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Cristian Rubén Bulboa Contador
Bases bio-tecnológicas para o cultivo de
Chondracanthus chamissoi, uma alga vermelha de
importância econômica da costa chilena
São Paulo
2006
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2
Cristian Rubén Bulboa Contador
Bases bio-tecnológicas para o cultivo de
Chondracanthus chamissoi, uma alga vermelha de
importância econômica da costa chilena.
Tese apresentada ao Instituto de Biociências da
Universidade de São Paulo, para a obtenção de
Título de Doutor em Ciências, na Área de Botânica.
Orientador: Prof. Dr. Eurico Cabral de Oliveira
Co-orientador: Prof. Dr. Juan Macchiavello A.
São Paulo
2006
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3
Comissão Julgadora:
Prof(a). Dr(a). Prof(a). Dr(a).
Prof(a).Dr(a). Prof(a). Dr(a).
Prof. Dr. Eurico Cabral de Oliveira
Orientador
Bulboa, Cristian
Bases bio-tecnológicas para o cultivo de Chondracanthus chamissoi, uma
alga vermelha de importância econômica da costa chilena.
122 pp
Tese (Doutorado) - Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo.
Departamento de Botânica.
1. Chondracanthus chamissoi; 2. Maricultura; 3. Chile.
I. Universidade de São Paulo. Instituto de Biociências.
Departamento de Botânica.
4
DEDICO ESTE TRABALHO A
MEU FILHO DIEGO
5
Agradecimentos
En la realización de este trabajo fueron necesarias tantas fuerzas, y son tantas
personas que contribuyeron de una u otra forma, que enumerarlas resultaria difíil. Por
esto agradezco a todos los que me apoyaron, a quienes simplemente me alentaron y han
creido en mí. Espero que la vida me de la oportunidad y sabiduria para poder responder
a tanto cariño.
Quiero agradecer a mi orientador el Dr Eurico Cabral de Oliveira por la
gentileza que tuvo de acogerme como orientando, asi como por todas las facilidades
dadas para que yo realizara este trabajo.
A mi amigo y colega el Dr Juan Macchiavello, quien me animó a seguir mis
estudios de posgrado. Muchas gracias por la amistad y camaraderia, y por todas las
oportunidades dadas.
Quiero agradecer a los profesores pertenecientes al grupo de trabajo del
Laboratorio de Algas Marinas (LAM), de la USP. A todos ellos muchas gracias.
También a los profesores del Instituto Botánico de Sao Paulo.
A mis compañeros de estudios del LAM, muchas gracias por su compañía y
alegria, sin duda que nuestra amistad seguirá en el tiempo. En especial a Jose, Leyla,
Daniela, Cintia *rubia*, Suzana, Vivi, Paulinho, Miguel, Alexis….etc y todos los demas
que forman parte de este grupo maravilloso y que en este momento se me puedan
olvidar.
En especial mencionar a Rose, por toda la simpatia y el cariño. También a mi
amiga Fungyi, a quien le debo tantas cosas, quien siempre me *salvo*
incondicionalmente.
Quiero hacer una mención especial y agradecer a Rosario, por toda la ayuda
entregada en el laboratorio, con un alto nivel de profesionalismo, independiente si el día
era bueno o malo.
A mis grandes amigos de Brasil. A ellos les agradezco su amistad linda y
sincera. A mi amiga Claudía, con la que tenemos historias urbanas como para un libro.
También a su familia. A Edy y familia, por todas las cosas buenas que pasamos juntos.
A mi amigo carioca Augusto, un chico bueno.
A mis amigos de Chile, el grupo de siempre, el club de Toby, y a todas las
chiquillas maravillosas que nos quieren y soportan.
A mi Marisol, mi Seño querida, que conoci gracias a este trabajo. Por su
constante aliento, por sus cuidados y su infinita actitud positiva, su entrega y fuerza para
vivir, la que me contagia y me hace feliz. También a su familia, muchas gracias.
A mi familia, por ser como son. Mi papá y mamá, que a veces no entienden
mucho lo que hago, pero se que están orgullosos.
Quiero dedicar mis más sinceros agradecimientos a la memoria del Profesor
Edison Jose de Paula (Q.E.P.D.). Quien partio muy luego, pero dejo en mi maravillosos
recuerdos y un ejemplo que imitar. Gracias a él comence todo esto, y estoy seguro que
en muchas ocasiones, confiaba en mis capacidades, más que yo mismo. Gracias.
Finalmente en la persona de Susana Maldonado, agradecer a la RLB por el
financiamiento de mi estadía en Brasil, y por todas las facilidades entregadas para
realizar este trabajo, que espero responda a las espectativas y objetivos esperados.
6
Índice
ABSTRACT ........................................................................................................................1
RESUMO ............................................................................................................................3
CAPÍTULO 1. INTRODUÇAO GERAL....................................................................................5
Observações sobre a ocorrência de Chondracanthus chamissoi no Chile............5
Situação Atual da explotação e conhecimento sobre C. chamissoi no Chile........6
Seleção de linhagens..............................................................................................8
Translados de algas..............................................................................................10
Proposta para C. chamissoi..................................................................................11
Objetivo Geral......................................................................................................11
Objetivos específicos...........................................................................................12
Condições gerais de cultivo.................................................................................12
Material Biológico e áreas de coleta....................................................................12
Coleta e Preparação da Água do Mar..................................................................15
Meio de Cultura...................................................................................................16
Aeração................................................................................................................16
Temperatura, Densidade de Fluxo Fotônico e Fotoperíodo............ .................16
Referências Bibliográficas...................................................................................17
CAPÍTULO 2. EFEITO DA TEMPERATURA, DENSIDADE DE FLUXO FOTÔNICO E FOTOPERÍODO
NO CRESCIMENTO IN VITRO DE GAMETÓFITOS E ESPORÓFITOS DE
CHONDRACANTHUS
CHAMISSOI PROVENIENTES DE QUATRO POPULAÇÕES DO
CHILE........................................22
A
BSTRACT............................................................................................................22
RESUMO................................................................................................................22
INTRODUÇÃO........................................................................................................23
MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................24
Cultivos Unialgais................................................................................... 24
Efeito da temperatura e Densidade de Fluxo Fotônico............................25
Efeito do fotoperíodo...............................................................................26
Análise dos Dados...................................................................................26
7
RESULTADOS........................................................................................................26
Efeito da Temperatura e Densidade de Fluxo Fotônico no crescimento de
gametófitos e esporófitos.........................................................................26
Comparação entre localidades.................................................................27
Efeito do Fotoperíodo no crescimento de gametófitos e esporófitos.......30
DISCUSSÃO...........................................................................................................32
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................37
TABELAS..............................................................................................................41
CAPÍTULO 3. RECRUTAMENTO IN VITRO DE ULVA SP. E ENTEROMORPHA SP. SOBRE TALOS
GAMETOFÍTICOS E TETRASPOROFÍTICOS DE
CHONDRACANTHUS CHAMISSOI PROVENIENTES
DE QUATRO POPULAÇÕES NATURAIS DO
CHILE.................................................................49
ABSTRACT............................................................................................................49
RESUMO...............................................................................................................49
INTRODUÇÃO .......................................................................................................50
MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................51
RESULTADOS........................................................................................................53
Densidade.................................................................................................53
Cobertura..................................................................................................54
Tamanho...................................................................................................55
DISCUSSÃO...........................................................................................................57
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................60
TABELAS...............................................................................................................63
CAPÍTULO 4. GERMINAÇÃO DE CARPÓSPOROS E TETRÁSPOROS, E CRESCIMENTO DE
PLÂNTULAS DE
CHONDRACANTHUS CHAMISSOI PROVENIENTES DE QUATRO POPULAÇÕES
NATURAIS DO
CHILE.........................................................................................................67
ABSTRACT............................................................................................................67
8
RESUMO................................................................................................................67
INTRODUÇÃO........................................................................................................68
MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................69
RESULTADOS........................................................................................................70
Germinação.....................................................................................................70
Crescimento....................................................................................................72
DISCUSSÃO...........................................................................................................76
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................79
T
ABELAS..............................................................................................................81
C
APÍTULO 5. CULTIVO EXPERIMENTAL DE TALOS DE GAMETÓFITOS E TETRASPORÓFITOS
DE
CHONDRACANTHUS CHAMISSOI EM DOIS LOCAIS DA COSTA CHILENA............................86
ABSTRACT............................................................................................................86
RESUMO...............................................................................................................86
INTRODUÇÃO........................................................................................................87
MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................88
Coleta e manutenção das plantas..................................................................88
Preparação das cordas de cultivo e desenho experimental...........................88
Experimento 2...............................................................................................89
Análise dos dados..........................................................................................90
R
ESULTADOS.......................................................................................................90
Experimento 1...............................................................................................90
Experimento 2...............................................................................................94
D
ISCUSSÃO..........................................................................................................96
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................. . 99
TABELAS............................................................................................................101
CAPÍTULO 6. CULTIVO DE CHONDRACANTHUS CHAMISSOI A PARTIR DE CARPÓSPOROS E
TETRÁSPOROS
.................................................................................................................104
ABSTRACT..........................................................................................................104
9
RESUMO.............................................................................................................104
INTRODUÇÃO......................................................................................................105
MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................................106
Coleta do material reprodutivo....................................................................106
Cultivo em condições controladas de laboratório........................................107
Cultivo em condições semi-controladas......................................................108
Cultivo no mar.............................................................................................108
Análise dos dados........................................................................................109
RESULTADOS......................................................................................................109
DISCUSSÃO.........................................................................................................114
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................117
TABELAS.............................................................................................................119
CAPÍTULO 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................120
ABSTRACT
Chondracanthus chamissoi is a red alga of economic importance along the Chilean
coast. Historically it has been collected for the extraction of carrageenan, although in
the last few years there has been a demand for direct consumption from the Asian
markets. This second option represents the possibility to diversify the uses of this
10
species and to enter into a market that offers better prices, but has strict quality
measurements. With respect to this issue, simply collecting plants from the ocean does
not guarantee the obtention of a product that meets the requirements established by the
human food market. The cultivation of C. chamissoi presents itself as a tool that would
facilitate better production control, in quality and quantity, as well as reducing the risk
of overexploitation of the natural populations, which are starting to be intensely
pressured because of the high demand.
The objective of this work is to establish the scientific and technological basis for the
cultivation of Chondracanthus chamissoi in the northern region of Chile. To this end,
the study was divided into two parts. In the first (Cap. 2, 3, 4) comparisons, in vitro, of
fours populations of C. chamissoi from different localities on the Chilean coast
(Calderilla, Herradura, Puerto Aldea and Lechagua) were carried out. Physiological and
reproductive characteristics of the gametophytes and sporophytes of C. chamissoi were
evaluated in each of the populations included in the study.
The growth responses of different stocks were studied in function of different
treatments of temperature, photon flux density and photoperiod (Cap. 2). The resistance
of both life cycle phases to epiphytism by Ulva sp. and Enteromorpha sp. was
compared in the third chapter (Cap. 3). Finally, the germination of carpospores and
tetraspores, and the growth of germlings were seasonally evaluated in chapter four (Cap.
4).
