Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/10537
Title: Ecological interactions in populations facing environmental stress
Other Titles: Interações ecológicas em populações sujeitas a stress ambiental
Author: Loureiro, Cláudia Sofia Brites
Advisor: Gonçalves, Fernando
Carvalho, Maria Arminda Pedrosa e Silva
Castro, Bruno Branco
Keywords: Biologia aquática
Zooplâncton
Stresse (Fisiologia)
Educação ambiental
Defense Date: 2012
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: O zooplâncton, particularmente os cladóceros, são organismos de água doce importantes na regulação da produção primária dos ecossistemas de água doce. No entanto, também podem adaptar-se a condições salobras. Tendo em conta as previsões no âmbito das alterações climáticas, a intrusão salina pode ocorrer a par com a subida de temperatura. As populações de água doce podem ficar vulneráveis aos efeitos interativos da salinidade e da temperatura, de acordo com os seus limites de tolerância e capacidade de adaptação ao stress ambiental. Assim, a presente tese analisou as interações resultantes das alterações destes agentes de stress em populações de cladóceros de água doce. Primeiro, comparou-se a halotolerância de diferentes genótipos de Simocephalus vetulus provenientes de populações de água doce e de água salobra de modo a avaliar a existência de uma componente genética de resistência à salinidade. A sensibilidade aguda dos genótipos variou na mesma gama de concentrações; todavia, todos os genótipos da população salobra, exceto um, foram mais tolerantes do que os de água doce, em termos de tempo à imobilização. Contudo, não foi possível estabelecer uma relação entre a performance reprodutiva em condições salobras e o contexto ambiental de origem destes genótipos. Mais, estes ensaios mostraram que as populações de água doce têm potencial para tolerar incrementos de salinidade. Como tal, pode-se concluir que a seleção a que os genótipos estão sujeitos no seu local de origem foi mais fraca do que o esperado. Segundo, investigou-se a capacidade de aclimatação de Daphnia galeata à salinidade e temperatura, de modo a avaliar a halotolerância de Daphnia a duas temperaturas num cenário de aclimatação multigeracional. O objetivo foi compreender se a pré-adaptação ao stress ambiental (20ºC e 25ºC versus 0 g/L e 1 g/L de NaCl) influenciou posteriormente as respostas a estes agentes de stress. Verificou-se uma tendência para um aumento de sensibilidade ao NaCl, a temperaturas mais elevadas. No entanto, este efeito foi anulado após nove gerações, mas apenas quando os organismos foram aclimatados aos dois agentes de stress em simultâneo (salinidade e temperatura elevada). Terceiro, demonstrou-se experimentalmente que a salinidade interferiu com a competição interespecífica, alterando a composição das comunidades zooplanctónicas. Este conjunto de evidências permitiu-nos refletir nos múltiplos impactos de agentes de stress, particularmente os relacionados com as previsões de alterações climáticas. Em paralelo aos estudos de natureza experimental, e numa perspetiva de Educação para o Desenvolvimento Sustentável (EDS), importa também promover o desenvolvimento de competências necessárias à compreensão de mudanças ambientais globais (e.g., o impacto da salinidade e da temperatura) para implementar estratégias de mitigação e adaptação. Neste contexto, foi realizada uma atividade com estudantes do ensino secundário, que se tornou uma boa oportunidade para a sua aprendizagem e aquisição de competências de interpretação de dados experimentais, assim como de sensibilização para as questões ambientais.
Zooplankton, namely cladocerans, are important regulators of primary production in freshwater ecosystems. However, these filter-feeders can also be found in brackish waters and can therefore adapt to this stressful condition. Bearing in mind climate change predictions, saline intrusion can occur in coastal freshwater systems, accompanied by increasing temperatures. Freshwater populations can thus become vulnerable to the interactive effect of salinity and temperature, framed within their tolerance limits and adaptation ability to environmental stress. Taking this into consideration, the present thesis aimed at addressing the complex interactions resulting from the challenge of these environmental stressors on freshwater cladoceran populations. First, the halotolerance of different Simocephalus vetulus genotypes from two freshwater and one brackish population (salinity 2.3) was explored. The goal was to determine whether there was a genetic component of salinity resistance. Clone acute sensitivity was comparable among populations. However, all brackish clones, except one, were more halotolerant than freshwater genotypes, in terms of survival time. Life history assays, carried out with extreme genotypes (from previous experiment) revealed no relationship between fitness and the original environmental context of genotypes. Also, these experiments showed that freshwater populations do have the potential to tolerate salinity increases. As such, we can conclude that the local selective pressure caused by salinity was weaker than expected. Second, the acclimation ability of Daphnia galeata to salinity and temperature was investigated in this study, by evaluating Daphnia’s sensitivity to salinity, at two different temperatures, along a multigenerational acclimation scenario. The objective was to understand whether pre-adaptation to environmental stress (20ºC and 25ºC versus 0 g/L and 1 g/L of added NaCl) influenced the response to the latter exposure to these stressors. A tendency towards the increase of sensitivity to NaCl was observed, at higher temperature. However, this temperature-dependent effect was nullified after nine generations, but only when animals had been acclimated to both stressors (salinity and higher temperature). Third, we experimentally demonstrated that salinity interfered with inter-specific competition, altering the community composition of zooplankton communities. This body of evidence allowed us to reflect on the impacts of multiple stressors, particularly those related to climate change predictions. In parallel with experimental studies, within the framework of Education for Sustainable Development, it is also important to promote the development of the necessary competences towards the comprehension of global environmental change (e.g. the impact of salinity and temperature), in order to implement adequate mitigation and adaptation strategies. Hence, an activity with secondary school students was conducted, providing a good opportunity towards learning and competence acquisition in the interpretation of experimental data, as well as increasing awareness towards environmental issues.
Description: Moutoramento em Biologia
URI: http://hdl.handle.net/10773/10537
Appears in Collections:DBio - Teses de doutoramento
UA - Teses de doutoramento

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6517.pdf2.8 MBAdobe PDFView/Open


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote Degois 

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.