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 Isotopic signatures of Frenulata from cold seeps in the Gulf of Cadiz
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/7700

title: Isotopic signatures of Frenulata from cold seeps in the Gulf of Cadiz
other titles: Assinaturas isotópicas de Frenulata em fontes frias no Golfo de Cadiz
authors: Carramaschi, Guilherme Leite
advisors: Cunha, Maria Marina Ribeiro
keywords: Biologia marinha
Anelídeos
Macrofauna bentónica
Vulcões de lama - Golfo de Cádiz
Processos hidrotermais
Isótopos estáveis
issue date: 14-Dec-2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: Siboglinids are tube-dwelling annelids that are important members of deep-sea chemosynthetic communities, which include hydrothermal vents, cold seeps, whale-falls and reduced sediments. As adults, they lack a functional digestive system and rely on microbial endosymbionts for their energetic needs. Currently most researchers recognize four main lineages within Siboglinidae, Frenulata, Vestimentifera, Sclerolinum and Osedax, of which Frenulata is the most understudied. The discovery of chemosynthetic-based communities dominated by frenulates in several mud volcanoes in the Gulf of Cadiz, and the possibility to explore these habitats through several research programmes has been an excellent opportunity to extend our knowledge on these fascinating tubeworms. As other chemosymbiotic animals, frenulates have depleted values of δ13C that result from the metabolic pathways of their associated bacteria. In this study, stable isotope signatures were used to determine (1) the energy source (methane or sulphur) of the endosymbionts of different species of frenulates, (2) the occurrence of resource partitioning between species inhabiting the same site and (3) differences in the energy sources of the same species inhabiting different sites. Additionally, the effect of different sample preservation methodologies (frozen, ethanol, and formaldehyde) in the isotopic signatures was also compared. The δ13C values of both species from Porto mud volcano indicate that these species may host methanotrophic symbionts and that they are able to exploit different microhabitats within the same seep site. The carbon isotopic signatures were more (Spirobrachia tripeira and Lamellisabella denticulata) or less (Siboglinum cf. poseidoni) depleted than expected suggesting that dual symbiosis may be more prevalent than previously though in frenulates. It is hypothesized that dual symbioses allow frenulates to survive in the spatially and temporally variable chemical environment of mud volcanoes. The effects of the preservation method on δ13C and δ15N values is in agreement with previous studies and suggest that frenulate samples preserved chemically can be used in trophic ecology studies. However results obtained with samples including the chitinous tube of the animals should be interpreted with caution.

Os Siboglinideos são anelídeos tubícolares, componentes importantes de comunidades quimiossintéticas profundas como fontes hidrotermais, fontes frias, carcaças de baleias e sedimentos reduzidos. Em adultos, estes poliqueta não possuem um sistema digestivo funcional, sendo dependentes de endossimbiontes microbianos para as suas necessidades energéticas. Atualmente são reconhecidas quatro linhagens principais dentro da familia Siboglinidae: Frenulata, Vestimentifera, Sclerolinum e Osedax, dos quais os Frenulata são os menos estudados. A descoberta de comunidades quimiossintéticas dominadas por Frenulata em vários vulcões de lama no Golfo de Cádis e a possibilidade de explorar estes ecossistemas através de diversos programas de pesquisa tem sido uma boa oportunidade para expandir o conhecimentos neste fascinate grupo de animais. Como outros animais quimiossintéticos, os Frenulata tem valores de δ13C empobrecidos resultantes das vias metabólicas das suas bactérias associadas. Neste estudo as assinaturas de isótopos estáveis foram utilizadas para determinar (1) a fonte de energia (metano ou enxofre) das bactérias endossimbiontes das diferentes espécies de Frenulata, (2) a ocorrência de partição de recursos entre espécies que habitam o mesmo local e (3) diferenças nas fontes de energia da mesma espécie proveniente de diferentes locais. Adicionalmente os efeitos de diferentes métodos de conservação (congelação, álcool e formaldeído) nas assinaturas isotópicas foram comparados. O valor de δ13C de ambas as espécies colhidas no vulcão de lama Porto sugere que as mesmas podem hospedar bactérias metanotróficas, e que são capazes de explorar microhabitats diferentes num mesmo vulcão de lama. As assinaturas isotópicas de carbono foram mais (Spirobrachia tripeira e Lamelisabella denticulata) ou menos (Siboglinum cf. poseidoni) baixas do que o esperado sugerindo a ocorrência de uma simbiose dupla, sugerindo que este tipo de simbiose pode ser mais frequente do que se pensava em Frenulata. Hipoteticamente a simbiose dupla pode permitir aos Frenulata sobreviver em ambientes químicos temporal e espacialmente variáveis como é o caso dos vulcões de lama. Os efeitos dos métodos de preservação nos valores de δ13C e δ15N estão de acordo com estudos anteriores, sugerindo que amostras de Frenulata preservadas quimicamente podem ser utilizadas para estudos de ecologia trófica. Porém, os resultados obtidos para amostras que incluem o tubo de quitina característico destes animais devem ser interpretados com cautela.
description: Mestrado de Biologia Marinha
URI: http://hdl.handle.net/10773/7700
appears in collectionsBIO - Dissertações de mestrado
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