The results of chapter two showed that growth was similar in specimens from different
localities, presenting a seasonal pattern in relation to the variations of light and
temperature. Based on the treatments used, the results do not allow the recognition of
physiological ecotypes indicating their genetic adaptation to local environmental
conditions; this, however, does not mean that genetic adaptation were not developed for
other physiological parameters.
In the third chapter it was possible to recognize differential resistances to epiphytism,
especially in sporophytes from two of the populations studied (Calderilla y Lechagua).
These results open up the possibility for the obtention of selected stocks that would be
less susceptible to epiphyte contamination. The validation of these results, including the
study of other populations, with tests made in the ocean and the study of the possibility
that these characteristics are transmitted to descendents, are necessary.
11
Although in chapter four, the germination of spores showed seasonal behavior in all of
the populations, this was not as pronounced as that described for other red algae from
temperate and cold waters. Spores production and germination were registered
throughout the entire year in C. chamissoi, although the highest values were observed in
the spring. The growth of the germlings, which arised from spores, also showed
seasonal behavior, with fast development registered in the germlings that grew in the
spring.
In the second part of this thesis the first formal intents to cultivate C. chamissoi were
realized. In these experiments both strategies of propagation: vegetative (chapter 5) and
by means of spores (Chapter 6), were considered.
The cultivation by means of fragments of C. chamissoi involves only one phase,
whereas the cultivation by means of spores necessarily involves various stages which
begin in the laboratory and culminate with their transfer to the sea. Both strategies
produced good quality plants for the food market and could be utilized together,
throughout the year, in a production plan. The technical and practical details that could
be improved, in order to optimize production in each of the systems tested, are also
discussed.
RESUMO
Chondracanthus chamissoi é uma carragenófita de importância econômica ao longo do
litoral do Chile. Historicamente tem sido coletada para a produção de carragenana;
porém, nos últimos anos, tem sido muito requerida para consumo direto pelos mercados
asiáticos. Esta utilização mais recente representa uma oportunidade para diversificar os
usos desta espécie, e ingressar em um mercado com melhores preços, mas embora com
12
estritos requisitos de qualidade. Neste sentido, o simples extrativismo a partir das
populações naturais não garante a obtenção de um produto que cumpra com os
requisitos de um exigente mercado consumidor, particularmente do Jápão. Cria-se,
portanto, a necessidade de se produzir a matéria prima desejáda através da maricultura,
que teria ainda a vantagem de evitar a sobre-explotação das populações nativas já
ameaçadas pela demanda causada por preços atraentes. Entretanto, a produção via
maricultura esbarra na dificuldade da inexistência de técnicas de cultivo estabelecidas
para esta espécie em particular.
Este trabalho visa estabelecer as bases científicas e tecnológicas para o cultivo de
Chondracanthus chamissoi na região norte do Chile. Para alcançar esta meta o estudo
foi dividido em duas partes. Na primeira secção (Cap. 2, 3 e 4) foram realizadas
comparações in vitro, de quatro populações provenientes de diferentes localidades da
costa chilena (Calderilla, Herradura, Puerto Aldea e Lechagua). Para estas populações
foram avaliadas caraterísticas fisiológicas e reprodutivas de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi de cada uma das populações em estudo.
No capítulo 2 foi estudada a resposta do crescimento das diferentes linhagens em função
de diferentes tratamentos de temperatura, densidade de fluxo fotônico e fotoperíodo; no
capítulo 3 foi comparada a resistência ao epifitismo por Ulva sp e Enteromorpha sp
para talos vegetativos de ambas as fases de vida. Finalmente, no capítulo 4, foi avaliada
sazonalmente a germinação de carpósporos e tetrásporos e o crescimento de plântulas
produzidas a partir de esporos.
Os resultados do capítulo 2 mostram que o crescimento, nas condições de cultivo no
mar, foi semelhante para as linhagens das quatro localidades estudadas, mas
evidenciando um claro padrão sazonal em relação à variação de fatores como a luz e
principalmente, a temperatura. Sob os tratamentos utilizados, os resultados obtidos não
permitem estabelecer a existência de ecótipos fisiológicos que demonstrem uma
adaptação diferencial das populações estudadas à condições ambientais locais, o que
não significa que estes não venham a ser encontrados quando um maior número de
populações for estudado. Por outro lado, embora a germinação de esporos de C.
chamissoi tenha mostrado um padrão sazonal para todas as populações, este não seria
tão marcado como o descrito para outras algas vermelhas de águas temperadas e frias.
Os dados obtidos no capítulo 3 demonstram uma resistência diferencial ao epifitismo
entre as linhagens testadas, o que abre a perspectiva de se utilizar em cultivos
13
comerciais linhagens mais resistentes ao epifitismo, fator crucial ao sucesso de um
empreendimento de cultivo de algas.
Na segunda parte da tese (Cap. 5 e 6) foram realizados testes para cultivar C. chamissoi
no mar. Nestes experimentos foram utilizadas duas estratégias de propagação:
vegetativa (Capítulo 5) e por esporos (Capítulo 6). O cultivo por meio de fragmentos do
talo, ou mudas, compreende uma única etapa, ao passo que o cultivo por esporos deve
necessariamente ser realizado em várias etapas que começam em laboratório até seu
translado ao mar. Estas estratégias apresentam vantagens e desvantagens, mas ambas
produziram plantas de boa qualidade para o mercado alimentar, e poderiam ser
utilizadas em um plano de produção conjunto ao longo do ano.
A tese discute ainda alguns fatores técnicos e práticos que poderiam otimizar a
produção em cada um dos sistemas utilizados.
14
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO GERAL
OBSERVAÇÕES SOBRE A OCORRÊNCIA DE Chondracanthus chamissoi NO CHILE
Chondracanthus chamissoi (C. Agardh) Kützing, é uma espécie endêmica do
litoral do Pacífico Sul americano, e ocorre ao longo do Chile e sul do Perú. No Chile
têm sido coletada desde Iquique no norte, até Chiloé, seu limite sul (RAMÍREZ &
SANTELICES, 1991). Encontra-se principalmente em baías protegidas na região litoral e
infralitoral com substrato de pedras e conchas até os 15 metros de profundidade
(SANTELICES, 1989; HOFFMANN & SANTELICES, 1997). As plantas posuem um talo
multiaxial pseudoparenquimatoso, com uma morfologia frondosa, densamente
ramificada com eixos eretos que se desenvolvem desde um pequeno disco basal,
atingindo os 50 cm de comprimento; apresenta ramificação irregular, dística,
subdicotômica ou dicotômica (Fig. 1) sendo morfologicamente muito variável (ACLETO,
1986)
Figura 1. Hábito de plantas de
C. chamissoi
.
Chondracanthus chamissoi apresenta um ciclo de vida trifásico, “tipo
Polysiphonia” com gerações gametofítica e esporofítica isomórficas e carposporófito
parasita do gametófito feminino. DAWSON et al. (1964), assinalam que para C.
chamissoi (como Gigartina chamissoi), podem ser observados dois tipos morfológicos,
3cm
5 cm
1 cm
15
um de formas estreitas denominado como ´´Lessonii´´ (1 a 2 mm de largura) e outro
grupo de frondes mais largas (25 – 40 mm de largura) conhecido como
´´Chauvinii´´(Fig. 2).
Figura 2. Diferenças morfológicas en
C. chamissoi
: (a) tipo
Lessonii
e (b) tipo
Chauvinii
.
(Modificado de D
AWSON
et al
., 1964).
SITUAÇÃO ATUAL DA EXPLOTAÇÃO E CONHECIMENTO SOBRE C. chamissoi NO CHILE
Em geral a produção de algas marinhas no Chile baseia-se principalmente na
exploração de bancos naturais. O cultivo comercial está restrito a uma única especie,
Gracilaria chilensis (B
USCHMANN et al., 2001; 1996; NORAMBUENA, 1996).
Durante a década de 1970 e meados de 1980, uma forte pressão extrativa sobre
os bancos naturais de G. chilensis levou à sobreexplotação, resultando em uma drástica
queda na produção (S
ANTELICES & DOTY, 1989; NORAMBUENA, 1996). Isto motivou o
desenvolvimento de um esforço coordenado de pesquisa objetivando estabelecer as
bases tecnológicas para se implantar a maricultura da espécie, o que foi sendo
gradualmente bem sucedido e culminou com uma estratégia eficiente de substituição da
explotação dos bancos naturais por fazendas marinhas (P
IZARRO, 1986; PIZARRO &
BARRALES, 1986; PIZARRO & SANTELICES, 1993; BUSCHMANN et al., 1996;
NORAMBUENA, 1996; ALVEAL et al., 1997). Esta situação não é diferente para outras
espécies de algas comercializadas no país, e embora atualmente não existam cultivos
16
comerciais, estudos preliminares começam a ser desenvolvidos para repetir a história de
sucesso que foi alcançada com o cultivo de Gracilaria (ROJAS et al., 1996; BUSCHMANN
et al., 1999; HERNÁNDEZ-GONZÁLEZ et al., 2000; BULBOA & MACCHIAVELLO, 2001;
ROMO et al., 2001; MACCHIAVELLO et al., 2003; BULBOA et al., 2005).
No Chile a demanda por macroalgas tem-se diversificado nos últimos 10 anos,
aumentando o número de espécies que são comercializadas e processadas (ÁVILA et al.,
1999; BUSCHMANN et al., 2001). Isto está relacionado ao desenvolvimento da indústria
das carragenanas e ao interesse do mercado pelas algas para consumo direto, como é o
caso de Callophyllis variegata e C. chamissoi, entre outras.
No caso de C. chamissoi, vários fatores sugerem que a demanda será
incrementada nos próximos anos (BUSCHMANN et al., 2001). Esta espécie tem sido
comercializada para a extração de carragenanas, porém na atualidade existe um aumento
no interesse do mercado asiático para seu consumo como alimento humano (GONZÁLEZ
et al., 1997; ANÔNIMO, 2000). Isto pressupõe que se exercerá uma maior pressão sobre
as áreas de coleta desta espécie no Chile, como aconteceu anteriormente com G.
chilensis. De fato, alguns problemas relacionados à atividades de exploração já
começam a aparecer. Por exemplo, no caso de Puerto Aldea na IV região do país, os
registros de produção mostram uma notável diminuição, passando de um volume
histórico de 500 toneladas úmidas por ano para 60 toneladas atuais (ANÔNIMO, 2000).
Com o objetivo de estabelecer as bases para o manejo de C. chamissoi, assim
como para seu cultivo, atualmente estão disponíveis uma série de antecedentes sobre
aspectos ecológicos e fisiológicos desta espécie. Estes estudos têm demostrado o
carácter sazonal de C. chamissoi, com máxima acumulação de biomassa durante os
meses de primavera e verão (G
ONZÁLEZ & MENESES, 1996; GONZÁLEZ et al., 1997;
VÁSQUEZ & VEGA, 2001). Resultados obtidos em laboratório mostram a relação do
crescimento em função da variação de fatores ambientais, principalmente da
temperatura (B
ULBOA & MACCHIAVELLO, 2001). A sazonalidade também tem sido
demonstrada em aspectos relacionados com a reprodução, verificando-se uma maior
produção de tecido reprodutivo e de esporos liberados durante o mesmo período de
máxima acumulação de biomassa (V
ÁSQUEZ & VEGA, 2001). Além disto, uma série de
mecanismos têm sido propostos como responsáveis pela manutenção e recuperação
sazonal da biomassa em C. chamissoi. Estudos realizados na Baía La Herradura (IV
Região) têm demostrado a relevância da reprodução sexual (V
ÁSQUEZ & VEGA, 2001).
