Estudo da diversidade vegetal da Baía do Almirantado (Ilha Rei George, Antarctica) com uso de metabarcoding (Next Generation Sequencing)

Abstract

Devido ao aquecimento global e ao consequente aumento de temperatura ao redor do planeta, os ecossistemas têm se transformado. Na Península Antártica, o aumento de temperatura registrado nos últimos 10 anos tem sido da ordem de 3º C, o que tem ocasionado diversas mudanças ao ambiente, como por exemplo, a maior disponibilidade de água líquida, chuva, áreas livres de gelo e temperaturas mais amenas. Esses fatores podem favorecer a colonização da região por novas espécies. O continente Antártico, por sua vez, já foi um lugar de difícil acesso para propágulos de espécies vindas de outras regiões do planeta, porém, devido ao aumento da presença humana no continente esse cenário tem mudado. Sendo assim, estudos que busquem detectar a chegada de novos organismos ao continente antártico se fazem necessários. Nesse estudo através da técnica de DNA metabarcoding, foram analisadas amostras de solo, neve e ar da baía do Almirantado, na Ilha Rei George, a fim de se obter a composição de espécies ali presente. Foram analisadas amostras com maior e menor nível de influência humana, com objetivo de inferir se o maior contato humano poderia influenciar as comunidades amostradas. Ao total foram detectados 82 táxons distribuídos em nove amostras: uma de ar, três de solo e cinco de neve. Os táxons encontrados pertencem a quatro reinos (Animalia, Chromista, Plantae e Protozoa) e 11 Filos (Arthropoda, Cercozoa, Chlorophyta, Chordata, Ciliophora, Cnidaria, Dinophyta, Mollusca, Perclozoa, Porifera e Streptophyta). Somente 29% dos táxons puderam ser identificados ao nível de espécie. De todos os táxons, Sanguina nivaloides (Chlorophyta) foi a espécie mais abundante, além de estar presente em oito de nove amostras, seguida por outras Chlorophyta não identificadas e o gênero Chlamydomonas. Dos táxons identificados, 27 (22.14%) não possuem registro de ocorrência prévio para a Antártica. Não foi possível relacionar as diferenças entre comunidades com uma maior ou menor presença humana. Todos organismos encontrados não registrados para a região, foram organismos já adaptados a condições semelhantes à da Península Antártica.

Abstract: Due to global warming and the consequent increase in temperature around the planet, ecosystems have been transformed. In the Antarctic Peninsula, the increase in temperature has been recorded at around 3ºC in the last 10 years, which has caused several changes to the environment, such as greater availability of liquid water, rain, ice-free areas, and warmer temperatures. These factors may favor the colonization of the region by new species, whether invasive or not. The Antarctic continent was once a place of difficult access for the newcomers from other regions of the planet, but with the increase in human presence, this has changed. Therefore, a way to detect the arrival of new organisms is necessary, and for this purpose DNA metabarcoding has shown promise. In this study, soil, snow, and air samples from Admiralty Bay on King George Island were analyzed using such a technique, to obtain the composition of species present there. Samples with higher and lower levels of human influence were analyzed to infer whether the greater human contact could influence the sampled communities. In total, 82 taxa were detected, distributed in 9 samples, 1 of air, 3 of soil, and 5 of snow. The taxa found belonged to four kingdoms (Animalia, Chromista, Plantae, and Protozoa) and 11 phyla (Arthropoda, Cercozoa, Chlorophyta, Chordata, Ciliophora, Cnidaria, Dinophyta, Mollusca, Perclozoa, Porifera, Streptophyta). Only 29% of the taxa could be identified at the species level. Of all taxa, Sanguina nivaloides (Chlorophyta) was the most abundant and was present in all but one sample, followed by unidentified Chlorophyta and the genus Chlamydomonas. Of the taxa identified 27 (22.14%) have no previous record of occurrence for Antarctica. It was not possible to relate the differences between communities to a greater or lesser human presence. The organisms found that were not recorded for the region, were all organisms adapted to conditions like those of the Antarctic Peninsula, with the increase in temperature and its consequences having little impact on their ability to colonize the region.