Ecossistemas Marinhos

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Emanuelle Fontenele Rabelo 
 
Recifes de Coral 
Ecossistemas Marinhos II: 
O que é um Coral? 
Animal, vegetal ou mineral? 
Animal 
Vegetal 
Mineral 
 
Filo Cnidaria 
 
O que é um Coral? 
• Cnidários possuem células urticantes chamadas 
CNIDÓCITOS com organelas denominadas 
NEMATOCISTOS (modificação do complexo de Golgi). 
 
Estrutura do Coral 
• Animals individuais são chamados de Pólipos 
• Muitos pólipos formam uma Colônia 
E Recifes de Coral? 
• Maior estrutura geológica construída por seres vivos 
 
- Várias espécies de corais, outros invertebrados e algas 
são bioconstrutores 
 
 
 
 
 
 
 
Corais Hermatípicos (Construtores) x Ahermatípicos 
(Não construtores) 
Mas porquê??? 
- Corais dependem de águas rasas, claras e 
quentes para crescer... 
Distribuição dos recifes de coral no Brasil e no mundo 
 Distribuição Mundial dos Recifes de Coral 
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Fonte: Institute for Marine Remote Sensing, University of South Florida. 
Recifes João da Cunha - 
RN 
Recifes João da Cunha - RN 
Diferentes formas de uma colônia 
Importância dos Recifes 
Biológico 
• Berçário 
• Abrigo 
• Alimentação 
Econômico 
• Aumento da 
Produtividade 
Pesqueira 
• Ecoturismo 
Ambiental 
 
• Proteção da 
Costa 
Bioquímico 
 
• Pesquisa 
Farmacológica 
• Conexão com manguezal, bancos de gramíneas e recifes de 
coral 
Haemulon sciurus 
Biquara 
Importância Biotecnológica 
- Bactérias e fungos associados são produtores de 
Metabólitos Secundários 
Compostos de grande interesse biotecnológico: 
 
-Atividade Antifúngica 
-Atividade Bactericida 
-Atividade Antioncogênica (Antitumoral) 
Aplicações Biotecnológicas 
de Invertebrados Marinhos 
- Estudo da Palytoxina – extraída do coral mole 
Palythoa caribaeorum 
Ação: 
 
Antihelmíntica 
Hemolítica 
Bactericida 
Fungicida 
 - Antiviral usada no tratamento contra HIV 
 
- Atividade antimicrobiana, citotóxica e anti- oncogênica 
Aplicações Biotecnológicas das Ascídias 
 Importante no Desenvolvimento de Fármacos 
Didemnium Eudistoma vannamei 
Reprodução e Crescimento do 
Recife 
- Assexuada: Brotamento ou 
fissão 
- Sexuada: Hermafroditas ou 
dióicos com Fertilização externa 
e estágio larval planctônico 
 
Richard Fitzpatrick Liberação sincronizada de gametas de acordo 
com o ciclo lunar 
Larvas nadam por dias a semanas até se fixarem e sofrer 
metamorfose 
Dieta Heterotrófica ou Autotrófica 
 
Heterotrófica 
Tentáculos 
Boca 
Septos 
Autotrófica - cerca de 90% da 
nutrição dos corais 
Simbiose Coral x 
Zooxantelas 
Proteção contra patógenos – produção de antibióticos 
- Antagonismo Bacteriano 
Simbiontes Fotossintéticos 
Atecados e Esféricos 
Gênero Symbiodinium 
 E as Zooxantelas... 
 Os Protozoários 
Dinoflagelados... 
 Microbiota Associada aos Corais 
Bactérias 
Fungos, Vírus, 
 Arqueas 
Dinoflagelados 
Holobionte 
Boca 
Muco 
Água do Mar 
Cavidade 
Gastrovascular 
Esqueleto de 
CaCO3 
Bactérias, Vírus 
Epiderme 
Zooxantelas 
Mesogléia 
A Microbiota Associada aos Corais 
Modificado de Rosenberg et al. (2007). 
Benefícios da Microbiota Associada para os Corais 
Coral 
Bacteria, Archaea 
Zooxantela 
C, N, MMA, 
calcificação, 
osmorregulação 
N, P, S, 
antibióticos, 
toxinas 
Microhabitat 
Nutrientes 
Midificado de Rower et al. (2002) 
Microhabitat 
Nutrientes 
Mas de onde vêm os Simbontes? 
- Transmissão Aberta ou Horizontal 
 
 
 
-Transmissão Fechada ou Vertical 
Esponjas 
Cnidários 
Ascídias 
Nudibrânquios 
Bivalves 
Principais Hospedeiros 
A 
B 
C 
D 
Rowan et al., (1997) e Toller 
et al., (2001) - Manipulação 
das colônias 
Os Clados de zooxantelas se 
distribuem em profundidades 
diferentes no recife... 
Baker (2003) - Zooxantelas 
Generalistas ou Especialistas 
Zooxantelas são 
divididas em Clado ou 
Subgêneros 
Experimento de Schwarz et al., (1999) 
Aquisição Horizontal de Zooxantelas 
Aquisição Horizontal de Zooxantelas 
3 dias depois... 
Larva Plânula 
Experimento de Schwarz et al., (1999) 
Experimento de Schwarz et al., (1999) 
Aquisição Horizontal de Zooxantelas 
O assentamento larval 
foi afetado em larvas 
que não foram expostas 
a Zooxantelas 
Mas e depois da ingestão...o que acontece com as 
Zooxantelas? 
- Fitt e Trench (1983) – Descreveram o mecanismo de endocitose 
 - Yellowlees et al., (2008) – Descreveram o Simbiossomo 
O Simbiossomo 
Yellowlees et al., (2008) 
Memb. Celular do Hospedeiro 
Simbiossomo 
Parede Celular da Zooxantela 
Memb. Celular da Zooxantela 
Adaptações Fisiológicas e Benefícios da Simbiose 
entre Corais e Zooxantelas 
Simbionte Luz 
Nitrogênio Carbono 
Fotossíntese 
Aquisição do Nitrogênio 
Amônia 
N2 da água do mar 
N assimilável 
Muscatine e D’Elia, (1978); Yelloweees et al., (2008) 
Aquisição do Carbono 
CO2 
HCO3 
-
 