17
Por outro lado, GONZÁLEZ et al. (1997), sugerem que a permanência de discos e
a re-adesão de frondes à deriva também seríam importantes mecanismos na regeneração
de biomassa e no estabelecimento de novas plantas em Puerto Aldea. Recentemente
estes mecanismos têm sido estudados quantitativamente nesta espécie, sendo possível
verificar a existência de re-adesão de frondes à deriva. Porém, conclue-se que a
propagação por esporos, sería o principal mecanismo de regeneração sazonal da
biomassa para C. chamissoi em Puerto Aldea (MACCHIAVELLO et al., 2003). Neste
sentido, estes resultados demostraram o uso potencial de esporos para a realização de
cultivos massivos ou estratégias de manejo desta espécie.
SELEÇÃO DE LINHAGENS
O controle e a previsão são considerados uma das principais metas da
maricultura. Portanto, o desenvolvimento de técnicas de seleção de linhagens é
imperativo (HANSEN, 1984), transformando-se em uma necessidade lógica nos cultivos
de algas marinhas, buscando melhorar e manter níveis de produção economicamente
adequados (LEVY et al., 1990 a, 1990 b). A seleção de linhagens pode ser definida como
uma prática que busca incrementar a qualidade de algum caráter, onde se espera que a
variante selecionada possua uma pronunciada vantagem sobre a população parental na
expressão desse caráter (SANTELICES, 1992).
Na maior parte dos estudos de seleção de linhagens em algas, o crescimento tem sido
uma das características mais usadas como critério de seleção (DOTY & ALVAREZ, 1975;
LEVY et al., 1990 a, 1990 b; MOLLION & BRAUD, 1993; PAULA et al., 1999), devido à
sua grande importância na maricultura. Porém, existem outras características de
importância que têm sido consideradas para a seleção, podendo ser destacados: i. a
produção de polissacarídeos em Gracilaria sjoestedii (H
ANSEN, 1984); ii. a resistência a
epifitas e soterramento na areia em Gracilaria spp. (S
ANTELICES & UGARTE, 1990); iii.
tetrasporófitos estéreis em Chondrus crispus (CHEN et al., 1982); iv. o peso e
comprimento de frondes de esporófitos de Laminaria jáponica (LI et al., 1999) e v. a
longevidade e resistência ao rompimento dos talos de Eucheuma denticulatum
(M
OLLION & BRAUD, 1993).
Os estudos relativos à seleção de linhagens têm sido desenvolvidos com diferentes
técnicas, níveis taxonômicos e objetivos distintos. Têm sido desenvolvidas técnicas para
a obtenção de plantas a partir de esporos (C
HEN et al., 1982; LEVY et al., 1990 a, 1990
18
b; PAULA et al., 1999) e, ultimamente, o melhoramento de linhagens tem sido possível
por meio de modernas técnicas que incluem sofisticados métodos de transferência de
genes (CRAIGIE & SHACKLOCK, 1995). Porém, tradicionalmente, o método de seleção
mais utilizado em algas marinhas consiste na coleta de indivíduos de uma ou várias
populações, e seu estudo em condições naturais ou em laboratório (SANTELICES, 1992).
A seleção de linhagens a partir de populações naturais tem sido a mais simples e
comum aproximação para o melhoramento na produção de cultivos de algas. Tais
esforços têm sido de grande êxito, e o isolamento de clones superiores tem sido
reportado em várias espécies de algas vermelhas, destacando-se o realizado para
Chondrus crispus no Canadá (NEISH et al., 1977; CRAIGIE & SHACKLOCK, 1995), onde a
seleção da linhagem T 4 foi um importante passo para a maricultura desta espécie.
Outro exemplo com notáveis consequências, foi o isolamento da variante "Tambalang"
de Kappaphycus alvarezii, caraterizada como uma linhagem de rápido crescimento e
resistente à doença ice-ice (DOTY & ALVAREZ, 1975; DOTY & NORRIS, 1985). Outros
programas destacados têm sido realizados por LEVY et al., (1990 a; 1990 b) em
Gracilaria verrucosa e G. conferta, BIRD & RHYTER, (1990), isolando a linhagem G-16
em G. verrucosa e PAULA et al., (1999) em Kappaphycus alvarezii.
No Chile os principais esforços para isolar linhagens têm sido realizados no gênero
Gracilaria. Destaca-se o estudo realizado por (SANTELICES & UGARTE, 1990) para
selecionar linhagens a partir de populações de Gracilaria spp. de distintas localidades
ao longo do país. Os referidos autores registraram diferenças entre populações quanto à
suas respostas de crescimento, produção em relação a distintos fatores ecológicos,
baseadas em ecótipos fisiológicos, e resistência ao epifitismo, assinalando a importância
de se conhecer a origem das plantas. Diferenças fisiológicas entre populações também
têm sido demonstradas para Chondrus canaliculatus, ao comparar o crescimento de
esporos provenientes de quatro localidades na costa chilena (ACUÑA, 2000).
Outros estudos em Gracilaria mostraram a importância da origem dos inóculos que
serão utilizados para o cultivo, indicando que algumas diferenças existem quando algas
de diferentes origens são cultivadas nas mesmas condições (BUSCHMANN et al., 1992).
Respostas fisiológicas diferentes em algas provenientes de populações ou ambientes
diferentes podem estar relacionadas à adaptações a seu ambeinte de origem em resposta
a fatores como temperatura, irradiância e fotoperíodo, entre outros (BREEMAN, 1988;
SANTELICES & UGARTE, 1990; YOKOYA & OLIVEIRA, 1992 a, b). Neste sentido, o efeito
19
dos fatores abióticos, antes mencionados, tem sido verificado em numerosos estudos,
tendo uma ampla influência em respostas estruturais e funcionais, reprodutivas e de
distribuição nas populações de algas marinhas (GESSNER, 1970; HELLEBUST, 1970;
LAPOINTE et al., 1984; LÜNING, 1990; DAWES, 1991; CRAIGIE, 1999).
TRANSLADOS DE ALGAS
No Chile, dada a importância do cultivo de Gracilaria, desenvolveram-se vários
centros de cultivo ao longo de boa parte da costa tendo ocorrido um livre transporte de
algas de uma região para outra do país (S
ANTELICES & UGARTE, 1990).
A introdução de espécies exóticas com finalidade de estabelecer fazendas marinhas tem
ocorrido com freqüência em muitos países, sendo notório o caso de espécies de
Kappaphycus e Eucheuma transladadas dentro e fora de seus limites de distribuição
natural (A
RECES, 1995; OLIVEIRA & PAULA, 2003)
En muitos casos estes transplantes têm sidos realizados sem o menor conhecimento
do efeito que os fatores ambientais locais possam ter sobre aspectos importantes para o
cultivo, desconhecendo a possibilidade de que existam diferenças entre populações com
respeito a suas características ecológicas ou produtivas, tais como crescimento, resistência
ao epifitismo, produção e qualidade do gel, entre outros. Em consequência disto,
transplantes podem gerar efeitos indesejádos nas populações naturais e se transformar num
risco para a própria maricultura (SANTELICES & UGARTE, 1990; PAULA et al., 1998).
As áreas de coleta de C. chamissoi encontram-se nas III, IV, VI, VIII e X
regiões, sendo esta última a que concentra os maiores volumes de produção com
aproximadamente 58% da produção nacional (SERNAPESCA, 1999). As coletas
comerciais no norte do país estão restritas a três localidades: Caldera (27º 4' S), La
Herradura (27º 58' S) e Puerto Aldea (30º 15' S) (G
ONZÁLEZ et al., 1997; VÁSQUEZ &
VEGA, 2001). Atualmente não existem registros de transplantes entre as localidades
mencionadas. Esta situação é vantajosa para realizar estudos comparativos entre
populações em C. chamissoi, já que é possível ter absoluta segurança sobre a origem de
cada população, ao contrário do que aconteceu com Gracilaria, onde os frequentes
translados tornam difícil estabelecer a procedência das algas. Porém, esta situação
poderia mudar no futuro, devido ao interêsse do mercado e o desenvolvimento de
técnicas de cultivo e manejo, fatores que incentivariam o translado de plantas de uma
localidade a outra com fins produtivos.
20
PROPOSTA PARA C. chamissoi
A distribuição das areas de coleta de C. chamissoi ao longo do Chile considera
separações geográficas importantes que vão desde os 27º S até os 41º S. Isto torna
evidente a existência de diferenças climáticas através deste gradiente latitudinal,
supondo, por sua vez, a existência de adaptações próprias das populações às condições
ambientais locais, como foi anteriormente demostrado para Gracilaria (SANTELICES &
UGARTE, 1990). O conhecimento sobre quais características biológicas de C. chamissoi,
relevantes para sua maricultura, são diferentes entre as distintas populações seria de
grande ajuda para optimizar a implementação de técnicas de cultivo para esta espécie.
Considerando os antecedentes antes descritos, o presente trabalho pretende descobrir se
as plantas de C. chamissoi obtidas de diferentes populações da costa chilena apresentam
diferenças persistentes em aspectos fisiológicos, reprodutivos e produtivos evidenciando
uma adaptação genotípica aos seus locais de origem. Caso isto se configure, as
adaptações selecionadas naturalmente poderiam ser aproveitadas para otimizar a
implementação de técnicas de cultivo na região norte do país.
Para desenvolver este estudo foram comparadas em laboratório quatro
populações naturais de C. chamissoi do litoral norte e sul do Chile a partir da avaliação
de suas características fisiológicas (taxa de crescimento e resistência a epifitismo) e
reprodutivas (germinação e crescimento de carpósporos e tetrásporos). Paralelamente
estudamos também o cultivo a partir de propagação vegetativa e por esporos.
Além de contribuir para o desenvolvimento da maricultura de C. chamissoi
pretendemos fornecer dados sobre as características fisiológicas e ecológicas de cada
população, contribuindo assim para o manejo da espécie e para entender as variações
que existem em uma mesma espécie ao longo de um gradiente latitudinal.
OBJETIVO GERAL
O objetivo geral deste tranbalho foi selecionar linhagens de C. chamissoi, a partir de
populações naturais estabelecidas ao longo do litoral chileno, que apresentem
características mais vantajosas para seu cultivo na região norte do país e estabelecer as
bases bio-tecnológicas para viabilizar a produção da espécie em sistemas de cultivo no
mar.
21
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.- Comparar o crescimento vegetativo de gametófitos e esporófitos de C. chamissoi
provenientes de quatro populações naturais do Chile, em condições controladas de
laboratório, sob diferentes tratamentos de temperatura, densidade de fluxo fotônico e
fotoperíodo.
2.- Avaliar a resistência ao epifitismo em gametófitos e esporófitos de C. chamissoi,
provenientes de quatro populações naturais do Chile, em condições controladas de
laboratório.
