Comunidades microbianas e genes funcionais envolvidos na ciclagem de nutrientes em lagoas salino alcalinas do Pantanal da Nhecolândia - MS

Autor(es)

Thierry Alexandre Pellegrinetti

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2022-07-26

Membros da banca

Marli de Fatima Fiore; Itamar Soares de Melo; Lucas William Mendes; Fabiana da Silva Paula

• Orientador: Marli de Fatima Fiore

Resumo

A Nhecolândia (MS), uma importante sub-região do Pantanal, é composta por 12.150 mil lagoas dentre as quais aproximadamente 600 lagoas podem ser descritas como salino alcalinas (soda lakes). As lagoas salino alcalinas apresentam altas concentrações de carbonatos e bicarbonatos de sódio, resultando em altos valores de pH (acima de 9) e salinidade (até 35 mS cm-1). Mesmo apresentando condições consideradas extremas, este ecossistema possui uma rica biodiversidade de microrganismos. Neste trabalho, foram adotadas estratégias que combinaram análises moleculares e químicas com o objetivo de avaliar a composição (taxonômica e funcional) e o estilo de vida das comunidades bacterianas nas águas superficiais deste ambiente. Por meio de análises de ordenação utilizando dados limnológicos e metagenômicos, foi possível agrupar as lagoas salino alcalinas avaliadas em três perfis distintos: túrbidas eutróficas (ET), túrbidas oligotróficas (OT) e cristalinas oligotróficas vegetadas (CVO). Um fator preponderante na dinâmica da comunidade bacteriana foi a sazonalidade. Durante a estação seca, o nível da água reduziu consideravelmente devido a intensos períodos de evaporação, levando a um aumento nos níveis de salinidade, pH e concentração de nutrientes, o que por sua vez aumentou a diversidade e a abundância relativa dos microrganismos. Esse cenário propiciou a ocorrência de florações de cianobactérias nas lagoas ET, principalmente associadas aos táxons Arthrospira platensis ou Anabaenopsis elenkinii. Essa predominância pode ser justificada pelo investimento por mecanismos de aquisição de nutrientes por esses organismos. Nas lagoas OT e CVO houve uma predominância de Actinobacteria, Alphaproteobacteria e Betaproteobacteria e esses organismos possivelmente adotaram estratégias associadas a captação de nutrientes. É interessante observar que os genes de aquisição de nutrientes foram predominantes nas lagoas ET, com elevada abundância relativa de genes associados a fixação biológica de CO2, N2, fosfatase alcalina e redução de sulfato. Em lagoas OT e CVO, observamos uma baixa ocorrência de genes associados a nitrificação e metanogênese enquanto genes associados a redução de nitratos e nitritos, e a desnitrificação foram mais abundantes. Em condições oligotróficas genes relacionados com o transporte de fosfato, a regulação de fósforo como também a oxidação de sulfeto e tiossulfato foram abundantes. Ao todo, este estudo desvenda a diversidade taxonômica e funcional em lagoas salino alcalinas tropicais, como também explora como os microrganismos se comportam em condições ambientais distintas. Além disso, este estudo servirá como ponto de partida para as práticas de manejo e medidas de conservação da biodiversidade do Pantanal (AU)

• Processo FAPESP: 17/12644-0 - Comunidades microbianas e genes funcionais envolvidos na ciclagem de nutrientes em lagoas do Pantanal da Nhecolândia (MS)
• Beneficiário: Thierry Alexandre Pellegrinetti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto