IOB-149_Aula 5

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Crescimento e Reprodução no mar 
profundo
• Crescimento sazonal
• Reprodução sazonal
• Reprodução aperiódica
• Sucesso na fertilização e comportamento
Monday, September 28, 2009
Crescimento do bivalve protobrânquio Tindaria callistiformis
Monday, September 28, 2009
Crescimento em Bivalves Protobrânquios de Mar Profundo
Ledella pustulosa
From Gage, J.D. and Tyler, P.A. 1991 Deep Sea Biology; 
Gage, J.D. 1994 Reproduction, larval biology and recruitment of deep sea benthos pp. 223‐242
Monday, September 28, 2009
Crescimento em Bivalves Protobrânquios de Mar Profundo
Ledella pustulosa
Ledella pustulosa
Including post‐larvae Biomass
From Gage, J.D. 1994 Reproduction, larval biology and recruitment of deep sea benthos pp223‐242
Monday, September 28, 2009
Ophiura ljungmani
Crescimento no ofiuróide Ophiura ljungmani
Monday, September 28, 2009
Ophiura ljungmani:
desenvolvimento juvenil 
e dispersão
Monday, September 28, 2009
Crescimento contrastante em Ophiocten gracilis e Ophiomusium lymani
Ophiocten gracilis Ophiomusium lymani
Monday, September 28, 2009
Ophiocten gracilis: 
desenvolvimento juvenil e 
distribuição em relação à 
profundidade
Monday, September 28, 2009
Crescimento em Echinus affinis
Placa da testa
Monday, September 28, 2009
Crescimento em Crustáceos 
de Mar Profundo: 
Amphipoda
Eurythenes gryllus
Monday, September 28, 2009
Crescimento em xenofióforos abissais
From Gooday, A.J. 1993 DSR 40, 2131‐2143
Monday, September 28, 2009
Índices gonadais pré‐reprodutivos de equinóides 
regulares com reprodução sazonal
Entremarés & Sublitoral Raso: 
    Strongylocentrotus purpuratus: 24.0 (Lawrence, 1966)
    Strongylocentrotus franciscanus: 17.0 (Baker, 1973) 
    Heliocidaris erythrogramma: 19.2 (Dix, 1977)
    Hemicentrotus pulcherrimus: 24.0 (Masuda & Dan, 1977)
    Diadema setosum: 17.0 (Pearse, 1970)
Talude:
    Stylocidaris lineata: 2.5 (Young et al., in press)
    Aspidodiadema jacobyi: 1.2 (Young et al., in press)
    Allocentrotus fragilis: 7.0 (Boolootian et al., 1959)
Monday, September 28, 2009
FONTE ALIMENTAR
LIBERAÇÃO DE GAMETAS 
OU
TRANSFERÊNCIA DE 
ESPERMA
divisão celular
vitelogênese
acúmulo
Armazenamento
somático
mobilização
transporte
transporte
Ovário:
Monday, September 28, 2009
Sinais sazonais em águas rasas: 
ciclo lunar           temperatura 
comprimento do dia       suprimento de alimento
luz solar brilhante      salinidade
aurora             fitoplâncton
ocaso
Sinais sazonais em mar profundo: 
fitoplâncton (com lag)
temperatura (no talude)
Monday, September 28, 2009
      Gametogênese
  ciclo lunar          temperatura
  comprimento do dia     
suprimento de alimento
  salinidade
   
           Reprodução
  luz brilhante              salinidade (chuva)
  ciclo lunar            ação de ondas
  aurora            temperatura
  ocaso            fitoplâncton
   