3.- Comparar em forma sazonal a germinação e crescimento de carpósporos e
tetrásporos de C. chamissoi, provenientes de quatro populações naturais do Chile, em
condições controladas de laboratório.
4.- Avaliar as variações de crescimento e biomassa num sistema de cultivo vegetativo,
em três diferentes profundidades, para gametófitos e esporófitos de C. chamissoi.
5.- Desenvolver um cultivo a partir de carpósporos e tetrásporos de C. chamissoi.
CONDIÇÕES GERAIS DE CULTIVO
A seguir são apresentados os métodos gerais de cultivo e procedimentos
utilizados nos experimentos descritos nos capítulos subseqüentes. Estes experimentos
foram desenvolvidos no Laboratório de Botánica Marina da Universidad Católica del
Norte de Coquimbo, Chile. Condições especiais de cultivo de cada experimento serão
descritas no item Materiais e Métodos de cada capítulo.
Material Biológico e áreas de coleta
O material biológico foi coletado de cada uma das quatro populações em estudo
(Fig. 3) a partir da primavera de 2003. As coletas foram feitas medíante mergulho com
ar comprimido. As plantas uma vez coletadas foram levadas para o laboratório, onde
foram estabelecidos cultivos unialgais. Para isto foram levadas amostras de 5 kg em
caixas térmicas. No caso das coletas em Calderilla, Herradura e P. Aldea, as algas foram
transportadas por via terrestre. Para as algas coletadas em Lechagua as plantas foram
22
transportadas por via aérea; em ambos os casos o transporte foi realizado durante o
mesmo día da coleta, num período inferior a 8 horas.
Baía Calderilla
É uma baía protegida, com a entrada orientada para o norte, localizada na III
Região 7 km ao sul da cidade de Caldera. O local estudado carateriza-se por ter de
águas razas e transparentes e por abrigar cultivos massivos de Argopecten purpuratus e
de Gracilaria chilensis. A coleta foi realizada em uma população de C. chamissoi que
se extende desde 0 até os 4 m de profundidade a qual é ocasionalmente explorada por
pescadores, principalmente nos meses de primavera. Neste local C. chamissoi ocupa o
sustrato rochoso, em associação com Ulva spp e Codium fragile, este último muito
abundante durante todo o ano. O acesso ao local é livre.
Baía La Herradura
É uma baía protegida, orientada para o norte, localizada na IV Região,
pertencendo ao município de Coquimbo. Por estar muito próxima à cidade encontra-se
muito impactada por atividades de turismo, aquicultura e mineração. O lugar de coleta
apresenta areia e pedras sobre as quais cresce uma população de C. chamissoi entre 1 e
5 m de profundidade associada a Ulva spp., G. chilensis e Sarcodiotheca gaudichaudii.
C. chamissoi chega a ser muito abundante nos meses de Agosto a Dezembro. Esta
população já foi explotada comercialmente, mas esta atividade foi interrompida. O
acesso é livre.
Puerto Aldea (Baía Tongoy)
A localidade de Puerto Aldea é uma vila de pescadores que fica do lado sul da
Baía de Tongoy, na IV Região. Esta baía, como as anteriores, está aberta para o norte e
é intensamente utilizada no cultivo de Argopecten purpuratus, sendo o centro mais
importante de cultivo e manejo desta espécie na região. C. chamissoi ocupa grandes
superficies do substrato rochoso, entre os 0 e 15 m, sendo a espécie amplamente
dominante. Esta população encontrase atualmente num regime de manejo e explotação
controlada, com produção de 60 toneladas (peso úmido) anuais. O acesso é restrito.
23
Lechagua
A praia de Lechagua fica no meio do Golfo de Quetalmahue, distante 7 km da
cidade de Ancud, na Ilha Grande de Chiloe, X Região. A baía se abre para o leste. C.
chamissoi ocupa o substrato rochoso numa profundidade de 3 a 4 m. Embora o setor
não constitua uma área de manejo, a espécie é explotada comercialmente, calculando-se
a produção em 100 toneladas (massa fresca) anuais. O acesso é livre.
24
Figura 3. Localização geográfica das 4 populações naturais de
C. chamissoi
estudadas.
Coleta e Preparação da Água do Mar
A água do mar utilizada nos experimentos, foi coletada da baía La Herradura de
Guayacán, em Coquimbo, IV Região, ao lado da Univeraidad Católica del Norte. Foi
submetida a dupla filtragem em filtro de pressão com porosidade de 10 e 1 µm e
autoclavada por 20 minutos.
N
CHILE
Calderilla
Herradura
P. Aldea
Lechagua
Oceano Pacífico
27°4´ S
70° 50´ W
Baía Calderilla
71° 23´ W
29° 59´ S
Baía
Herradura
71° 37´ W
30° 18´ S
Baía Tongoy
P. Aldea
73° 52´ W
41° 52´ S
Lechagua
72º 68º
18º
31º
42º
500 km
53º
Golfo de Quetalmahue
N
CHILE
Calderilla
Herradura
P. Aldea
Lechagua
Oceano Pacífico
27°4´ S
70° 50´ W
Baía Calderilla
71° 23´ W
29° 59´ S
Baía
Herradura
71° 37´ W
30° 18´ S
Baía Tongoy
P. Aldea
73° 52´ W
41° 52´ S
Lechagua
72º 68º
18º
31º
42º
500 km
53º
Golfo de Quetalmahue
25
Meio de Cultura
A água do mar, para todos os experimentos realizados nesta tese, foi enriquecida
com meio de cultura von Stosch (EDWARDS, 1970) diluido a 50 %. O meio de cultura
foi renovado semanalmente. Para os cultivos unialgais de talos e esporos foi adicionado
GeO
2
(3 µg L
-1
) e Penicillina Potássica (0.2 mg ml
-1
) (GARCIA-JIMÉNEZ et al., 1999), só
nos primeiros 5 días. Modificações realizadas neste procedimento são especificadas no
texto.
Aeração
A aeração foi empregada em forma contínua de forma a permitir a circulação dos
talos.
Temperatura, Densidade de Fluxo Fotônico e Fotoperíodo.
Os valores específicos são dados em cada experimento. A densidade de fluxo
fotônico foi medida com um medidor de quanta Li-COR (LI-250) e a temperatura foi
registrada por um termómetro digital EXTECH.
26
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31
CAPÍTULO 2
EFEITO DA TEMPERATURA, DENSIDADE DE FLUXO FOTÔNICO E
FOTOPERÍODO NO CRESCIMENTO IN VITRO DE GAMETÓFITOS E
ESPORÓFITOS DE Chondracanthus chamissoi PROVENIENTES DE
QUATRO POPULAÇÕES DO CHILE
Effects of temperature, photon flux density and photoperiod on growth
of gametophytic and tetrasporophytic fronds of Chondracanthus
chamissoi from four Chilean populations
ABSTRACT
The effects of temperature, photon flux density and photoperiod on growth rate of the
gametophytic and sporophytic thalli of C. chamissoi were studied in vitro. Both
reproductive phases survived and grew in all conditions tested, with growth rate varying
between 0.1 and 7.5 % day
-1
. The results showed higher growth rates with the increase
of temperature and photon flux density levels. It was observed that in almost all
treatment the growth rate was higher in gametophytic thalli. The photoperiod did not
show significant differences in the growth rate for both reproductive phases in any of
the populations studied. The results show that temperature was the principal factor
affecting the growth rate of C. chamissoi.
RESUMO
Gametófitos e esporófitos de C. chamissoi provenientes de quatro populações naturais
do litoral chileno cresceram em todos os tratamentos estudados com taxas de
crescimento que variaram entre 0,1 até 7,5 % día
-1
. Os resultados mostraram um
paulatino incremento das taxas de crescimento com o aumento nos níveis de
temperatura e densidade de fluxo fotônico. Na maioria dos tratamentos as taxas de
crescimento dos gametófitos foram maiores que as dos esporófitos. Por outro lado os
fotoperíodos estudados não apresentaram variações significativas nas taxas de
crescimento. A análise separada do crescimento para cada localidade mostrou que a
temperatura é o fator mais determinante no crescimento
32
INTRODUÇÃO
O crescimento das algas no ambiente marinho está associado a vários fatores
ambientais que controlam e regulam este processo, dos quais a temperatura e a luz têm
sido mencionados dentre os mais importantes (LAPOINTE et al., 1984; LÜNING, 1990;
DAWES, 1991; CRAIGIE, 1999; SANTELICES, 1999).
A temperatura induz uma variedade de respostas estruturais e funcionais das
algas (GESSNER, 1970), afetando todos os processos (atividade molecular e
metabolismo) que controlam o crescimento (DAWES, 1989; LÜNING, 1990); tem sido
utilizada para explicar a distribuição latitudinal das algas, determinando a faixa na qual
a alga pode crescer e reproduzir-se, assim como a atividade metabólica sazonal
(GESSNER, 1970; MATHIESON & NORALL, 1975; DAWES, 1989).
A luz é provavelmente a variável abiótica mais importante para as algas,
fornecendo a energia necessária para a fotossíntese, com implicações na reprodução e
no desenvolvimento, sendo importante também na distribuição vertical, já que sua
qualidade e intensidade mudam com a profundidade (HELLEBUST, 1970; BIRD et al.,
1979; BEER & LEVY, 1983; DAWES, 1991). A intensidade luminosa, por sua parte, altera
a taxa de divisão celular (HELLEBUST, 1970), interferindo no crescimento.
Em vista da estreita relação entre as algas e os fatores ambientais, o sucesso de
qualquer intento de cultivo passa pelo conhecimento da resposta da espécie alvo aos
fatores ambientais (YOKOYA & OLIVEIRA, 1992).
Para C. chamissoi BULBOA & MACCHIAVELLO (2001) mostraram que em
temperaturas variando entre 10 e 25ºC a espécie apresentou maior crescimento a 25ºC,
embora a temperatura da água do mar no lugar de procedência das algas (P. Aldea) não
ultrapasse os 19ºC (M
ORAGA & OLIVARES, 1993). Estes resultados, embora obtidos in
vitro, sugerem que o ótimo fisiológico desta espécie seria diferente do encontrado no
ambiente, como foi mostrado por Y
OKOYA & OLIVEIRA (1992), dentre outros, para
outras algas de importância econômica.
C. chamissoi distribui-se entre o Peru (5º) e o sul do Chile (41º). Nesta faixa
latitudinal existem diferentes condições climáticas, as quais tornam necessárias uma
série de adaptações das algas ao seu ambiente. Diversos estudos têm demonstrado a
ocorrência da diferenciação em ecótipos, produto da pressão de diferentes fatores como
o fotoperíodo, e principalmente os regimes de temperatura nas diferentes áreas
33
geográficas (BREEMAN, 1988; BREEMAN & PAKKER, 1994; MOLENAAR & BREEMAN,
1994; BISCHOFF & WIENCKE, 1996; MOLENAAR et al., 1996; PAKKER & BREEMAN,
1996; ORFANIDIS & BREEMAN, 1999; ORFANIDIS et al., 1999). Tais ecótipos são o
resultado do registro genético das adaptações aos regimes de fatores ambientais,
sobretudo em populações isoladas, onde não existe fluxo genético ou este é muito baixo
(PAKKER & BREEMAN, 1996). Porém, estas adaptações também vão depender do grau e
tipo de pressão no presente e no passado, e da capacidade de cada espécie para se
adaptar às mudanças climáticas (ORFADINIS & BREEMAN, 1999).
