Biodiversidade e processos microbianos em ecossistemas aquáticos

• Processo: 14/14139-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia
• Pesquisador responsável: Hugo Miguel Preto de Morais Sarmento
• Beneficiário: Hugo Miguel Preto de Morais Sarmento
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Armando Augusto Henriques Vieira ; Bianca Trevizan Segovia da Silva ; Flavio Henrique da Silva ; Inessa Lacativa Bagatini ; Josep Maria Gasol Piqué ; Luciano Takeshi Kishi ; Maria da Graça Gama Melão ; Odete Rocha ; Ramiro Logares ; Stefan Bertilsson
• Auxílio(s) vinculado(s): 16/50494-8 - Flow cytometry as a tool to assess the impact of mixotrophic Algae in planktonic food webs, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/26786-1 - Processos estruturantes de comunidades microbianas e redes de interações ecológicas em gradientes latitudinais do oceano global, BP.DR; 17/10299-4 - Influência da quantidade e qualidade da matéria orgânica dissolvida (MOD) sobre o metabolismo bacteriano, BP.IC; 15/02307-1 - Estudo comparativo de métodos de extração de DNA em microalgas, BP.IC
• Assunto(s): Ciclo do carbono Ecologia microbiana Limnologia Metagenômica Ambiente aquático Ciclagem de nutrientes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciclo do Carbono | Diversidade e função microbiana | Ecologia microbiana | interações bióticas | Limnologia | metagenômica | Ecologia microbiana aquática

Resumo

Os ambientes aquáticos têm um papel preponderante na ciclagem da matéria e energia, e geralmente apresentam alta produtividade e biodiversidade. Em regiões tropicais, esses ecossistemas são particularmente relevantes para os ciclos biogeoquímicos. Os microrganismos têm um papel central nos processos de produção e consumo de CO2 nesses ecossistemas. No entanto, pouco se sabe ainda sobre a diversidade filogenética desses microrganismos e suas interações bióticas com outros compartimentos da teia trófica planctônica, assim como os processos que estão por detrás das elevadas emissões de CO2 observadas em ecossistemas aquáticos tropicais. As pesquisas propostas permitirão quantificar estoques de biomassa, processos (e.g. produção, respiração) e forças de interação entre os diferentes compartimentos da teia trófica microbiana planctônica em amostras pontuais a realizar em um grande número de ambientes aquáticos do estado de São Paulo, e ao longo do tempo no reservatório do Broa. Estas coletas de campo, aliadas às pesquisas em ambiente controlado de laboratório (microcosmos) ou experimentos no campo (mesocosmos), permitirão avaliar a influência da estrutura das comunidades de produtores primários e consumidores da cadeia trófica clássica (fitoplâncton, zooplâncton e ictiofauna) nos estoques de biomassa e processos microbianos. Por outro lado, o estudo da biodiversidade de comunidades microbianas planctônicas (procariontes e eucariontes) e a sua dinâmica em relação com os fatores ambientais através de técnicas de sequenciamento de nova geração (sequenciamento de genes marcadores e análise de metagenomas), permitirá obter uma caracterização da estrutura das comunidades e funcionamento ecológico das assembleias microbianas, mas também a obtenção de padrões de co-ocorrência ou de covariância entre microrganismos e outros organismos de diferentes compartimentos da teia alimentar (construção de redes de interação). Esses resultados permitirão testar a robustez de algumas teorias ecológicas (geralmente desenvolvidas para animais e plantas) em sistemas microbianos e esclarecer os mecanismos que estão por trás das elevadas emissões de CO2 observadas em ecossistemas aquáticos tropicais. Esta proposta pretende implementar uma nova linha de pesquisa no DHb da UFSCar, dedicada ao estudo da ecologia e biodiversidade de microrganismos aquáticos, através da aplicação das metodologias mais recentes e tecnologias de ponta tais como a aplicação da citometría de fluxo na quantificação de microrganismos aquáticos e no estudo de propriedades fisiológicas ao nível celular ("single-cell"), técnicas de sequenciamento massivo de nova geração no estudo da biodiversidade de microrganismos aquáticos, entre outras. O objetivo estratégico é criar um grupo de pesquisa que se afirme a nível internacional na fronteira do conhecimento desta área de pesquisa. (AU)

