Ecofisiologia de morfotipos reto e espiralado de Cylindrospermopsis raciborskii (Cyanobacteria) em condições controladas

Abstract

Cylindrospermopsis raciborskii é uma espécie formadora de florações potencialmente tóxicas em sistemas aquáticos eutrofizados, inclusive naqueles utilizados para abastecimento público, podendo trazer riscos à saúde humana. Esta espécie apresenta morfologia do tricoma reto, sigmóide e espiralado, sendo que as razões para esta variação ainda não foram claramente definidas. Estudos comparativos de seqüências genéticas têm demonstrado que a morfologia não está relacionada à filogenia do gênero Cylindrospermopsis e que os diferentes morfotipos representam uma única espécie. Os objetivos deste estudo foram: avaliar os efeitos de duas diferentes intensidades luminosas (30 e 90 μmol.m-2.s-1) e temperaturas (21 e 31°C) no crescimento e na morfologia de tricomas de uma linhagem reta (ITEP28) e outra espiralada (ITEP31) e, testar a hipótese de que ambos os morfotipos respondam negativamente à intensidade luminosa e temperatura altas. As linhagens reta e espiralada apresentaram pequenas diferenças na morfometria celular nas diferentes condições testadas. Além disso, a linhagem espiralada apresentou alterações na morfologia do tricoma, mostrando uma plasticidade fenotípica maior em relação à linhagem reta. Ambas as linhagens se adaptaram às condições testadas, embora a linhagem reta tenha apresentado velocidades máximas (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) de crescimento maiores que a linhagem espiralada (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). Na condição de 90 μmol.m-2.s-1 e 21°C, a linhagem reta não atingiu a fase exponencial do crescimento, enquanto a linhagem espiralada demorou para atingir a velocidade máxima de crescimento, e este foi interrompido antes. Nas condições de temperatura baixa (21°C) não houve produção de acinetos. Além disso, esta condição de temperatura baixa aliada a intensidade luminosa alta (90 μmol.m-2.s-1) prejudicou o crescimento de ambas...

Cylindrospermopsis raciborskii is a potentially toxic bloom former species in eutrophic aquatic systems, including water supply reservoirs where it can bring risks to human health. This species shows straight, sigmoid and coiled trichome morphology and the reasons to this variation aren’t clarified yet. Comparative studies of genetic sequences have been indicated that morphology isn’t related with the Cylindrospermopsis genus phylogeny, thus the different morphotypes represents a single species. The aims of this study were: to evaluate the effects of two different light intensities (30 and 90 μmol.m-2.s-1) and temperatures (21 and 31°C) on growth and morphology of straight (ITEP28) and coiled (ITEP31) morphotypes and, to test the hypothesis that both morphotypes respond negatively to the high light intensity and temperature. The straight and coiled morphotypes showed a little difference in the cell width and length measurements in the tested conditions. Moreover, the coiled trichome exhibited morphological changes that indicated greater phenotipical plasticity than the straight one. Both strains were adapted to the tested conditions, although the straight one showed higher growth velocity (V(x)= 3,21; 3,63; 3,89) than the coiled one (V(x)= 0,97; 1,07; 1,61; 1,80). In the condition of 90 μmol.m-2.s-1 and 21°C, the coiled morphotype delays to reach the maximum growth velocity, thus the growth was interrupted before that. In the conditions of low temperature (21°C) there is no akinetes production. Furthermore, this condition of low temperature associated with high light intensity (90 μmol.m-2.s-1) harmed the growth of both morphotypes. Therefore, the results found opposed to the considered hypothesis that both morphotypes are susceptible to the high light intensity and temperature in culture controlled conditions, since both morphotypes reached the highest growth velocity... (Complete abstract click electronic access below)