A presença de ecótipos em diversas algas vermelhas tem sido descrita com
freqüência (BISCHOFF & WIENCKE, 1996). No Chile, SANTELICES & UGARTE (1990), e
BUSCHMANN et al., (1992) demostraram a existência de ecótipos ecológicos em
linhagens de Gracilaria sp., proveniente de diferentes localidades do litoral chileno, no
crescimento, produtividade, resistência ao epifitismo, etc. Assim também, em Gigartina
skottsbergii, tem sido sugerida a presença de adaptaçoes específicas ao ambiente de
origem das plantas (BUSCHMANN et al., 2004). A importância destes resultados é que
eles podem ser aproveitados para a obtenção de linhagens com boas caraterísticas
comerciais.
Neste capítulo comparamos o crescimento vegetativo de gametófitos e
esporófitos de C. chamissoi, provenientes de quatro populações naturais do Chile, em
condições controladas de laboratório, sob diferentes tratamentos de temperatura,
densidade de fluxo fotônico e fotoperíodo.
M
ATERIAIS E MÉTODOS
Cultivos Unialgais
A partir de gametófitos femeninos e tetrasporófitos de cada uma das localidades
em estudo, foram selecionadas 100 frondes de cada fase reprodutiva. De cada uma das
frondes foram separadas três porções apicais de 2 cm, livres de estruturas reprodutivas.
Os ramos foram lavados cuidadosamente com játos de água destilada e água do mar
esterilizada para eliminar impurezas, possível contaminação por esporos de outras algas
e pequenos invertebrados. Um total de 300 ápices de cada fase foi mantido em frascos
separados (densidade de 150 ápices por frasco) de 2.000 mL de água do mar estéril
enriquecida em meio de cultivo von Stosch (E
DWARDS, 1970) a 50% de diluição. Os
34
frascos foram mantidos em condições controladas de temperatura (15ºC), irradiância
(50 µmol fótons m
-2
s
-1
), fotoperíodo (12: 12 h) (Luz:Escuro) e aeração constante. No
início dos cultivos foram adicionados 6 mL de GeO
2
(3 µg L
-1
) para controlar uma
possível contaminação por díatomáceas e Penicilina Potássica (0.2 mg ml
-1
) para inibir
o crescimento de cianobactérias. O meio de cultura foi renovado semanalmente. Estes
cultivos unialgais submetidos às condições acima especificadas, foram mantidos três
meses antes do início da fase experimental e conservados durante os experimentos.
Efeito da temperatura e Densidade de Fluxo Fotônico
Para o procedimento experimental foram empregados 12 tratamentos, os quais
representam o total de combinações de temperatura e densidade de fluxo fotônico
(DFF). As temperaturas de 10, 15, 20 e 25
o
C foram obtidas usando uma mesa de
gradiente (OLIVEIRA et al., 1995).
As diferentes DFF foram obtidas com 3 lâmpadas fluorescentes (luz do día,
Philips 40W), colocadas sobre a mesa de gradiente de temperatura. A posição das
lâmpadas foi ajustada de modo a obter as seguintes DFF: 10, 60, 110 µmol fótons m
-2
s
-
1
.
Para cada tratamento foi colocado um frasco de vidro com 250 mL de água do
mar enriquecida, para cada uma das duas fases reprodutivas. Em cada frasco foram
colocados 3 segmentos apicais. A massa fresca inicial foi registrada em uma balança
analítica Denver Instruments modelo 100 A (± 0.2 mg), após secagem dos ápices com
papel toalha. A massa fresca inicial foi homogeneizada pelo tamanho dos ápices, que
para ambas as fases não foi superior a 1 cm. Os frascos foram agitados manualmente a
cada día.
O meio de cultivo foi renovado a cada 7 días, oportunidade na qual os ápices
foram cuidadosamente limpos, registrando-se o peso fresco de cada um deles. Este
procedimento foi realizado por um período de 4 semanas. O experimento foi repetido
três vezes consecutivas para cada fase reprodutiva de cada uma das quatro localidades
estudadas.
As taxas de crescimento foram obtidas a partir do incremento de massa fresca e
apresentadas como porcentagem de crescimento diário, sendo calculadas segundo a
seguinte formula: TC= [(M
t
/ M
0
)
1/t
– 1] x 100, onde: TC = Taxa de Crescimento; M
0
=
Massa inicial, M
t
= Massa final e t = 28 días.
35
Efeito do fotoperíodo
Para este experimento foram utilizados três tratamentos de fotoperíodo: 10:14;
12:12; 14:10 h (L:E). A temperatura e a DFF permaneceram constantes em 15ºC e 60
µmol fótons m
-2
s
-1
, respectivamente. Para cada fotoperíodo foi utilizada uma câmara de
cultivo individual onde foram dispostos frascos de 250 mL de água do mar enriquecida.
No interior de cada frasco foram colocados 3 ápices. O registro da massa fresca e o
cálculo da taxa de crescimento foi realizado de igual forma à descrita para o
experimento anterior. Cada experimento foi triplicado (três frascos) para cada fase
reprodutiva de cada uma das diferentes localidades estudadas.
Análise dos Dados
Os valores das taxas de crescimento foram submetidos ao teste de Bartlett para
determinar a homogeneidade das variâncias. Em primeiro lugar foi realizada uma
análise de ANOVA de uma via para avaliar as diferenças entre localidades.
Posteriormente foram realizados análises de ANOVA trifatorial para cada localidade
estudada, para avaliar o efeito da temperatura, DFF e o fotoperíodo, sobre o
crescimento das fases reprodutivas, e as possíveis interações. Para determinar os grupos
que diferem utilizou-se o teste de Tukey. Os cálculos estatísticos foram realizados com
o auxilio do programa “Statistica” (versão 5.0).
RESULTADOS
Efeito da Temperatura e Densidade de Fluxo Fotônico no crescimento de
gametófitos e esporófitos.
Os resultados mostraram que após 28 días de cultivo tanto gametófitos quanto
esporófitos das três populações estudadas cresceram na maioria dos tratamentos
ultilizados. As taxas de crescimento variaram entre 0.1 (% día
-1
) para o esporófito (10
ºC; 110 µmol) de Calderilla, até 7.5 (% día
-1
) para o gametófito (25 ºC; 60 µmol) de
Lechagua (Fig. 1).
36
Comparação entre localidades
Os valores das taxas de crescimento apresentaram diferenças significativas entre
as localidades estudadas (Tab. 1). Destaca-se em forma geral as taxas obtidas para
Calderilla e P. Aldea, que foram maiores (Tab. 2) que as registradas para Herradura e
Lechagua (Fig. 1A-D).
Calderilla
Tanto para gametófitos quanto para esporófitos registrou-se um aumento nas
taxas de crescimento com o aumento da temperatura e a DFF (Fig. 1A). As maiores
taxas de crescimento foram de 6.8 (25ºC; 60 µmol fótons m
-2
s
-1
) e 5.0 ± 0.4 (20;110)
(% día
-1
) para gametófito e esporófito, respectivamente.
A análise de variância trifatorial (Tab. 3) mostrou diferenças significativas para
as diferentes fases, DFF e temperatura (p < 0.05). Também foi registrada uma interação
de primeira ordem entre a fase e as temperaturas estudadas (p < 0.05). No caso do
gametófito as menores taxas foram obtidos nos 10ºC, sendo diferentes dos valores
registrados em 15, 20 e 25ºC, os quais não apresentaram diferenças entre eles (Tab. 4).
Uma situação semelhante foi registrada para o esporófito com taxas mínimas em 10ºC,
que foi estatisticamente diferente (p < 0.05) do crescimento em 15, 20 e 25ºC. Os
maiores valores nas taxas de crescimento foram obtidas nas temperaturas de 20 e 25ºC.
Estes últimos tratamentos não apresentaram diferenças (Tab. 4).
A figura 1A mostra que na maioria dos tratamentos estudados as taxas de
crescimento foram maiores para o gametófito que para o esporófito. Porém estas
diferenças só foram significativas estatisticamente a 15ºC (Tab. 4).
Em relação à DFF, em ambas as fases as menores taxas de crescimento foram
registradas nos tratamentos com 10 µmol fótons m
-2
s
-1
. Estas diferenças foram
significativas em comparação aos tratamentos de 60 e 110 µmol fótons m
-2
s
-1
(Tab. 5).
37
Figura 1. Taxa de crescimento (% día
-1
) de talos gametofíticos e esporofíticos, cultivados
em laboratório durante 28 días, sob diferentes tratamentos de densidade de fluxo
fotônico (10, 60, 110 µmol m
-2
s
-1
) e temperatura (10, 15, 20 e 25 ºC), nas quatro localidades
estudadas. A: Calderilla, B: Baía La Herradura, C: Puerto Aldea, D: Lechagua. Cada barra
representa o desvio padrão. n = 3.
Herradura
A figura 1B mostra que para os gametófitos existe um incremento nas taxas de
crescimento com o aumento da temperatura até os 20ºC, situação que se mantém para os
três tratamentos de DFF. Esta tendência não foi repetida pelo esporófito, apresentando
maior variabilidade na resposta aos diferentes tratamentos. As maiores taxas de
CALD ERILL
A
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
10 15 20 25 10 15 20 25
10
60
110
Gametófito Esporófito Gametófito Esporófito
HERRADUR
A
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
10 15 20 25 10 15 20 25
PUERTO ALDE
A
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
10 15 20 25 10 15 20 25
LECHAGU
A
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
10 15 20 25 10 15 20 25
T. C.
(
% día
-1
)
TEMPERATURA (ºC)
A B
C D
µmol m
-2
s
-1
38
crescimento foram de 3.8 ± 1.4 (20ºC; 110 µmol fótons m
-2
s
-1
) e 3.3 ± 0.3 (20;110) (%
día
-1
) para gametófito e esporófito, respectivamente.
A análise de variância trifatorial (Tab. 6) mostrou diferenças significativas só
para os tratamentos de DFF e temperatura (p < 0.05). No caso da DFF as diferenças
foram dadas pelas baixas taxas registradas nos tratamentos de 10µmol fótons m
-2
s
-1
,
para ambas as fases (Tab. 7). Para a temperatura os valores registrados nos tratamentos
com 10ºC foram estatisticamente menores que os obtidos a 15, 20 e 25ºC (Tab. 8).
Puerto Aldea
Para as duas fases do ciclo de vida registrou-se um aumento nas taxas de
crescimento com o aumento da temperatura e a DFF (Fig. 1C). As maiores taxas de
crescimento foram de 6.3 ± 1.3 (25ºC; 60 µmol fótons m
-2
s
-1
) e 4.4 ± 0.9 (25;110) (%
día
-1
) para gametófito e esporófito, respectivamente.
A análise de variância trifatorial (Tab. 9) mostrou diferenças significativas para
as diferentes fases e para os tratamentos de temperatura (p < 0.05). Também pode-se
destacar uma interação de primeira ordem entre as fase e as temperaturas estudadas (p <
0.05).