Publicações científicas

(35)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FREITAS, ROBERTA; VIEIRA, HELENA HENRIQUES; DE MORAES, GUILHERME PAVAN; DE MELO, MICHAELA LADEIRA; HENRIQUES VIEIRA, ARMANDO AUGUSTO; SARMENTO, HUGO. Productivity and rainfall drive bacterial metabolism in tropical cascading reservoirs. Hydrobiologia, v. 809, n. 1, p. 233-246, MAR 2018. (11/50054-4, 14/14139-3)

MATEUS-BARROS, ERICK; MENEGHINE, AYLAN K.; BAGATINI, INESSA LACATIVA; FERNANDES, CAMILA C.; KISHI, LUCIANO T.; VIEIRA, ARMANDO A. H.; SARMENTO, HUGO. Comparison of two DNA extraction methods widely used in aquatic microbial ecology. Journal of Microbiological Methods, v. 159, p. 12-17, APR 2019. (11/50054-4, 13/18083-0, 14/14139-3, 09/53984-2, 16/07679-7)

FERRERA, ISABEL; SARMENTO, HUGO; PRISCU, JOHN C.; CHIUCHIOLO, AMY; GONZALEZ, JOSE M.; GROSSART, HANS-PETER. Diversity and Distribution of Freshwater Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacteria across a Wide Latitudinal Gradient. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 8, FEB 22 2017. (14/14139-3)

PAINA, KARIME DE ARAUJO; GAMA MELAO, MARIA DA GRACA. Zooplankton community structure from tropical temporary ponds during a flood period. LIMNETICA, v. 38, n. 1, p. 189-211, 2019. (16/00753-7, 14/14139-3)

SARMENTO, HUGO; IZAGUIRRE, IRINA; BECKER, VANESSA; PADISAK, JUDIT; NASELLI-FLORES, LUIGI; HUSZAR, VERA L. M.. Phytoplankton and its biotic interactions: Colin Reynolds' legacy to phytoplankton ecologists. Hydrobiologia, v. 831, n. 1, SI, p. 1-4, MAR 2019. (14/14139-3)

WANDERLEY, BRUNO M. S.; ARAUJO, DANIEL S. A.; QUIROGA, V, MARIA; AMADO, ANDRE M.; NETO, ADRIAO D. D.; SARMENTO, HUGO; METZ, SEBASTIAN D.; UNREIN, FERNANDO. flowDiv: a new pipeline for analyzing flow cytometric diversity. BMC Bioinformatics, v. 20, MAY 28 2019. (16/50494-8, 14/14139-3)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; GONCALVES ALHO, LAYS DE OLIVEIRA; DE ABREU, CINTHIA BRUNO; MANSANO, ADRISLAINE DA SILVA; MOREIRA, RAQUEL APARECIDA; ROCHA, GISELI SWERTS; GAMA MELAO, MARIA DA GRACA. Toxicity and Risk Assessment of Zinc and Aluminum Mixtures to Ceriodaphnia silvestrii (Crustacea: Cladocera). Environmental Toxicology and Chemistry, v. 40, n. 10, SEP 2021. (17/24126-4, 18/07988-5, 14/14139-3)

CHAFFRON, SAMUEL; DELAGE, ERWAN; BUDINICH, MARKO; VINTACHE, DAMIEN; HENRY, NICOLAS; NEF, CHARLOTTE; ARDYNA, MATHIEU; ZAYED, AHMED A.; JUNGER, PEDRO C.; GALAND, PIERRE E.; et al. Environmental vulnerability of the global ocean epipelagic plankton community interactome. SCIENCE ADVANCES, v. 7, n. 35, AUG 2021. (17/26786-1, 14/14139-3)

DOMINGUES, CAROLINA DAVILA; SAMPAIO DA SILVA, LUCIA HELENA; RANGEL, LUCIANA MACHADO; DE MAGALHAES, LEONARDO; ROCHA, ADRIANA DE MELO; LOBAO, LUCIA MEIRELLES; PAIVA, RAFAEL; ROLAND, FABIO; SARMENTO, HUGO. Microbial Food-Web Drivers in Tropical Reservoirs. MICROBIAL ECOLOGY, v. 73, n. 3, p. 505-520, APR 2017. (14/14139-3)

