Nova abordagem para a rápida avaliação da alteração de biodiversidade das comunidades de nematodes bentónicos durante o processo de recuperação natural de um pradaria de Zostera noltii

Cofinanciado por:
Designação do projeto | Nova abordagem para a rápida avaliação da alteração de biodiversidade das comunidades de nematodes bentónicos durante o processo de recuperação natural de um pradaria de Zostera noltii
Código do projecto | EXPL/MAR-EST/0553/2013
Objetivo principal |

Região de intervenção |

Entidade beneficiária | Universidade de Évora(líder)

Data de aprovação | 18-12-2013
Data de inicio | 31-03-2014
Data de conclusão | 30-03-2015

Custo total elegível |
Apoio financeiro da União Europeia |
Apoio financeiro público nacional/regional |
Apoio financeiro atribuído à Universidade de Évora | 49999 €

Resumo

As comunidades de nematodes de vida livre bentónicos possuem elevada capacidade de resposta às alterações das condições ambientais, recentemente têm sido considerados como um grupo ideal para avaliar os efeitos ecológicos causados pelas perturbações antropogénicas e naturais, apresentando numerosas vantagens em relação à macrofauna. 

É necessário desenvolver uma nova ferramenta que permita avaliar rapidamente as alterações de diversidade e funcionais das comunidades de nematodes bentónicos, para que se torne possível a sua utilização como ferramenta nos programas de monitorização e em estudos ecologia marinha. As metodologias de análise molecular têm demonstrado ser uma alternativa muito eficiente às técnicas convencionais para a construção de ferramentas de avaliação das alterações de diversidade. No entanto, as comunidades de nematodes marinhos apresentam um número muito limitado de sequenciação de espécies, o que impede o desenvolvimento de ferramentas com base em metodologias moleculares. 

A finalidade deste projecto é desenvolver metodologias que permitirão gerar uma ferramenta de avaliação rápida e de elevada resolução das alterações de diversidade e funcionais das comunidades de nematodes marinhos /estuarinos às mudanças ambientais. Este estudo será baseado em uma comunidade de nematodes (comunidade alvo) dos sedimentos interditais do estuário o Mira (SW, Portugal).

Em todo o Mundo as pradarias marinhas tem tido uma taxa de declínio sem precedentes, as causas deste declínio são pouco conhecidas. No estuário do Mira os povoamentos estáveis de Zostera noltii sofreram o colapso total em 2008, mas em 2009 já eram visíveis os primeiros sintomas da sua recuperação natural. Esta associação de eventos em curto período de tempo permite investigar em condições naturais os processos ecológicos associados à recuperação natural de habitats, nomeadamente avaliar a resposta estrutural e funcional das comunidades biológicas e assim determinar a resiliência dos ecossistemas às fortes alterações ambientes. Desde 2009 tem estado a ser desenvolvido pelos membros da equipa do projecto um programa de monitorização para investigar as respostas funcionais e de diversidade das comunidades de nematodes à recuperação natural do habitat, utilizando as metodologias convencionais de análise morfológica das espécies.

Na avaliação da qualidade do solo as metodologias moleculares aplicadas às comunidades de nemátodes do solo têm sido muito bem sucedidas. Recentemente foi desenvolvida uma ferramenta molecular designada por “directed terminal-restriction fragment length polymorphism (dt-RFLP) ” que mostrou elevada potencialidade para caracterizar a abundância e a composição trófica das comunidades do solo.

Este projecto tem como objectivos fundamentais i) combinar a análise morfológica e molecular para gerar uma ferramenta de avaliação rápida das alterações de biodiversidade das comunidades de nematodes estuarinos (comunidade alvo) durante a recuperação natural dos povoamentos de Z. noltii e ii) fazer a validação preliminar da metodologia dt-RFLP. Estes objectivos propostos implicam desenvolver paralelamente uma base de dados de sequenciação individual de espécies, permitindo construir a base de um novo sistema de referência taxonómica.

 

A metodologia adoptada para atingir os objectivos inclui 4 tarefas interdependentes:

 

Tarefa 1- Amostragem, extracção e preservação das amostras das comunidades de nematodes para serem utilizadas nas tarefas posteriores. A estratégia de amostragem terá que permitir a comparação directa entre a identificação morfológica e os resultados obtidos pela análise dT-RFLP.

 

Tarefa 2- Associação da identificação morfológica e sequência de genes de nematodes individuais (barcoding)

Tarefa 3- Optimização da análise dT-RFLP à comunidade de nemátodes estuarinos (comunidade alvo).

 

Tarefa 4- dT-RFLP- Análise de dT-RFLP para uma rápida avaliação das alterações de biodiversidade de nemátodes estuarinos (comunidade alvo).

As amostras obtidas na tarefa 1 serão analisadas através da metodologia de dT-RFLP optimizada para a comunidade alvo na tarefa 3. Será então obtida uma “impressão digital” da composição da comunidade que será analisada a nível funcional e filogenético. Será também usada a metodologia “Real Time PCR” para avaliar a abundância total da comunidade. A clonagem e a sequenciação serão realizadas em amostras seleccionadas para validar a identificação. Estas amostras serão também morfologicamente identificadas e contadas na tarefa 2 para calibrar as estimativas da metodologia “real time

 

 


Objetivos, atividades e resultados esperados/atingidos

In summary this will project will :

1)      Further analyse nematode morphology-based biodiversity surveys to build morphological vouchers suitable for molecular analyses.

2)      Extract DNA from individuals identified at a species level, amplify target genes and sequence to provide a barcode library for key species within the system.

3)      Generate assemblage sequence libraries from key samples to ensure capture of all sequence types and understand intra-species variation.

4)      Use these molecular libraries to assess, and adjust if necessary, the existing dT-RFLP strategy designed to separate nematode taxa at order/family level.

5)      Apply the dT-RFLP profiling molecular system as a tool to assess the changes in assemblage composition across degradation gradients.