Interações entre as cepas Raphidiopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa: efeito da temperatura sobre o crescimento e produção das cianotoxinas

Abstract

Os efeitos das mudanças climáticas como o aumento da temperatura global, em ecossistemas aquáticos têm contribuído para ocorrência das florações das cianobactérias e aumento das concentrações das cianotoxinas. As espécies Raphidiopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa são formadoras de florações tóxicas e são consideradas ameaças a diversidade de organismos pois tem se destacado por sua dominância em ambientes aquáticos de todo o mundo, sendo influenciadas pelo aumento da temperatura que tem provocado o aumento de suas florações e expansões territoriais. Essas espécies co-ocorrem ou podem co-dominar em ecossistemas aquáticos, em decorrência das condições ambientais e suas características ecofisiológicas e as implicações do aumento das temperaturas sobre as florações destas espécies é extremamente preocupante. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da temperatura sobre as respostas ecofisiológica como volume, biovolume e produção de toxinas durante interações entre R. raciborskii e M. aeruginosa. Foram realizados experimento em monoculturas com de cepas de R. raciborskii e M. aeruginosa, e cultura-mista com a interação das células de ambas as espécies, a fim de testar o efeito competitivo, sobre as condições das diferentes temperaturas. Duas temperaturas foram testadas (24 ºC e 30 ºC) sob condições adequadas de nutrientes para manutenção das cepas contidas no meio de cultura ASM-1. A densidade celular inicial foi de 4,0 x 106 µM3 mL-1 para cada cepa. As culturas foram incubadas durante oito dias, em dias alternados foram retiradas amostras para quantificar e medir o crescimento celular, biovolume e conteúdo de cianotoxinas. Foi realizada uma análise de variância do tipo dois fatores (ANOVA axb) para verificar as diferenças significativas da temperatura entre as taxas de crescimento, taxa de inibição e estímulo, volume, biovolume e toxinas. Verificamos que a temperatura intensificou as interações entre as espécies, promovendo maior vantagem competitiva a R. raciborskii. As taxas de crescimento das cepas de M. aeruginosa e R. raciborskii em cultura mista foram mais baixas em comparação com as monoculturas em ambas as temperaturas testadas. O aumento da temperatura levou o aumento do biovolume celular e estimulou o crescimento de R. raciborskii. Foi observado maiores biovolumes de M. aeruginosa em 24 ºC, e redução em 30 ºC. Em contrapartida, M. aeruginosa apresentou maior inibição nas duas temperaturas se comparado a R. raciborskii. O aumento da temperatura mostrou aumentar o volume celular de R. raciborskii e reduziu o volume celular de M. aeruginosa. Com o aumento da temperatura observou-se estimulação na produção de microcistina na condição de cultura mista. R. raciborskii apresentou maior produção de saxitoxinas em monocultura sob 24 ºC, sendo esta estimulada durante o cultivo misto em 30 ºC. Estes resultados mostram que em elevada temperatura R. raciborskii domina mais fortemente M. aeruginosa, sugerindo que em um cenário futuro de temperaturas mais altas florações de R. raciborskii tenha maiores vantagens competitivas. Neste contexto, o presente estudo ajuda a prever os efeitos do aquecimento global sobre as florações destas espécies tóxicas nos ecossistemas aquáticos e podem auxiliar na criação de planos de manejos para o controle das florações formadas por estas cianobactérias.