CO2 HCO3 
-
 
H+-ATPase 
Yelowlees et al., (2008) e Furla et al., (2005) 
Formação do 
esqueleto de CaCO3 
Anidrase Carbônica 
Regulação Osmótica 
Mayfield e Gates (2007) 
 
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As Zooxantelas auxiliam na Formação do Esqueleto de CaCO3, 
mas também se beneficiam dele... 
Dispersão da luz 
fotossinteticamente 
ativa pelo esqueleto 
Aumenta a captação 
de fótons pelas 
zooxantelas (Enríquez 
et al., 2005) 
- Então por que corais dependem de águas 
rasas, claras e quentes para crescer??? 
Temperatura máxima: 30 a 35°C 
Zooxantelas!!! 
Outras Simbioses 
Fungos 
• Envolvidos no 
metabolismo do 
carbono 
 
• Envolvidos na 
fixação do 
nitrogênio 
Archaea 
 
•Envolvidas na 
fixação e 
desnitrificação 
nitrogênio 
Virus 
• Fagos 
•Benefício 
desconhecido 
0
10
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30
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70
80
90
100
CLADO C
CLADO A
P. caribaeorum Z. sociatus P. variabilis 
N
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Se
q
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as
 
Diversidade de zooxantelas associadas a Zoantídeos 
Os zoantídeos P. 
caribaeorum e P. 
variabilis são mais 
seletivos! 
Rabelo (2007): Z. sociatus mais resistente 
A combinação de zooxantelas de diferentes clados parece 
ser vantajosa (Fabricius et al., 2004; Berkelmans; Oppen, 2006) 
Como explicar a diferença da comunidade 
de Zooxantelas entre Z. sociatus e os 
demais zoantídeos? 
Clados A e C: Tolerância ao estresse e ao Branqueamento 
(Karako-Lampert et al., 2004; Kinzie et al 2001; Magalon et al., 2007; virslan e Douglas, 2007) 
Tipos de Recifes de Coral 
1. Recife em Franja 
Tipos de Recifes de Coral 
2. Recife em Barreira 
Tipos de Recifes de Coral 
3. Atol 
Tipos de Recifes de Coral 
3. Atol 
Tipos de Recifes de Coral 
3. Atol 
Atol das rocas 
Atol nas ilhas Fiji 
 
Organismos do recife 
Organismos do recife 
Organismos do recife 
 
Organismos do recife 
Área total dos Recifes:1.500.000 km2 
Área Impactada (3%): 45.000 km2 
Área Impactada em alguns anos (60%): 
900.000 km2 
Impactos Antrópicos sobre os Recifes de coral 
- Poluição orgânica e inorgânica de 
origem agrícola e industrial (Wilkinson, 1992) 
Principais Impactos 
- Sedimentação devidoao 
desmatamento de áreas costeiras 
(Wilkinson, 1992) 
- Piscicultura intensiva sem manejo adequado (Garren et al., 2009) 
-Turismo 
 
 
 
(Hasler e Ott, 2008; Luna et al., 2009; Hardiman e 
Burgin, 2010) 
- Branqueamento (Fitt et al., 1993; Muller-Parker e D’Elia, 1997; Fagoonee et al., 1999) 
Calor UV Mudança de Salinidade Poluição 
Segundos 
Minutos 
De Minutos a 
Horas 
Horas 
De Horas a 
Dias 
De Dias a 
Semanas 
Danos ao Fotossistema levando à produção de oxigênio reativo 
Prejuízo ao transporte de metabólitos entre simbionte e hospedeiro 
Depleção de Osmólitos Intracelulares 
Estresse Osmótico 
Branqueamento e/ou Doença 
Dissociação do hospedeiro Exocitose Foto-inibição Apoptose 
Como Acontece o Branqueamento... Mayfield e Gates (2007) 
- Mecanismos de perda das Zooxantelas (Weis, 2008) 
- Doenças Causadas por Micro Organismos Oportunistas 
(Edmunds, 2001; Cooney et al., 2002; Bourne e Munn, 2005) 
- Black Band Desease (BBD) – Relacionada a bactérias do gênero Vibrio 
Bioinvasões 
Macroalgas Peixe-Leão 
Estrela-do-mar Acanthaster planci 
Derramamento de óleo 
Impactos Naturais 
E o que nós podemos fazer? 
• Reduza, reuse, recicle 
– Energias limpas 
– Educação ambiental 
– Evitar lixo na praia 
– Turismo consciente 
– Pesquisa!!!! 
- Identificação das Bactérias e Zooxantelas Resistentes ao 
Branqueamento 
 
- Monitoramento do Branqueamento de Corais 
- Estudo das Doenças Causadas por Micro Organismos 
Oportunistas 
 
- Black Band Desease (BBD) – Relacionada a bactérias do gênero Vibrio 
Identificação de bactérias causadoras de necrose 
em corais 
O que o futuro reserva para os 
recifes de coral? 
A resposta é com você… 
1988 1998