No caso do gametófito as menores taxas foram obtidas a 10ºC, sendo diferentes
(p < 0.05) dos valores registrados em 15, 20 e 25ºC (Tab. 10). Para 15ºC as taxas de
crescimento foram significativamente menores (p < 0.05) que as atingidas em 20 e
25ºC, tratamentos que não apresentaram diferenças entre eles (p > 0.05) (Tab. 10).
Para o esporófito as principais diferenças (p < 0.05) foram devidas às baixas taxas de
crescimento obtidas em 10ºC (Tab. 10).
A figura 1C, mostra que na maioria dos tratamentos estudados as taxas de
crescimento foram maiores para o gametófito quando comparado com o esporófito.
Porém estas diferenças foram significativas estatisticamente para as taxas de
crescimento atingidas pelo gametófito a 20 e 25ºC, as quais foram maiores a todas as
taxas registradas pelo esporófito (Tab. 10). Em 10ºC e 15ºC não se apresentaram
diferenças entre as fases (p > 0.05).
39
Lechagua
A figura 1D mostra em forma geral um paulatino aumento nas taxas de
crescimento, com o incremento da temperatura e DFF, para ambas as fases de vida. As
maiores taxas de crescimento foram de 7.5 ± 1.4 (25 ºC; 60 µmol fótons m
-2
s
-1
) e 3.5 ±
0.3 (20;110) (% día
-1
) para gametófito e esporófito, respectivamente.
A análise de variância trifatorial (Tab. 11) mostrou diferenças significativas para
as diferentes fases, tratamentos de temperatura e DFF (p < 0.05). Também foi registrada
uma interação de primeira ordem entre: as fases e as temperaturas; DFF e temperatura,
e uma interação de segundo ordem entre todas as variáveis utilizadas (p < 0.05).
A principal diferença entre as taxas de crescimento do gametófito e do esporófito, foi
dada pelos máximos valores das taxas registradas pelo gametófito nos tratamentos de
25ºC com 60 e 110 (µmol fótons m
-2
s
-1
) (Tab. 12).
No caso da DFF as diferenças foram dadas pelas baixas taxas registradas nos
tratamentos de 10 µmol fótons m
-2
s
-1
, para ambas as fases (Tab. 13). Para a temperatura
os valores registrados nos tratamentos com 10ºC foram estatisticamente menores aos de
15, 20 e 25ºC, em ambas as fases de vida (Tab. 14).
Efeito do Fotoperíodo no crescimento de gametófitos e esporófitos.
A figura 2 mostra que após 28 días de cultivo tanto gametófitos quanto
esporófitos, de todas as populações, cresceram em todos os tratamentos estudados. As
taxas de crescimento variaram entre um mínimo de 1.54 ± 0.8 (% día
-1
) para o
esporófito (10L:14E) de Baía La Herradura até um máximo de 3.53 ± 0.6 (% día
-1
) para
o esporófito (12L:12E) Calderilla.
A análise de variância trifatorial (Tab. 15) mostrou que não existiram diferenças
estatísticas entre os 3 tratamentos de fotoperíodo. Porém foram observadas diferenças
significativas para as diferentes fases de vida, e entre as localidades estudadas (p <
0.05).
Uma comparação entre as localidades mostra que as principais diferenças podem ser
atribuidas às maiores taxas de crescimento em Calderilla, estatísticamente superiores às
taxas das outras localidades (Tab. 16). Diferenças entre as fases de vida não foram
40
achadas para todas as localidades e são explicadas em separado na análise de cada
população.
Figura 2. Taxa de crescimento (% día
-1
) de talos gametofíticos e esporofíticos, cultivados
em laboratório durante 28 días, sob diferentes tratamentos de fotoperíodo (10:14, 12:12,
14:10 Luz : Escuro), nas quatro localidades estudadas (Calderilla, Baía La Herradura, Puerto
Aldea, Lechagua). Cada barra representa o desvio padrão. n = 3.
Calderilla
Na análise de variância não foram registradas diferenças significativas nos
valores das taxas de crescimento nos tratamentos de fotoperíodo nem para as fases de
vida (Tab. 17).
Herradura
A análise de variância (Tab. 18) registrou diferenças nas taxas de crescimento
entre as duas fases de vida. Estas diferenças foram devidas às maiores taxas de
crescimento do gametófito (Tab. 19) (Fig. 2).
P. Aldea
Em P. Aldea a análise de variância (Tab. 20) mostrou diferenças nas taxas de
crescimento entre as duas fases de vida. Estas diferenças foram devidas às maiores taxas
de crescimento do gametófito (Tab. 21) (Fig. 2).
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Gametófito Esporófito Gametófito Esporófito Gametófito Esporófito Gametófito Esporófito
CALDERILLA HERRADURA P. ALDEA LECHAGUA
10:14
12:12
14:10
T. C. (% día
-1
)
41
Lechagua
Para Lechagua na análise de variância não foram registradas diferenças
significativas nos valores das taxas de crescimento nos tratamentos de fotoperíodo nem
para as fases de vida (Tab. 22).
DISCUSSÃO
Os resultados do presente capítulo mostraram que tanto o gametófito quanto o
esporófito das quatro localidades sobreviveram e cresceram em todas as condições de
temperatura, DFF e fotoperíodo estudadas.
Uma complexa interação de fatores ambientais tem sido mencionada como
responsável pelo controle do crescimento nas algas (WESTERMEIER et al., 1989; PAULA,
1994; MACCHIAVELLO et al., 1998; SANTELICES, 1999). Estudos de crescimento em
algas de importância econômica como Gracilaria sp. (EDELSTEIN et al., 1976),
Chondrus crispus (CRAIGIE, 1999) e Gracilaria spp. (MACCHIAVELLO et al., 1998),
sugerem que a manutenção do crescimento depende de uma adequada combinação de
temperatura e luz. Este importante fato, freqüentemente mencionado nas algas
marinhas, teria uma maior importância em áreas tropicais e sub-tropicais, onde as
variações de temperatura e luz não estariam limitando fortemente o crescimento
(BREEMAN, 1988; PAULA, 1994). Porêm, nos resultados do presente capítulo, luz e
temperatura, estão regulando fortemente o crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi, apesar de que as localidades estudadas têm uma distribuição desde águas
temperadas até fria como os casos mais extremos de Calderilla pelo norte e Lechagua no
sul do país.
O padrão de resposta geral, esperado para a relação crescimento-temperatura, foi
observado para ambas fases de vida, em todas as localidades estudadas, limitando o
crescimento com a diminuição da temperatura e estimulando-o com o aumento desta,
sempre dentro dos limites de tolerância (BIRD et al., 1979; LAPOINTE et al., 1984;
DAWES, 1989; LAING et al., 1989; YOKOYA & OLIVEIRA, 1992; MACCHIAVELLO et al.,
1998; CRAIGIE, 1999). Assim para C. chamissoi o crecimento foi em aumento com o
incremento na tamperatura e a faixa ativa de crescimento registrou-se emtre os 15 e
25ºC, em onde praticamente nao se apresentaram difirenças, apesar de ter as maiores
42
taxas nos 20 e 25ºC. Em 10ºC, embora nao foi observada a morte dos talos, o
crescimento foi limitado.
Estes resultados confirmam as observações prévias realizadas na espécie por
BULBOA & MACCHIAVELLO (2001), onde foi demonstrado o caráter euritérmico de C.
chamissoi. Neste sentido as temperaturas no ambiente natural de C. chamissoi, não
superam os 20ºC. Por exemplo, em Calderilla, ZÚÑIGA & ACUÑA (2002) tem reportado
variações de entre 14 e 17ºC para esta localidade com máximas de 20ºC no verão. Por
outro lado, distante mais de 1000 Km ao sul nas proximidades de Lechagua (na ilha de
Chiloe), Z
AMORANO & WESTERMEIER (1996), em área de ocorrência de C. Chamissoi,
registraram temperaturas de 10 e 15ºC no inverno e verão respectivamente. Assim é
possivel observar que em alguns casos como o da população de Lechagua, C. chamissoi
estaria submetida permanentemente a um regime de temperatura anual abaixo do ótimo
fisiológico para o crescimento desta espécie. Esta situação foi anteriormente comentada
por B
ULBOA & MACCHIAVELLO (2001), para a localidade de P. Aldea (19ºC máxima), e
tem sido reportada para outras algas vermelhas por YOKOYA & OLIVEIRA (1992). Isto
poderia provocar variações na estrutura, distribuição e na reprodução (DAWES, 1989;
LÜNING, 1990 GESSNER, 1970; MATHIESON & NORALL, 1975) das populações naturais
de C. chamissoi. Estudos fenológicos para las localidades de Herradura (VÁSQUEZ &
VEGA, 2001) e P. Aldea (GONZÁLEZ et al., 1997) estão disponíveis, porém para
Calderilla e Lechagua não existem registros ainda o que não permite comparações.
Variações sazonais ocorrem na maioria das algas marinhas bentônicas e
apresentam-se como grandes mudanças nos padrões de crescimento e reprodução, as
quais têm sido mencionadas frequentemente para espécies de climas temperados, sendo
relacionadas às variações de fatores ambientais, como a temperatura e luz (L
ÜNING,
1990). Porém outros fatores como fotoperíodo, ou inclusive fenômenos de deposição de
areia e ressacas no inverno, têm sido identificados nestas regiões (P
OBLETE et al., 1985;
LUXORO & SANTELICES, 1989). Nos resultados obtidos, a taxa de crescimento para
ambas fases de vida e em todas as populações estudadas, aumentou com o incremento
da temperatura e a luz. Estes resultados parecem estar relacionados com as variações
sazonais que apresenta esta espécie durante o ano. Como foi demostrado para La
Herradura e P. Aldea, uma máxima acumulação de biomassa ocorre nos meses de
primavera e verão, para diminuir no inverno, o que parece estar intimamente ligado à
variações climáticas (GONZÁLEZ et al., 1997; VÁSQUEZ & VEGA, 2001). Cabe registrar
43
que estas populações sao explotadas por comunidades litorâneas a partir da primavera
quando existe maior biomassa disponível.
A DFF também mostrou ser um fator importante no crecimento de gametófitos e
esporófitos de C. chamissoi. Observou-se um incremento no crescimento com os
maiores níveis de DFF; a 10 µmol fótons m
-2
s
-1
foram obtidas as menores taxas de
crescimento independente da temperatura, para Calderilla, Herradura e Lechagua.
Porém, para P. Aldea este fator nao teve relevância e foi a temperatura o mais
importante, confirmando o resultado obtido por BULBOA & MACCHIAVELLO, (2001).
No experimento de fotoperíodo, os resultados mostraram que para ambas fases,
nas quatro localidades, os diferentes tratamentos estudados não afetaram o crescimento
de C. Chamissoi. Por outro lado, nestes experimentos foi evidente um maior
crescimento, em todos os tratamentos, na localidade de Calderilla, quando comparada
ao registrado nas outras populações.
Do conjunto de dados é possivel observar que na maioria dos tratamentos
estudados foram os gametófitos os que registraram as maiores taxas de crescimento.
