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Biodiversidade e processos microbianos em ecossistemas aquáticos

Processo: 14/14139-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de fevereiro de 2015 - 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
Pesq. 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
Auxílios(s) vinculado(s):16/50494-8 - Flow cytometry as a tool to assess the impact of mixotrophic Algae in planktonic food webs, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):17/26786-1 - Processos estruturantes de comunidades microbianas e redes de interações ecológica 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 

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)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Microrganismos são os maiores emissores de carbono em águas da Amazônia 
Genes do microbioma marinho são semelhantes aos da flora intestinal humana 

Publicações científicas (15)
(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)
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. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 5.
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. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 1.
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. Citações Web of Science: 4.
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. Citações Web of Science: 4.
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. Citações Web of Science: 11.
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. Citações Web of Science: 6.
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. Citações Web of Science: 11.

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