foram retirados e foi medida a biomassa das algas

79 Bibliografia Gradinger, R. and S. B. Schnack-Schiel Potential effect of ice formation on Antarctic pelagic copepods: salinity induced mortality of Calanus propinquus and Metridia gerlachei in comparison to sympagic acoel turbellarians. Polar Biol. 20: 139–142. Werner, I Grazing of Arctic under-ice mphipods on seaice algae. Mar. Ecol. Prog. Ser. 160: 93–99.

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