Avaliação do impacto da urbanização e extremos de temperatura sobre a fisiologia e morfologia de Hypnea musciformis (Wulfen) J.V. Lamouroux (Gigartinales, Rhodhophyta): uma avaliação do efeito sinérgico

Abstract

O efeito sinérgico dos fatores temperatura e impactos da urbanização foram testados in vitro em uma espécie de macroalga vermelha de importância econômica para extração de kappa carragenana, Hypnea musciformis (Wulfen) J. V. Lamouroux. Múltiplos ensaios de 96 hs foram realizados expondo a alga a extremos de temperaturas e a águas de ambientes urbanos considerando regiões com e sem saneamento básico, para verificação dos danos fisiológicos e morfológicos causados. Utilizou-se a fluorometria de pulso modulado (PAM), Oxigênio dissolvido, taxa de crescimento vegetativo, concentração de pigmentos, microscopia confocal e de luz para a caracterização e avaliação dos efeitos dos fatores em análise combinados e isoladamente sobre o desempenho fisiológico da planta. Os resultados indicam que houve estresse fisiológico em Hypnea musciformis com fotoinibição principalmente quando combinados temperaturas extremas e ambientes urbanos não saneados. Os danos maiores causados foram os relacionados aos tratamentos da temperatura extrema de 35°C sobre os parâmetros fotossintéticos (Fmax,Fv/Fm,?,?) os quais sofreram drásticas reduções quando comparados aos tratamentos de 25°C. O mesmo padrão de resultados foi observado para o oxigênio, onde os menores valores de oxigênio dissolvido para H.musciformis ocorreu na temperatura de 35°C e maiores para incubações de H.musciformis com máximo obtido 5,12 mg.L-1. Considerando a análise de componentes principais (PCA), o fator temperatura representou o eixo II explicativo responsável pelo entendimento de 19% da distribuição dos dados. O eixo I representou 65,03% da variação do conjunto de dados correlacionados, representado pelos nutrientes (nitrato, fosfato e nitrogênio amoniacal). A exposição aos tratamentos provocou o aumento da espessura da parede celular, redução do amido das florídeas e o aumento de algas endofíticas após o rompimento da mucilagem. As concentrações dos pigmentos fotossintetizantes, carotenóides e ficobiliproteínas tiveram estimulas a sua síntese, sofrendo reduções somente a 35°C em relação ao controle. A clorofila a manteve suas concentrações constantes em relação ao controle com redução na temperatura mais elevada para os tratamentos, principalmente na área urbana não saneada. Conclui-se que os impactos derivados da urbanização em áreas não saneadas e temperaturas extremas afetaram negativamente o desempenho fisiológico e a organização celular de H.musciformis.

The synergistic effect of temperature factors and impacts of urbanization were tested in vitro with a species of red seaweed of economic importance for the extraction of kappa carrageenan Hypnea musciformis. Multiple assays were performed 96 hours exposing the algae to extreme temperatures and water environments considering urban regions with and without basic sanitation, for verification of the physiological and morphological damage caused. We used a pulsemodulated fluorometry (PAM),dissolved oxygen, its growth rate, pigment concentration, and Light Confocal Microscopy for the characterization and assessment of the effects of factors combined and analyzed separately on the physiological performance of the plant. The results indicate that there were physiological stress in Hypnea musciformis photoinhibition especially when combined with extreme temperatures in urban environments and not sanitized. The damage caused were more related to the treatment of extreme temperature of 35°C on the photosynthetic parameters (Fmax, Fv / Fm, â, á) who suffered drastic reduction when compared to treatments of 25°C. The same pattern of results was seen for the oxygen dissolved, where the lowest values for the H.musciformis to occur at a temperature of 35°C and values were higher for incubations H.musciformis obtained with a maximum 5,12 mg L-1. Considering the principal component analysis (PCA), the temperature factor represented axis II explanatory responsible for understanding 19% of the data distribution. Axis I represented 65.03% of the variation of the set of correlated data, represented by the nutrients (nitrate and ammonium phosphate). The exposure treatment caused an increase of the cell wall thickness, starch reduction, blooms of endophytic algae after the breaking of wall. The concentrations of photosynthetic pigments, carotenoids and phycobiliproteins were stimulus their synthesis, suffering only cuts at 35°C compared to control. The chlorophyll a concentrations remained constant in their relation to the control with a reduction in the higher temperature for treatments, mainly in urban areas was wiped out. We concludes that the impacts arising from urbanization in areas and extreme temperatures affected negatively the performance of physiological and cellular organization H.musciformis.