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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.41.2013.tde-31032014-110235
Document
Author
Full name
Fadia Beatriz Tala González
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Ho, Fanly Fungyi Chow (President)
Cassano, Valéria
Guimaraes, Silvia Maria Pita de Beauclair
Plastino, Estela Maria
Yokoya, Nair Sumie
Title in Portuguese
Fenologia e ecofisiologia das macroalgas Porphyra spp. (Bangiales, Rhodophyta) e Lessonia spp. (Laminariales, Phaeophyceae) na costa norte e central do Chile: variações latitudinais e sazonais
Keywords in Portuguese
Antioxidantes
Chile
Ecofisiologia
Fenologia
Fotossíntese
Lessonia
Pigmentos
Porphyra
Abstract in Portuguese
O propósito dos estudos fenológicos é descrever e compreender como o desenvolvimento dos organismos ocorre em resposta às variações ambientais que mudam ciclicamente e como certos fatores estimulam a geração de uma cascata de sinais e reações que abrangem desde mudanças moleculares, bioquímicas e fisiológicas, os que acabam se manifestando como padrões anuais de abundância e reprodução. As mudanças ambientais ocorrem em escalas temporais (diárias, sazonais, interanuais) e espaciais (latitudinal, em profundidade, em altitude) e têm um forte impacto no crescimento e desenvolvimento das espécies, em especial de aquelas com características sésseis. O objetivo deste estudo foi caracterizar os padrões fenológicos (sazonais e latitudinais) de abundância, reprodução, fotossíntese e capacidade antioxidante de dois gêneros de macroalgas de importância ecológica e econômica, Porphyra spp. (rodofícea) e Lessonia spp. (feofícea), distribuídas ao longo da costa norte e centro (25° - 34°S) do Chile. Os resultados mostram que variações sazonais de radiação e latitudinais de temperatura influenciam significativamente as respostas fenológicas e ecofisiológicas das espécies estudadas. No caso de Porphyra spp., o ajuste temporal mais notório envolve um desenvolvimento fenológico anual para a população do norte e perene para as do centro e sul. As características fisiológicas mostraram diminuição na eficiência fotossintetizante, pigmentos (clorofila α, carotenoides e ficobiliproteínas) e proteínas solúveis em primavera-verão, acompanhados por aumento da capacidade antioxidante. No caso de Lessonia e embora a abundância não tenha mostrado uma mudança sazonal nas populações, o ajuste temporal mais notório aconteceu nas características fisiológicas, com diminuição na eficiência fotossintetizante, pigmentos (clorofilas α e c, carotenoides), fenois e capacidade antioxidante durante o verão, acompanhado por aumento na absorptância do talo, ETRmax e NPQ. Estudos sobre as identidades taxonômicas das populações de Porphyra são necessários para distinguir entre possíveis padrões devido à caraterísticas da espécie de possíveis variações morfológicas ou ecotípicas. Estudos das espécies de Lessonia próximas aos seus limites de distribuição biogeográfica poderiam elucidar se as diferenças fenológicas e fisiológicas são devido a padrões dependentes das espécies ou são mascaradas por características ambientais locais. Os estudos fenológicos e as mudanças em nível bioquímico/fisiológico podem subsidiar novos destinos da biomassa produzida ou da matéria prima proveniente de organismos de importância econômica. Além disso, alterações nos padrões fenológicos e ecofisiológicos típicos podem direcionar a compreensão sobre os impactos de câmbios ambientais tais como os câmbios climáticos globais, contaminação e poluição, sobrexploração e as interações e dinâmica entre as populações
Title in English
Phenology and ecophysiology of macroalgae Porphyra spp. (Bangiales, Rhodophyta) and Lessonia spp. (Laminariales, Phaeophyceae) in north-central Chile: latitudinal and seasonal variations.
Keywords in English
Atioxidants
Chile
Ecophysiology
Lessonia
Phenology
Photosyntesis
Pigments
Porphyra
Abstract in English
The purpose of phenological studies is to describe and understand how the development of the organisms occurs in response to environmental variations which change cyclically and how certain factors stimulate the generation of signals and a cascade of reactions from molecular, biochemical and physiological levels, which at the end manifests annual patterns of abundance and reproduction. Environmental changes occur in time scale (daily, seasonal, interannual) and spatial scale (latitudinal, depth, altitude) and have a strong impact on growth and development of the species, especially those with sessile characteristics. The purpose of this study was to characterize the phenology (seasonal and latitudinal) of abundance, reproduction, photosynthesis and antioxidant capacity of two macroalgae with ecological and economic importance, Porphyra spp. (Rhodophyta) and Lessonia spp. (Phaeophyceae), distributed along the coast north and center (25° - 34°S) in Chile. The results show that seasonal changes in radiation and latitudinal temperature significantly influence the phenological and ecophysiological responses of the species studied. For Porphyra spp., the most notorious temporal adjustment involves an annual phenological development from north population in contrast to perennial populations from central and south. The physiological characteristics showed decrease in photosynthetic efficiency, pigments (chlorophyll a, carotenoids and phycobiliproteins) and soluble proteins in spring-summer, accompanied by increasing in antioxidant capacity. For Lessonia spp., although the abundance showed no seasonal changes between the populations, the most notoriously temporal adjustment occurs in physiological characteristics with decrease in photosynthetic efficiency, pigments (chlorophylls a and c, carotenoids), phenols and antioxidant capacity during the summer, followed by increase in thallus absorptance, ETRmax and NPQ. Studies on the taxonomic identity of Porphyra populations are required to distinguish between possible characteristics due to species-specific patterns from morphological or ecotypes variations. Studies in the species Lessonia near their limits of biogeographical distribution could elucidate whether the phenological and physiological differences are due to patterns species-specific or are masked by local environmental characteristics. The phenological studies and changes in the biochemical/physiological levels can subsidize new destination of biomass production and raw material from organisms economically important. Moreover, changes in typical phenological and ecophysiological patterns can give a light about environmental impacts of alterations such as global climate changes, contamination and pollution, overexploitation and interactions and dynamics between populations.
 
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Publishing Date
2014-04-11
 
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