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Document type: Dissertação
Title: Ecofisiologia e biomarcadores de estresse oxidativo na caracterização do ciclo de vida pós-embrionário de uma espécie de peixe anual neotropical
Author: Castro, Bruna Dutra de 
Advisor: Oliveira, Guendalina Turcato
First advisor-co: Lanés, Luis Esteban Krause
Abstract (native): Os peixes de água doce são considerados um dos grupos mais ameaçados do mundo, visto que os ecossistemas aquáticos atualmente estão enfrentando constantes interferências de ações antrópicas, principalmente, com a intensificação da agricultura que tem impactado e descaracterizado diversos habitats de muitas espécies. Frente a isto, para a conservação da diversidade biológica nesses ambientes aquáticos é de extrema importância obter informações sobre as espécies constituintes destes habitats. Desta forma, ferramentas fisiológicas podem ser utilizadas para caracterizar a diversidade biológica e suas implicações ecológicas, e abranger também, as respostas dos organismos às alterações ambientais e agentes estressores. Os peixes anuais são organismos que vivem em áreas úmidas temporárias que secam sazonalmente. Devido a isto, apresentam um ciclo de vida curto e rápido, mostrando um grande potencial para serem utilizados como modelos biológicos para diversas pesquisas, principalmente, aquelas ligadas ao estudo de envelhecimento. O objetivo do presente trabalho foi analisar marcadores fisiológicos relacionados ao balanço redox do peixe anual Cynopoecilus fulgens, endêmico da região sul do Brasil, com variáveis ambientais e estimativas do período reprodutivo. Foram coletados 443 indivíduos compreendendo juvenis, adultos e senis, entre o mês de junho e novembro de 2016, nos arredores do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), localizado na Planície Costeira Externa do Rio Grande do Sul, em três diferentes unidades amostrais (P1, P2 e P3). Estes animais foram eutanasiados em campo e em laboratório foram medidos (comprimento padrão) e pesados (massa corporal). Após, foram homogeneizados para a realização dos ensaios da Superóxido Dismutase, Catalase, Glutationa Peroxidase e Glutationa S-transferase, e para determinação dos níveis de Lipoperoxidação, através do TBARS, Proteínas Carboniladas e Proteínas Totais. Os resultados mostraram que machos e fêmeas de C. fulgens empregam estratégias fisiológicas diferentes em seu balanço redox durante o ciclo de vida, sendo influenciados pelo período reprodutivo e variáveis ambientais (bióticas e abióticas). Dentre as estratégias, as fêmeas mostram investir bastante na reprodução, principalmente no período de maturação sexual e produção dos ovos, evidenciado pelos níveis mais elevados de TBARS quando comparadas aos machos que parecem investir no crescimento somático e massa corporal. Além disso, as variáveis que apresentaram maiores influências no balanço oxidativo destes animais foram: temperatura, abundância de predador, abundância do peixe anual Austrolebias minuano e abundância de C. fulgens. Também, a população de cada área úmida temporária apresenta respostas fisiológicas distintas frente à adaptação ao seu ciclo de vida, corroborando a influência de algum componente ambiental como modulador deste ciclo. Adicionalmente, foi observado que os animais das poças P2 e P3 se comportam de maneira semelhante entre si apresentando um ciclo mais longo; sugerindo que o sistema antioxidante destes animais apresenta alta eficiência mantendo os níveis de lipoperoxidação e proteínas carboniladas baixos. Enquanto os da P1 têm seu ciclo de vida pós-eclosão mais curto possivelmente devido ao incremento do estresse oxidativo evidenciado pelo aumento da lipoperoxidação. Estes resultados demonstram que a utilização dos peixes anuais neotropicais na pesquisa é altamente promissora, permitindo um estudo aprofundado sobre o envelhecimento e ensaio toxicológico. Além disso, enfatizam a importância do desenvolvimento de estratégias de conservação ambiental para preservar as características das áreas úmidas temporárias, estabelecendo estes animais como espécies sentinelas.
Abstract (english): Freshwater fish are considered one of the most threatened groups in the world, as aquatic ecosystems are currently facing constant interference from anthropic actions, mainly with the intensification of agriculture that has impacted and de-characterized diverse habitats of many species. To conserve biological diversity in these aquatic environments, it is extremely important to obtain information about the species that constitute these habitats. In this way, physiological tools can be used to characterized biological diversity and its ecological implications, and also include organisms responses to environmental changes and stressors. Annual fish are organisms that live in temporary wetlands that dry out seasonally. Due to this, the life cycle is considered short and fast presenting great potential as biological models for several researches, mainly those related to the study of aging. The aim of the present study was to analyze physiological markers related to the redox balance of the annual fish Cynopoecilus fulgens, endemic to southern Brazil, with environmental variables and estimates of the reproductive period. A total of 443 individuals were collected, including juveniles, adults and senile, between June to November 2016, around the Parque Nacional da Lagoa do Peixe, located in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul, in three sampling units (P1, P2 and P3). These animals were euthanized in the field and in the laboratory were measured and weighed. After, they were homogenized for the Superoxide Dismutase, Catalase, Glutathione Peroxidase and Glutathione S-transferase assays, and for the determination of the levels of Lipoperoxidation, through TBARS, Carbonylated Proteins and Total Proteins. The results showed that males and females of C. fulgens use different physiological strategies of their redox balance during the life cycle, being influenced by the reproductive period and environmental variables (biotic and abiotic). Among the strategies, females show a great deal of investment in reproduction, especially in the period of sexual maturation and egg production, evidenced by the higher levels of TBARS when compared to males that seem to invest in somatic growth and body mass. In addition, the variables that had the greatest influence on the oxidative balance of these animals were: temperature, abundance of predator, abundance of annual fish Austrolebias minuano and abundance of C. fulgens. Also, the population of each temporary wetland presented different physiological responses to the adaptation to their life cycle, corroborating the influence of an environmental component as a modulator of this cycle. Additionally, it was observed that the animals of the pools P2 and P3 behave in a similar way among each other presented a longer cycle; suggesting that the antioxidant system of these animals presents high efficiency keeping the levels of lipoperoxidation and carbonylated proteins low. Fish of P1 have their shorter post-hatch life cycle possibly due to increased oxidative stress evidenced by increased lipoperoxidation. These results demonstrate that the use of Neotropical annual fish in the research is highly promising, allowing in-depth study on aging and toxicology testing. In addition, they emphasize the importance of developing environmental conservation strategies to preserve the characteristics of temporary wetlands, establishing these animals as sentinel species.
Keywords: Áreas Úmidas Temporárias
Balanço Redox
Conservação Ambiental
Cynopoecilus Fulgens
Envelhecimento
Variáveis Ambientais
Aging
Cynopoecilus Fulgens
Environmental Conservation
Environmental Variables
Redox Balance
Temporary Wetlands
CNPQ Knowledge Areas: CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Escola de Ciências
Program: Programa de Pós Graduação em Ecologia e Evolução da Biodiversidade
Access type: Acesso Aberto
Fulltext access restriction: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Time to release fulltext: 24 meses
Date to release fulltext: 17/06/2021
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8731
Issue Date: 15-Mar-2019
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução da Biodiversidade

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