Estruturação da comunidade, filogeografia e características ecológicas dos endossimbiontes dos corais escleractíneos zooxantelados brasileiro

• Processo: 22/10482-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2022
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Marcelo Visentini Kitahara
• Beneficiário: Amana Guedes Garrido
• Instituição Sede: Centro de Biologia Marinha (CEBIMAR). Universidade de São Paulo (USP). São Sebastião , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06866-6 - Integrando ferramentas e disciplinas para entender o futuro dos corais de águas rasas do Atlântico Sul Ocidental em um planeta em mudanças, AP.JP2
• Assunto(s): Sistemática Filogeografia Recifes de corais Scleractinia Sequenciamento de nova geração Mudança climática Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Brazil | Climate Change | Next-generation sequencing | Scleractinia | Symbiodiniaceae | Sistemática e filogeografia

Resumo

Desde a sua origem em águas rasas, a grande maioria dos corais escleractíneos estabeleceram uma relação simbiótica com dinoflagelados fotossintetizantes da família Symbiodiniaceae. Esses endossimbiontes, comumente conhecidos como zooxantelas, são normalmente encontrados em densidades médias de 1-5x106 por cm2 de tecido de coral. De forma resumida, as zooxantelas fornecem compostos de carbono fixo para o hospedeiro e, em troca, o pólipo do coral fornece um ambiente protegido e um suprimento estável de dióxido de carbono e outros subprodutos de seu metabolismo para as zooxantelas. No entanto, esta relação/co-evolução tornou a maioria dos corais de águas rasas dependentes do suprimento de energia das zooxantelas, sendo que em alguns casos mais de 80% dos requerimentos energéticos do hospedeiro é oriundo dos dinoflagelados. Devido a essa relação, os corais e, portanto, os recifes de corais de águas rasas se tornaram particularmente sensíveis ao aumento da temperatura do oceano, pois essa relação de simbiose entre corais e zooxantelas colapsa durante eventos de anomalias térmicas prolongadas. A quebra dessa relação simbiótica, denominada "branqueamento de corais" (o tecido dos corais se torna transparente quando as zooxantelas são perdidas - expondo a coloração branca do esqueleto dos corais), reduz o desempenho do hospedeiro coral, e tornou-se mais frequente nas últimas décadas. Eventos de branqueamento em massa (onde a maior parte da assembleia de corais branqueia em uma determinada localidade) estão frequentemente associados à mortalidade de corais e, para as colônias que sobrevivem, o crescimento e reprodução são diretamente afetados ao menos em curto espaço de tempo. No entanto, há evidências crescentes indicando que os padrões de branqueamento, bem como a suscetibilidade ao mesmo, estão longe de ser homogêneos em termos de táxons e também de localidades. Apesar de corais de diversas localidades estarem sendo afetados pelas mudanças climáticas, estudos sugerem que os corais brasileiros possuem maior resistência a tempos prolongados sem os endossimbiontes, uma vez que preservam maior capacidade heterotrófica. Além disso, a estrutura da comunidade de zooxantelas endossimbiontes é dinâmica, sendo que mudanças nesta comunidade pode resultar em menor suscetibilidade dos hospedeiros ao branqueamento decorrente de anomalias térmicas. Neste contexto, o(a) candidato(a) ao pós-doutorado irá, juntamente com o pesquisador associado da proposta principal, co-liderar pesquisas que nos permitirão entender melhor a aptidão/adaptação do holobionte (coral+zooxantelas+microbioma) frente a mudanças climáticas que estamos vivenciando. Para isso, será determinado o perfil da comunidade de zooxantelas in situ dos corais brasileiros, e experimentos in e ex situ testarão o potencial adaptativo destas comunidades em relação ao aquecimento do oceano. Dentre as atividades previstas para serem executadas pelo(a) pós-doutorando(a), destacam-se: assistência em amostragem de campo utilizando técnicas de mergulho autônomo; planejamento e execução de experimentos de transplante de corais; extrações de DNA/RNA; preparação de bibliotecas voltadas para sequenciamento NGS; análise de dados; e redação de manuscritos e relatórios. De forma geral, além de ser um dos primeiros esforços para gerar informações genômicas e transcriptômicas de corais brasileiros, o projeto gerará dados inéditos que servirão de base para futuras investigações e ajudarão a responder a diversas questões em pequenas e grandes escalas evolutivas. Um(a) bolsista de mestrado auxiliará o(a) pós-doutorando(a) junto ao projeto. (AU)