Porém estas diferenças só foram significativas em alguns tratamentos para Calderilla, P.
Aldea e Lechagua. No caso de Calderilla estas diferenças só foram evidentes para um
tratamento (15ºC). Uma situação semelhante foi observada para Lechagua onde a taxa
de crescimento do gametófito a 25ºC foi superior às obtidas pelo esporófito. Por outro
lado para P. Aldea os gametófitos tiveram taxas de crescimento maiores em tratamentos
de 20 e 25ºC, situação que tinha sido observada para C. chamissoi nesta localidade por
BULBOA & MACCHIAVELLO, (2001). Esta tendência também foi observada no
experimento com fotoperíodo, onde os gametófitos tiveram taxas de crescimento
maiores nas localidades de Herradura e P. Aldea. Nas outras populações não foram
observadas diferenças no crescimento das fases.
Diferenças ecológicas e fisiológicas entre ambas fases de vida em algas
vermelhas, e principalmente na ordem Gigartinales, têm sido mencionadas com
freqüência (HANNACH & SANTELICES, 1985; LUXORO & SANTELICES, 1989; BULBOA &
MACCHIAVELLO, 2001). Tais diferenças podem ser controladas pelo ambiente,
sobretudo quando este é inestável e apresenta flutuações (N
ORTON et al., 1985), e
surgem como resultado de diferente presao de seleção (H
ANNACH & SANTELICES, 1985),
transformando-se em vantagens adaptativas específicas para cada fase.
44
No caso de C. chamissoi, estudos fisiológicos (BULBOA & MACCHIAVELLO,
2001) e ecológicos (GONZÁLEZ & MENESES, 1996; GONZÁLEZ et al., 1997) realizados
no norte de país (P. Aldea e Herradura) têm interpretado o maior crescimento do
gametófito como uma vantagem fisiológica, que junto a uma eficiente estratégia
reprodutiva, explicaria sua maior ocorrência na natureza (GONZÁLEZ et al., 1997).
A presença de ecótipos em diversas algas vermelhas tem sido freqüentemente
descrita (BISCHOFF & WIENCKE, 1996). No Chile SANTELICES & UGARTE (1990) e
BUSCHMANN et al., (1992) demostraram a possibilidade de existencia de ecótipos
ecológicos em linhagens de Gracilaria spp. proveniente de diferentes localidades. Por
sua vez BUSCHMANN et al., (2001; 2004) também sugerem o desenvolvimento de
diferenças genéticas em Gigartina skottsbergii, produto de pressões de seleção
diferenciais do ambiente.
Embora taxas de crescimento maiores tenham sido encontradas nas plantas de
Calderilla e P. Aldea não foram encontradas evidências de que se tratassem de ecótipos.
As quatro linhagens estudadas foram capazes de crescer em todas as condições
experimentais, evidenciando um padrão de crescimento semelhante nos diferentes
tratamentos de temperatura, DFF e fotoperíodo. Para Lechagua, em ambas fases de vida
o crescimento a 10ºC foi limitado, da mesma forma que nas linhagens do norte, apesar
de que esta temperatura é freqüente nessa localidade, ao contrário do que acontece no
norte do país.
Entretanto, o desenho experimental usado no presente capítulo não permite
descartar a presença de ecótipos reprodutivos ou diferenças nos limites de tolerância das
diferentes cepas a fatores como luz e temperatura, como tem sido descrito por BREEMAN
(1988) e que devem ser melhor estudados nesta espécie.
Chondracanthus chamissoi mostrou um crescimento ativo em temperaturas superiores a
15ºC e 60 µmol fótons m
-2
s
-1
, condições que são permanentes na região norte do Chile;
as taxas de crescimento nestas condições foram superiores ao 4% día
-1
e chegaram até
7.5 % día
-1
, o que indica que o norte do país é uma região muito propícia para o cultivo
desta espécie como sugerido por BULBOA et al., (2005). Da mesma forma pode-se dizer
que dadas as condições de temperatura o sul do Chile não parece ser favorável para a
maricultura desta espécie. Por outro lado plantas de Lechagua crescem bem a
temperaturas maiores que 15ºC, o que resulta atrativo porque as plantas desta localidade
possuem uma morfologia (abundantes ramificações e talo estreito) apreciada pelo
45
mercado alimentício. Porêm estas possibilidades debem ser validadas medíante estudos
de cultivo no mar.
Finalmente, os resultados obtidos indicam que os estudos futuros devem ser
direcionados prioritariamente para a seleção de plantas resistentes ao epifitismo e com
morfologias adequadas para o mercado de alimento humano. Tendo em vista que as
linhagens estudadas crescem a taxas de até 7.5% día
-1
, taxa muito maior que as obtidas
para outras carragenofitas do litortal de Chile como Gigartina Skottsbergii (10.3 % de
crescimento mensal; BUSCHMANN et al., 2001) e Sarcothalia crispata (1.2 – 1.4% día
-1
;
Á
VILA et al., 1999) a espécie apresenta um considerável potencial para maricultura
mesmo para a produção de carragenanas.
46
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ÁVILA, M., ASK, E., RUDOLPH, B., NUÑEZ, M. & NORAMBUENA, R. 1999. Economic
feasibility of Sarcothalia (Gigartinales, Rhodophyta) cultivation. Hydrobiologia
398/399: 435-442.
BEER, S. & LEVY, I. 1983. Effect of photon fluence rate and light spectrum compositum
on growth, photosynthesis and pigment relations in Gracilaria sp. Journal of Phycology
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50
Tabela 1. Análise da variância do efeito das diferentes localidades estudadas (L), sobre as
taxas de crescimento de talos gametofíticos e esporofíticos de
C. chamissoi
sob
diferentes tratamentos de densidade de fluxo fotônico e temperatura.
Tabela 2. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de talos gametofíticos e esporofíticos de
C. chamissoi
nas 4 diferentes
localidades estudadas (Calderilla, Herradura, P. Aldea, Lechagua), sob diferentes
tratamentos de densidade de fluxo fotônico e temperatura.
Tabela 3. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F),
densidade de fluxo fotônico (DFF) e temperatura (T), sobre as taxas de crescimento de
talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
na localidade de Calderilla.
Graus de liberdade F P
L 3 7.5639 *** 6.94 x 10
-5
*** p < 0.05
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua
Calderilla
Herradura *** 0.0032
P. Aldea n.s. 0.9888 *** 0.0009
Lechagua *** 0.0189 n.s. 0.9495 *** 0.0068 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
F 1 17.7213 *** 0.0001
DFF 2 26.0815 *** 2.15 x 10
-8
T 3 66.8578 *** 3.66 x 10
-7
F x DFF 2 2.8246 n.s. 0.0692
F x T 3 3.9908 *** 0.0128
DFF x T 6 0.8681 n.s. 0.5251
F x DFF x T 6 0.5115 n.s. 0.7966
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
51
Tabela 4. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos (G) e esporófitos (E) de
C. chamissoi
nas diferentes
temperaturas estudadas (10, 15, 20, 25 ºC), na localidade de Calderilla.
Tabela 5. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
nas 3 diferentes densidades de fluxo fotônico estudadas (10,
60, 110 µmol m
-2
s
-1
), na localidade de Calderilla.
10 60 110
10
60 *** 0.0001
110 *** 0.0001 0.8566 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7}
G 10 ºC {1}
G 15 ºC {2}
***
0.0001
G 20 ºC {3}
***
0.0001 n.s. 0.9966
G 25 ºC {4}
***
0.0001 n.s. 1 n.s. 0.9958
E 10 ºC {5}
n.s.
0.9823 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0001
E 15 ºC {6}
***
0.0315 *** 0.0002 *** 0.0001 *** 0.0002 *** 0.0022
E 20 ºC {7}
***
0.0001 n.s. 0.9978 n.s. 0.8734 n.s. 0.9983 *** 0.0001 *** 0.0013
E 25 ºC {8}
***
0.0001 n.s. 0.9581 n.s. 0.6367 n.s. 0.9630 *** 0.0001 *** 0.0049 n.s. 0.9998
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
52
Tabela 6. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F),
densidade de fluxo fotônico (DFF) e temperatura (T), sobre as taxas de crescimento de
talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
na localidade de Baía La Herradura.
Tabela 7. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey, para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
nas 3 diferentes densidades de fluxo fotônico estudadas (10,
60, 110 µmol m
-2
s
-1
), na localidade de Baía La Herradura.
Tabela 8. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
nas 4 diferentes temperaturas estudadas (10, 15, 20, 25 ºC)
na localidade de Baía La Herradura.
10 15 20 25
10
15 *** 0.0002
20 *** 0.0002 n.s. 0.9107
25 *** 0.0004 n.s. 0.7602 n.s. 0.3641 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
F 1 0.0435 n.s. 0.8356
DFF 2 8.7798 *** 0.0006
T 3 14.9038 *** 0.0000
F x DFF 2 0.3125 n.s. 0.7331
F x T 3 0.6653 n.s. 0.5775
DFF x T 6 0.6404 n.s. 0.6973
F x DFF x T 6 1.0919 n.s. 0.3809
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
10 60 110
10
60 *** 0.0019
110 *** 0.0022 n.s. 0.9989 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
53
Tabela 9. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F),
densidade de fluxo fotônico (DFF) e temperatura (T), sobre as taxas de crescimento de
talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
na localidade de Puerto Aldea.
Tabela 10. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos (G) e esporófitos (E) de
C. chamissoi
nas diferentes
temperaturas estudadas (10, 15, 20, 25 ºC), na localidade de Puerto Aldea.
Graus de liberdade F P
F 1 9.1766 *** 0.0039
DFF 2 0.8833 n.s. 0.4200
T 3 92.3721 *** 0.0000
F x DFF 2 0.6913 n.s. 0.5058
F x T 3 8.1126 *** 0.0002
DFF x T 6 3.4231 *** 0.0068
F x DFF x T 6 0.9910 n.s. 0.4421
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7}
G 10 ºC {1}
G 15 ºC {2} *** 0.0001
G 20 ºC {3} *** 0.0001 *** 0.0423
G 25 ºC {4} *** 0.0001 *** 0.0076 n.s. 0.9983
E 10 ºC {5} n.s. 0.4492 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0001
E 15 ºC {6} *** 0.0001 n.s. 0.9995 *** 0.0103 *** 0.0016 *** 0.0001
E 20 ºC {7} *** 0.0001 n.s. 0.9997 *** 0.0122 *** 0.0019 *** 0.0001 n.s. 1
E 25 ºC {8} *** 0.0001 n.s. 1 *** 0.0369 *** 0.0065 *** 0.0001 n.s. 0.9997 n.s. 0.9999
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
54
Tabela 11. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F),
densidade de fluxo fotônico (DFF) e temperatura (T), sobre as taxas de crescimento de
talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
na localidade de Lechagua.
Tabela 12. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
entre as fases de vida na localidade de Lechagua.
Tabela 13. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey, para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
nas 3 diferentes densidades de fluxo fotônico estudadas (10,
60, 110 µmol m
-2
s
-1
), na localidade de Lechagua.