SANTOS-JUNIOR, CELIO DIAS; SARMENTO, HUGO; DE MIRANDA, FERNANDO PELLON; HENRIQUE-SILVA, FLAVIO; LOGARES, RAMIRO. Uncovering the genomic potential of the Amazon River microbiome to degrade rainforest organic matter. MICROBIOME, v. 8, n. 1, OCT 30 2020. (14/14139-3)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; ROCHA, GISELI SWERTS; SARMENTO, HUGO; GAMA MELAO, MARIA DA GRACA. Resource competition among the Anostraca Dendrocephalus brasiliensis and three Neotropical cladocerans: implications on population dynamics and secondary production. Hydrobiologia, v. 847, n. 5, p. 12-pg., 2020-03-01. (14/14139-3, 08/02078-9)

MENEZES, MAIARA; JUNGER, PEDRO C.; KAVAGUTTI, VINICIUS S.; WANDERLEY, BRUNO; CABRAL, ANDERSON DE SOUZA; PARANHOS, RODOLFO; UNREIN, FERNANDO; AMADO, ANDRE M.; SARMENTO, HUGO. Temporal patterns of picoplankton abundance and metabolism on the western coast of the equatorial Atlantic Ocean. Ocean and Coastal Research, v. 7, p. 20-pg., 2023-01-01. (17/26786-1, 16/50494-8, 14/14139-3)

MAIARA MENEZES; PEDRO C. JUNGER; VINICIUS S. KAVAGUTTI; BRUNO WANDERLEY; ANDERSON DE SOUZA CABRAL; RODOLFO PARANHOS; FERNANDO UNREIN; ANDRÉ M. AMADO; HUGO SARMENTO. Temporal patterns of picoplankton abundance and metabolism on the western coast of the equatorial Atlantic Ocean. Ocean and Coastal Research, v. 71, 2023-06-09. (16/50494-8, 14/14139-3, 17/26786-1)

DE MELO, MICHAELA L.; BERTILSSON, STEFAN; AMARAL, JOAO HENRIQUE F.; BARBOSA, PEDRO M.; FORSBERG, BRUCE R.; SARMENTO, HUGO. Flood pulse regulation of bacterioplankton community composition in an Amazonian floodplain lake. Freshwater Biology, v. 64, n. 1, p. 108-120, JAN 2019. (14/14139-3)

COSTA, MARIANA R. A.; MENEZES, ROSEMBERG F.; SARMENTO, HUGO; ATTAYDE, JOSE L.; STERNBERG, LEONEL DA S. L.; BECKER, VANESSA. Extreme drought favors potential mixotrophic organisms in tropical semi-arid reservoirs. Hydrobiologia, v. 831, n. 1, SI, p. 43-54, MAR 2019. (16/50494-8, 14/14139-3)

MATEUS-BARROS, ERICK; DE MELO, MICHAELA L.; BAGATINI, INESSA L.; CALIMAN, ADRIANO; SARMENTO, HUGO. Local and Geographic Factors Shape the Occupancy-Frequency Distribution of Freshwater Bacteria. MICROBIAL ECOLOGY, v. 81, n. 1, JUL 2020. (11/50054-4, 14/14139-3)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; SOUZA, JAQUELINE PEROLA; MANSANO, ADRISLAINE DA SILVA; SARMENTO, HUGO; GAMA MELAO, MARIA DA GRACA. Effects of iron oxide nanoparticles (Fe3O4) on life history and metabolism of the Neotropical cladoceran Ceriodaphnia silvestrii. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY, v. 186, DEC 30 2019. (16/00753-7, 14/14139-3)

SARMENTO, HUGO; MORANA, CEDRIC; GASOL, JOSEP M.. Bacterioplankton niche partitioning in the use of phytoplankton-derived dissolved organic carbon: quantity is more important than quality. ISME Journal, v. 10, n. 11, p. 2582-2592, NOV 2016. (14/14139-3)

