Impactos de agentes estressores em comunidades bacterianas: dinâmica e interação de espécies em ambientes heterogêneos afetados por contaminação por cobre

Abstract

Os manguezais são ecossistemas extremamente singulares, onde a composição e integridade dos bosques destes sistemas possuem um papel importante no desenvolvimento dos ciclos biológicos. As folhas que caem constantemente dos árvores dos manguezais aos estuários como mecanismo de eliminação de sais pressentes na água, é uma fonte importante de matéria orgânica assimilável. Por outro lado, a distribuição e composição das comunidades que conformam este ecossistema estão governadas por vários fatores como mudanças latitudinais (incluindo temperatura e precipitações), geomorfologia, substrato, salinidade, fluxos de alagamento e a topografia do terreno. Estas características fazem deste tipo de ecossistema um ambiente particular no qual os diversos organismos que o habitam tem desenvolvido mecanismos para se adaptar. No Perú, os manguezais de Tumbes (-3.57 LS e -80.44 LW UTM) estão seriamente impactados como resultado do desenvolvimento urbano, a indústria de pesca, a construção de canais artificiais, resíduos agroquímicos, metais pesados e a desmatamento indiscriminada de árvores. Este tipo variado de fatores perturbadores podem induzir a geração de estresse oxidativo e, por outro lado, a diversidade de bactérias é seriamente afetada por impactos mecânicos como a geração de canais artificiais que alteram a composição do consórcio bacteriano e a distribuição de contaminantes. Devido a alta produtividade gerada pela abundância de nutrientes como parte do ciclo biológico dos manguezais, as bactérias são um dos grupos de organismos mais importantes, cumprindo um papel fundamental na decomposição da matéria orgânica e nos processos geoquímicos. Muitas destas bactérias se encontram formando consórcios com outros organismos como diatomáceas, gerando estruturas multilaminares embebidas em uma matriz polimérica que se estende sobre a superfície do substrato. Esta associação caracteriza-se por apresentar uma intrincada cadeia de associações funcionais conhecidas como biofilmes. Avaliar a estrutura funcional e a tolerância dos biofilmes frente a fatores de estresse relevantes neste ecossistema como a radiação UV, metais pesados e fatores ambientais como temperatura, pH, salinidade e nutrientes, permitiria ter uma aproximação das possíveis vias de tolerância e níveis de resposta destes consórcios. Por tal motivo, foi proposto avaliar a diversidade de bactérias dos biofilmes e sua respectiva capacidade antioxidante como indicador do estresse gerado e sua capacidade de resposta frente aos fatores avaliados. Os resultados mostram uma mudança constante dos consórcios bacterianos, observando-se uma melhor tolerância em aqueles consórcios que vem de águas hipersalinas. A diversidade e dinâmica dos consórcios bacterianos mostram um agrupamento dependendo do fator ambiental, sendo o cobre como um dos fatores que geram maiores alterações da composição original.

Mangroves are extremely important ecosystems, where the composition and integrity of the forests of these systems have an important role in the development of biological cycles. The leaves that constantly fall of mangrove trees on the estuaries as a mechanism for removing accumulated salts, this process making organic matter available. On the other hand, distribution and composition of the communities that make up this ecosystem are governed by several factors like latitudinal changes (including temperature and precipitation), geomorphology, substrate, salinity, stream flooding and topography of the land. These characteristics make this kind of ecosystems a particular environment in which the various organisms that inhabit it have developed several adaptation mechanisms. In Peru, the mangroves of Tumbes (-3.57 LS and -80.44 LW UTM) are seriously impacted as a result of urban development, the fishing industry, the construction of artificial canals, waste pesticides, heavy metals and indiscriminate splint trees. This type of varying disturbing factors may induce the generation of oxidative stress and, on the other hand, the diversity of bacteria is seriously affected by mechanical impact such as artificial channel generation altering the bacterial consortium composition and the distribution of contaminants. Due to the high productivity generated by the abundance of nutrients as part of the life cycle of mangroves, bacteria are one of the most important groups of organisms, fulfilling a key role in the decomposition of organic matter and geochemical processes. Many of these bacteria are forming consortia with other organisms such as diatoms, generating multilayer structures embedded in a polymeric matrix which extends over the substrate surface. This association, with an intricate chain of functional associations, is known as biofilm. Assessing the functional structure of biofilms and tolerance against stress factors such as UV radiation, heavy metals, temperature, pH, salinity and nutrients, would generate information about the possible pathways of tolerance and response levels of these consortia. For this reason it was proposed to evaluate the diversity of bacteria that form these biofilms and their respective antioxidant capacity as an indicator of stress and their capacity to respond to the factors evaluated. The results showed a constant change of bacterial consortia, showing a better tolerance those consortia that comes from hyper saline brines. The diversity and dynamics of bacterial consortia showed a group depending on the environmental factors and copper as one of the factors that generate larger changes in the original community composition.