   
Sinais sazonais exógenos conhecidos por 
sincronizar a reprodução
raso
raso & batial
raso, batial & abissal 
Disponibilidade:
Monday, September 28, 2009
Reprodutores sazonais
Ophiura
 ljungmani
Plutonaster bifrons
Echinus
affinis
Monday, September 28, 2009
Reprodução sazonal em Ophiura ljungmani, 
Plutonaster bifrons e Echinus affinis
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Dieta de Bathybiaster vexillifer
Monday, September 28, 2009
Peixes na dieta de
Plutonaster bifrons
Monday, September 28, 2009
Matéria orgânica (em %) no estômago de 
asteróides de mar profundo
Monday, September 28, 2009
Traços alimentares em estrelas de mar profundo
Bathybiaster vexillifer
Plutonaster bifrons
Monday, September 28, 2009
Reprodução em bivalves protobrânquios
Malletia
Ledella
Monday, September 28, 2009
Crescimento e reprodução em 
Poecilasma kaempferi
Monday, September 28, 2009
Crescimento e reprodução em 
Poecilasma kaempferi
Taxas de desenvolvimento:
✴Início da gametogênese: 70d
✴Primeiros ovócitos vitelogênicos: 155d
✴Primeiro testículo maduro: 145d
✴Desenvolvimento do pênis: 145d
✴Primeiras lamelas dos ovócitos: 170d
Monday, September 28, 2009
Crescimento e reprodução em Xylophaga
Monday, September 28, 2009
6 meses
Crescimento e reprodução em Xylophaga
3 meses
12 meses
Monday, September 28, 2009
Crescimento de Xylophaga n. sp.
Monday, September 28, 2009
Reprodução em 
     Xylophaga n. sp.
Desenvolvimento do ovócito
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Reprodução na anêmona Kadosactis commensalis
Monday, September 28, 2009
Condições Necessárias para a Reprodução
Sincronia Gametogênica Dias a Meses
Sincronia na liberação
dos gametas
Segundos a Horas
Concordância espacial Milímetros a Metros
Monday, September 28, 2009
Sincronia na Reprodução
Como os animais coordenam a liberação de gametas
para assegurar uma fertilização adequada? 
Monday, September 28, 2009
O fluxo de alimento influencia  a sincronia 
na reprodução? 
•  A variação sazonal na energia fornece
 combustível para a reprodução?
• Existem dicas (Zeitgeber) que 
   dirigem os ciclos gametogênicos? 
• Há alimento para larvas
   planctotróficas migrando para a coluna de água? 
Monday, September 28, 2009
Premissas da hipótese do fitodetrito 
como dica para reprodução 
A reprodução sazonal deve ser menos comum sob áreas oligotróficas (sub‐
giros oceânicos, tropicais) do que em áreas de águas altamente produtivas 
(costeiras, temperadas).
Organismos quimioautotróficos com um suprimento de alimento contínuo 
(e.g., animais de vents e seeps) não devem se reproduzir sazonalmente. 
Ciclos reprodutivos devem mudar com as flutuações anuais
do pulso de alimentos.  
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Stylocidaris lineata: confinamentos em campo 
Stylocidaris lineata: campo
Mai 93 a Fev 94 
Esquema de alimentação
trimestral pulso de 
primavera
pulso de 
outono
D
iâ
m
et
ro
 d
o 
ov
óc
ito
 (µ
m
) 
0
10
20
30
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Stylocidaris lineata:  
Produção de ovócitos/dieta
N
úm
er
o 
de
 o
vó
ci
to
s
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Thalassia Sargassum sedimento
‐‐ 1 ano de experimento
    em laboratório
‐‐ alimentação ad libidum
Monday, September 28, 2009
Stylocidaris lineata: consumo diário de alimento
Monday, September 28, 2009
Índices gonadais variam com a 
quantidade de alimento
Aspidodiadema jacobyi
Alta Média Baixa
Ín
di
ce
 g
on
ad
al
 (%
)
0
1
2
3
4
5
6
Stylocidaris lineata
Tratamento alimentar
Alta Média Baixa
0
1
2
3
4
5
6
16 11
5
3
23 24
Monday, September 28, 2009
Stylocidaris lineata: tamanho do ovócito (Contínua)
Maio, 1993
Alimentado 
Mensalmente
(Thalassia) 
Monday, September 28, 2009
Stylocidaris lineata: tamanho do ovócito (Pulsos)
Monday, September 28, 2009
Concordância espacial  
       
Como os animais 
se encontram 
para reproduzir?
Monday, September 28, 2009
Concentração de espermatozóides
% 
Fe
rt
ili
za
çã
o
102‐104 
espermatozóides/ml
Monday, September 28, 2009
C = 
Q u
2 π αy αz u* x22
Taxa de liberação de esperma
DistânciaCoeficientes de difusão
Velocidade de fricção
Velocidade da corrente
Denny & Shibata
Monday, September 28, 2009
Área com concentração de esperma adequada
Ponto de liberação de esperma
Monday, September 28, 2009
Cinética da fertilização em 
Stylocidaris lineata
concesperm por ml
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Pareamento em Stylocidaris lineata
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Paroriza pallens
Bahamas
NE Atlantic
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
A Vantagem da Agregação
Monday, September 28, 2009
Evidências de Reprodução Epidêmica
Observações em campo 
Machos liberam gametas antes das fêmeas.
Reprodução em massa iniciada por indivíduos 
‘upstream’. 
Manipulação da densidade de gametas
Introdução de gametas em experimentos controlados.
Indução artificial da reprodução em uma porção da 
população. 
Monday, September 28, 2009
Agregações reprodutivas de asteróides com 
reprodução direta em águas frias
Antártica Ártico
Monday, September 28, 2009
Cíclico Constante
1.  Mais reprodução contínua
2.  Menos dependência em dicas ambientais físicas
3.  Mais reprodução epidêmica e comunicação química.
                           4.  Mais pareamentos 
                                oportunísticos. 
                           5.  Mais agregações 
                                perenes. 
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Monday, September 28, 2009
Espermatozóide em alvinelídeos
ent‐aquasperm (Paralvinella pandorae)
McHugh, 1995; Jouin‐Toulmond et al., 1997
Introsperm (Alvinella pompejana)
Monday, September 28, 2009
Reprodução em vents e seeps
Lamellibrachia
Riftia pachyptila Hesiocaeca methanicola
Monday, September 28, 2009
Lamellibrachia                                                             Riftia
Vaso sanguínio
Monday, September 28, 2009
Hesiocaeca methanicola (iceworm)
Vaso sanguínio genital
Vaso sanguínio genital
Monday, September 28, 2009
Bathynerita naticoidea
Cymatheria naticoides
Eulepetopsis vitrea
Monday, September 28, 2009
Rhynchopelta concentrica
Lepetodrilus elevatus
Monday, September 28, 2009
Amphisamytha galapagensis
Monday, September 28, 2009
cold‐seep Bathymodiolus 
Diâmetro do ovócito (µm)
% 
O
vó
ci
to
s
(Baker, Tyler & Young, unpublished)
Monday, September 28, 2009