TOYAMA, D.; SANTOS-JUNIOR, C. D.; KISHI, L. T.; OLIVEIRA, T. C. S.; GARCIA, J. W.; SARMENTO, H.; MIRANDA, F. P.; HENRIQUE-SILVA, F.. A snapshot on prokaryotic diversity of the Solimoes River basin (Amazon, Brazil). Genetics and Molecular Research, v. 16, n. 2, MAY 19 2017. (14/14139-3)

BARRETO FILHO, MARCELO M.; DURAND, PIERRE M.; ANDOLFATO, NATHAN E.; JORDAAN, ANINE; SARMENTO, HUGO; BAGATINI, INESSA L.. Programmed cell death in the coccoid green microalga Ankistrodesmus densus Korshikov (Sphaeropleales, Selenastraceae). European Journal of Phycology, JUL 2021. (14/14139-3)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; GONCALVES ALHO, LAYS DE OLIVEIRA; ROCHA, GISELI SWERTS; MANSANO, ADRISLAINE SILVA; GAMA MELAO, MARIA GRACA. Zinc and aluminum mixtures have synergic effects to the algae Raphidocelis subcapitata at environmental concentrations. Chemosphere, v. 242, MAR 2020. (16/00753-7, 14/14139-3, 18/07988-5)

SEGOVIA, BIANCA TREVIZAN; MEIRA, BIANCA RAMOS; LANSAC-TOHA, FERNANDO MIRANDA; AMADEO, FELIPE EMILIANO; UNREIN, FERNANDO; MACHADO VELHO, LUIZ FELIPE; SARMENTO, HUGO. Growth and cytometric diversity of bacterial assemblages under different top-down control regimes by using a size-fractionation approach. Journal of Plankton Research, v. 40, n. 2, p. 129-141, MAR-APR 2018. (16/50494-8, 14/14139-3)

VIEIRA, HELENA HENRIQUES; BAGATINI, INESSA LACATIVA; DE MORAES, GUILHERME PAVAN; FREITAS, ROBERTA MAFRA; SARMENTO, HUGO; BERTILSSON, STEFAN; VIEIRA, ARMANDO AUGUSTO HENRIQUES. Regional factors as major drivers for microbial community turnover in tropical cascading reservoirs. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 13, p. 10-pg., 2022-08-18. (14/14139-3, 11/50054-4)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; ALHO, LAYS DE OLIVEIRA GONDALVES; MANSANO, ADRISLAINE DA SILVA; ROCHA, GISELI SWERTS; MELAO, MARIA DA GRADA GAMA. Single and combined effects of Zn and Al on photosystem II of the green microalgae Raphidocelis subcapitata assessed by pulse-amplitude modulated (PAM) fluorometry. AQUATIC TOXICOLOGY, v. 254, p. 10-pg., 2022-12-08. (21/13583-0, 16/00753-7, 13/07296-2, 14/14139-3)

AMARAL, JOAO HENRIQUE F.; BORGES, ALBERTO V.; MELACK, JOHN M.; SARMENTO, HUGO; BARBOSA, PEDRO M.; KASPER, DANIELE; DE MELO, MICHAELA L.; DE FEX-WOLF, DANIELA; DA SILVA, JONISMAR S.; FORSBERG, BRUCE R.. Influence of plankton metabolism and mixing depth on CO2 dynamics in an Amazon floodplain lake. Science of The Total Environment, v. 630, p. 1381-1393, JUL 15 2018. (14/14139-3)

SARMENTO, HUGO; CASAMAYOR, EMILIO O.; AUGUET, JEAN-CHRISTOPHE; VILA-COSTA, MARIA; FELIP, MARISOL; CAMARERO, LLUS; GASOL, JOSEP M.. Microbial food web components, bulk metabolism, and single-cell physiology of piconeuston in surface microlayers of high-altitude lakes. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 6, APR 9 2015. (14/14139-3)

GONCALVES ALHO, LAYS DE OLIVEIRA; SOUZA, JAQUELINE PEROLA; ROCHA, GISELI SWERTS; MANSANO, ADRISLAINE DA SILVA; LOMBARDI, ANA TERESA; SARMENTO, HUGO; GAMA MELAO, MARIADA GRACA. Photosynthetic, morphological and biochemical biomarkers as tools to investigate copper oxide nanoparticle toxicity to a freshwater chlorophyceae. Environmental Pollution, v. 265, n. A, OCT 2020. (18/07988-5, 16/00753-7, 14/14139-3)

