Efeitos interativos do aumento da temperatura e da exposição ao cobre em parâmetros fisiológicos e bioquímicos no coral Mussismilia harttii

Abstract

O efeito do aumento da temperatura da águaeda combinação desse estressor com aexposição ao cobre (Cu)foi avaliado no coral Mussismiliaharttii. Os parâmetros avaliados incluem aqueles envolvidos no processo de calcificação [anidrase carbônica (AC) e (Ca2+,Mg2+)-ATPase], metabolismo energético [capacidade fotossintética máxima (Fv/Fm)e concentrações de clorofila a e ATP] e estado oxidativo[capacidade antioxidante contra radicais peroxil (ACAP) e peroxidaçãolipídica (LPO)].Pólipos do coral foramcoletados, aclimatadosem mesocosmo marinho eexpostos a três tratamentos térmicos (temperatura ambiente da água do mar e acréscimos de 1ºC e 2ºC nesta temperatura) de forma isolada e combinada a diferentes concentrações de Cu dissolvido [1.9 (sem adição de Cu), 3.8, 5.4 e 8.6 µg L-1] por 4, 8 e 12 dias. A Fv/Fm diminuiu ao longo do tempo de exposição ao aumento de temperatura. A interação deste estressor com a exposição ao Cu aumentou este efeito. As atividades da AC e (Ca2+, Mg2+)-ATPase aumentaram até 8 dias de exposição, mas não foram afetadas após 12 dias de exposição. A exposição aos estressores causou uma redução da LPO, sugerindo a ativação de mecanismos para remodelamento de lipídeos nas membranas biológicas. Porém, após a exposição prolongada (12 dias) ao aumento de temperatura foi observado aumento da LPO, sugerindo uma menor produção de energia pela redução na transferência de fotossintatos. Por sua vez, a ACAP, a clorofila a e o ATP não foram alterados após a exposição aos estressores. Estes resultados indicam que os estressores avaliados reduzem a fotossíntese e possivelmente a transferência de fotossintatos utilizados como fonte de energia para os corais. Portanto, o aumento de temperatura e a exposição ao Cu podem reduzir a disponibilidade de energia, afetar o crescimento e consequentemente aumentar a susceptibilidade do coral M. harttii ao branqueamento.

Effects of increasing temperature alone and in combination with exposure to dissolved copper (Cu) were evaluated in the Brazilian endemic coral Mussismilia harttiiusing a marine mesocosm system. Endpoints analyzed included parameters involved in calcification[carbonic anhydrase(CA) and(Ca2+,Mg2+)-ATPaseactivity], metabolism [maximum photosynthetic capacity of zooxanthellae (Fv/Fm)and chlorophyll a and ATPconcentrations)], and oxidative status [antioxidant capacity against peroxyl radicals (ACAP) and lipidperoxidation (LPO)].Coral polyps were collected, acclimated and exposed to three different increasing temperature conditions[25.0ºC(control; average temperatureof local seawater), 26.6ºC and 27.3ºC]using a marine mesocosm system. Theywere tested alone and in combinationwith four environmentally relevant concentrations of dissolved Cuin seawater [1.9(control; average concentrationin local seawater), 3.8, 5.4and 8.6µg/L) for 4, 8 and 12 days. Fv/Fm reduced over the experimental period with increasing temperature. Combination of increasing temperature with Cu exposure enhanced this effect. CA and (Ca2+, Mg2+)-ATPase activities increased up to 8 days of exposure, but were not affected after 12 days of experiment. Short-term exposure to increasing temperature or long-term exposure to the combination of stressors reduced LPO, suggesting a lipid remodeling in biological membranes. Long-term exposure to increasing temperature induced LPO, suggesting a lower energy production in the host coral associated with a likely reduced transference of photosynthates by zooxanthellae. ACAP, as well as concentrations of ATP and chlorophyll a were not significantly affected by the stressors. These findingsindicate that increasing temperature combined withexposure to dissolved Cu can increase susceptibility to bleaching and reducegrowth inthe Brazilian endemic coral M. harttii.