FERMANI, PAULINA; METZ, SEBASTIAN; BALAGUE, VANESSA; DESCY, JEAN PIERRE; MORANA, CEDRIC; LOGARES, RAMIRO; MASSANA, RAMON; SARMENTO, HUGO. Microbial eukaryote assemblages and potential novel diversity in four tropical East African Great Lakes. FEMS MICROBIOLOGY ECOLOGY, v. 97, n. 9, SEP 2021. (14/14139-3)

COSTA, M. A. R. I. A. N. A. R. A.; SARMENTO, H. U. G. O.; BECKER, V. A. N. E. S. S. A.; BAGATINI, I. N. E. S. S. A. L.; UNREIN, F. E. R. N. A. N. D. O.. Phytoplankton phagotrophy across nutrients and light gradients using different measurement techniques. Journal of Plankton Research, v. N/A, p. 14-pg., 2022-07-05. (16/50494-8, 14/14139-3)

GONSALVES ALHO, LAYS DE OLIVEIRA; GEBARA, RENAN CASTELHANO; PAINA, KARIME DE ARAUJO; SARMENTO, HUGO; GAMA MELDO, MARIA DA GRACA. Responses of Raphidocelis subcapitata exposed to Cd and Pb: Mechanisms of toxicity assessed by multiple endpoints. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY, v. 169, p. 950-959, MAR 2019. (14/14139-3, 16/00753-7)

GEBARA, RENAN CASTELHANO; DE ABREU, CINTHIA BRUNO; ROCHA, GISELI SWERTS; MANSANO, ADRISLAINE DA SILVA; ASSIS, MARCELO; MOREIRA, AILTON JOSE; SANTOS, MYKAELLI ANDRADE; PEREIRA, THALLES MARANESI; VIRTUOSO, LUCIANO SINDRA; MELAO, MARIA DA GRACA GAMA; et al. Harmful effects of the semiconductor copper tungstate (CuWO4) on multiple photosynthetic parameters of the green microalga Raphidocelis subcapitata. AQUATIC TOXICOLOGY, v. 279, p. 8-pg., 2025-01-15. (14/14139-3, 18/07988-5, 21/13607-7, 21/13583-0, 22/06219-3, 13/07296-2)

DE MELO, MICHAELA L.; BERTILSSON, STEFAN; AMARAL, JOAO HENRIQUE F.; BARBOSA, PEDRO M.; FORSBERG, BRUCE R.; SARMENTO, HUGO. Flood pulse regulation of bacterioplankton community composition in an Amazonian floodplain lake. FRESHWATER BIOLOGY, v. 64, n. 1, p. 13-pg., 2019-01-01. (14/14139-3)

COSTA, MARIANA R. A.; MENEZES, ROSEMBERG F.; SARMENTO, HUGO; ATTAYDE, JOSE L.; STERNBERG, LEONEL DA S. L.; BECKER, VANESSA. Extreme drought favors potential mixotrophic organisms in tropical semi-arid reservoirs. Hydrobiologia, v. 831, n. 1, p. 12-pg., 2019-03-01. (16/50494-8, 14/14139-3)

DE LUCCA, GISELE MARIA; FREITAS, EMANUELA CRISTINA; GAMA MELAO, MARIA DA GRACA. Effects of TiO2 Nanoparticles on the Neotropical Cladoceran Ceriodaphnia silvestrii by Waterborne and Dietary Routes. WATER AIR AND SOIL POLLUTION, v. 229, n. 9, SEP 2018. (16/00753-7, 14/14139-3)

SEGOVIA, BIANCA T.; DOMINGUES, CAROLINA D.; MEIRA, BIANCA R.; LANSAC-TOHA, FERNANDO M.; FERMANI, PAULINA; UNREIN, FERNANDO; LOBAO, LUCIA M.; ROLANDO, FABIO; VELHO, LUIZ F. M.; SARMENTO, HUGO. Coupling Between Heterotrophic Nanoflagellates and Bacteria in Fresh Waters: Does Latitude Make a Difference?. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 7, FEB 11 2016. (14/14139-3)