Graus de liberdade F P
F 1 11.6312 *** 0.0013
DFF 2 47.1775 *** 0.0000
T 3 33.7093 *** 0.0000
F x DFF 2 1.2146 n.s. 0.3058
F x T 3 12.3806 *** 0.0000
DFF x T 6 7.6504 *** 0.0000
F x DFF x T 6 3.4743 *** 0.0062
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Gametófito Esporófito
2.518133 1.839075
Gametófito *** 0,001
Esporófito *** 0,001
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
10 60 110
10
60 *** 0.0001
110 *** 0.0001 n.s. 0.9774 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
55
Tabela 14. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
nas 4 diferentes temperaturas estudadas (10, 15, 20, 25 ºC)
na localidade de Lechagua.
10 15 20 25
10
15 n.s. 0.7330
20 *** 0.0007 *** 0.0132
25 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0002 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 15. Análise da variância do efeito das diferentes localidades (L), fase do hitórico de
vida (F) e Fotoperiodo (FP), sobre as taxas de crescimento de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 3 14.9850 *** 0.5 x 10
-7
F 1 4.0693 *** 0.0492
FP 2 0.1297 n.s. 0.8785
L x F 3 2.2732 n.s. 0.0919
L x FP 6 0.5944 n.s. 0.7331
F x FP 2 2.3443 n.s. 0.1068
L x F x FP 6 0.6581 n.s. 0.6834
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 16. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de talos gametofíticos e esporofíticos de
C. chamissoi
nas 4 diferentes
localidades estudadas (Calderilla, Herradura, P. Aldea, Lechagua), sob diferentes
tratamentos de fotoperíodo.
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua
Calderilla
Herradura *** 0.0001
P. Aldea *** 0.0002 n.s. 0.3311
Lechagua *** 0.0003 n.s. 0.2685 n.s. 0.9992 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
56
Tabela 17. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F), e
fotoperíodo (FP) sobre as taxas de crescimento de
C. chamissoi
na localidade de Calderilla.
Tabela 18. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F), e
fotoperíodo (FP) sobre as taxas de crescimento de
C. chamissoi
na localidade de Baía La
Herradura.
Graus de liberdade F P
F 1 5.1276 *** 0.0428
FP 2 0.1397 n.s. 0.8709
F x FP 2 0.0940 n.s. 0.9101
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 19. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
entre as fases de vida na localidade de Baía La Herradura.
Tabela 20. Análise da variância do efeito das diferentes fases do histórico de vida (F), e
fotoperiodo (FP) sobre as taxas de crescimento de
C. chamissoi
na localidade de Puerto
Aldea.
Graus de liberdade F P
F 1 7.7382 *** 0.0165
FP 2 3.1791 n.s. 0.0779
F x FP 2 0.1292 n.s. 0.8799
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
F 1 0.2269 n.s. 0.6423
FP 2 0.2631 n.s. 0.7729
F x FP 2 1.5395 n.s. 0.2540
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Gametófito Esporófito
Gametófito *** 0,043
Esporófito *** 0,043
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
57
Tabela 21. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
entre as fases de vida na localidade de Puerto Aldea.
Tabela 21. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de
C. chamissoi
entre as fases de vida na localidade de Puerto Aldea.
Graus de liberdade F P
F 1 0.8115 n.s. 0.3853
FP 2 0.0473 n.s. 0.9538
F x FP 2 2.1678 n.s. 0.1571
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Gametófito Esporófito
Gametófito *** 0,0167
Esporófito *** 0,0167
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
58
CAPÍTULO 3
RECRUTAMENTO IN VITRO DE Ulva sp. E Enteromorpha sp. SOBRE
TALOS GAMETOFÍTICOS E TETRASPOROFÍTICOS DE
Chondracanthus chamissoi PROVENIENTES DE QUATRO
POPULAÇÕES NATURAIS DO CHILE
In vitro recruitment of Ulva sp. and Enteromorpha sp. on gametophytic
and tetrasporophytic thalli of four populations of Chondracanthus
chamissoi from Chile
ABSTRACT
The recruitment of Ulva sp. and Enteromorpha sp. on gametophytic and
tetrasporophytic thalli of C. chamissoi were tested in vitro. To Ulva sp. the results
showed that density, cover as well as length of the recruits were different between
reproductive phases and among populations of C. chamissoi. In most experiments a
greater number of epiphytic thalli were observed on gametophytic plants of C.
chamissoi, with Calderilla and Lechagua populations offering a higher resistance to
epiphytism. To Enteromorpha sp. there was a greater variability, however the
recruitment in this species was lower than that of Ulva sp. The results showed a
differential resistance to epiphytism for both reproductive phases and plants origin,
indicating the possibility to obtain selected strains with higher susceptibility against
epiphytism.
RESUMO
O recrutamento de Ulva sp. e Enteromorpha sp. sobre talos de C. chamissoi foi
estudado in vitro. Foram utilizados talos gametofíticos e esporofíticos de C. chamissoi
provenientes de quatro populações do litoral do Chile. Os resultados mostraram que
para Ulva sp. tanto a densidade de talos recrutados quanto sua cobertura e comprimento
variaram em função da fase do ciclo de vida e das populações de C. chamissoi. Na
maioria dos experimentos um maior número de epífitas foi registrado sobre talos
gametofíticos sendo as populações de Calderilla no norte e Lechagua no sul, as que
apresentaram uma maior resistência ao epifitismo. Para Enteromorpha sp. os valores
foram mais variáveis, porem o recrutamento destas espécies foi menor que o registrado
para Ulva sp. Os resultados mostraram que existe uma resistência diferencial quanto ao
epifitismo entre as duas fases de C. chamissoi e as populações estudadas, evidenciando
a possibilidade de se obter linhagens com diferentes susceptibilidades ao epifitismo para
serem utilizadas em maricultura.
59
INTRODUÇÃO
Organismos com hábitos epifíticos são encontrados em membros dos três grupos
de macroalgas, Chlorophyta, Phaeophyceae e Rhodophyta. Além destes são também
freqüentes representantes das díatomáceas e cianobactérias dentre outros organismos,
incluindo animais e protistas. De um modo geral, o epifitismo tem sido considerado
como um dos maiores problemas para a maricultura de macroalgas (FLETCHER, 1995;
ASK & AZANZA, 2002; LÜNING & PANG, 2003). A utilização massiva de monoculturas
de algas marinhas fornece condições ideais para o crescimento de epífitas e a
propagação de doenças, fazendo que as algas fiquem mais suscetíveis ao ataque destes
organismos (LÜNING & PANG, 2003; FLETCHER, 1995; WHEELER et al., 1981).
As epífitas produzem uma série de efeitos indesejados na produção de algas
marinhas, dependendo do grau de contaminação (FLETCHER, 1995). Os mais
importantes problemas têm sidos atribuídos à: i) competição na absorção de nutrientes,
incluindo carbono inorgânico (BUSCHMANN & GÓMEZ, 1993); ii) sombreamento e a
conseqüente queda da fotosíntese (FLETCHER, 1995); iii) aumento do peso e tração
causada pela movimentação da água ocasionando o desprendimento do talo
(BUSHMANN & GÓMEZ, 1993; KUSCHEL & BUSCHMANN, 1991); iv) a possível liberação,
por parte da epífita, de compostos inibitórios do crescimento do hospedeiro
(SANTELICES & VARELA, 1993).
Os principais métodos para o controle e manejo das epífitas têm sidos descritos e
utilizados no cultivo de Gracilaria, e foram resumidos por FLETCHER (1995), sendo os
mais destacados a remoção física ou manual, a redução da intensidade lumínica por
meio de redes, dessecamento parcial dos sistemas de cultivo, mudanças na circulação da
água, utilização de substâncias químicas (hipoclorito de sódio, cobre), diferentes
regimes de nutrientes, e manipulação do pH. Porem, a maioria destes métodos só são
possíveis de utilizar em tanques de cultivo, sendo difíceis de aplicar em cultivos no mar.
O epifitismo tem sido uma preocupação permamente em estudos de seleção de
linhagens para diferentes espécies de macroalgas cultivadas (FLETCHER, 1995;
SANTELICES, 1992; SANTELICES & UGARTE, 1990; ASK & AZANZA, 2002). Neste
sentido é conhecido que as algas marinhas desenvolveram estratégias diversas que
diminuem o epifitismo. Por exemplo, tem-se descrito a capacidade de algumas algas de
produzir compostos, principalmente metabólitos secundários, que evitam o
assentamento e crescimento de organismos epífitos (HELLIO et al., 2004; SANTELICES,
60
1992). Independentemente da estratégia empregada, a capacidade para resistir ao ataque
vai depender da suceptibilidade das espécies de algas para com os epífitos. Por
exemplo, HELLIO et al., (2004; 2002) e DA GAMA et al., (2002) encontraram que,
dependendo do organismo em questão, as defesas químicas podem ser muito específicas
ou muito amplas, assim como dependentes das variações geográficas e sazonais.
SANTELICES & UGARTE (1990) e BUSCHMANN et al. (1992), têm demostrado que ao
longo do litoral chileno a sensibilidade para evitar o epifitismo pode ser dependente da
localidade de origem das linhagens de Gracilaria.
No caso de C. chamissoi, V
ÁSQUEZ & VEGA (2001) reportam um padrão sazonal
na biomassa de epífitos com máximos no verão e outono, em Baía La Herradura (Norte
do Chile). Esta situação também tem sido referida para outras espécies de águas
temperadas e frias, particularmente do gênero Gracilaria (F
RIEDLANDER et al., 1987;
UGARTE & SANTELICES, 1990; BUSCHMANN et al., 1994). Recentemente BULBOA et al.,
(2005) demostraram que o epifitismo seria uma ameaça potencial para o cultivo de C.
chamissoi, sobretudo quando se pretende utilizar esta espécie como alimento humano
no mercado asiático onde existem rígidas medidas de qualidade.
Neste capítulo pretende-se avaliar quantitativamente a resistência de C.
chamissoi ao epifitismo e verificar as possíveis diferenças entre linhagens provenientes
de diferentes localidades do litoral chileno.
MATERIAIS E MÉTODOS
Os talos de C. chamissoi utilizados neste experimento foram obtidos a partir dos
cultivos unialgais descritos no Capítulo 2. As algas selecionadas como epifitas eram
espécies de Ulva e Enteromorpha. Embora cientes de que estes gêneros foram
sinonimizados recentemente (H
AYDEN et al., 2003) optamos por manter a conceituação
tradicional e tratá-los separadamente nesta tese. Estas algas foram coletadas em Baía
Herradura e transladadas ao laboratório. No caso de Ulva sp., as frondes foram lavadas
com abundante água do mar estéril para eliminar impurezas. Dez frondes foram
depositadas em bandejás plásticas em condições de baixa intensidade luminosa e
mantidas em uma câmara a 15ºC, onde foram deixadas expostas ao ar por um período
de duas horas. Logo foram imersas em 500 mL de água do mar estéril, para estimular a
liberação de zoóides. Alíquotas foram tomadas e contadas num hematocitômetro
tipo
Neubauer (volume de 0,009 mL). Medíante diluição a concentração foi ajustada a 5.000
61
esporos mL
-1
. No caso de Enteromorpha sp., 20 g (peso úmido) de frondes foram
lavadas e processadas da mesma forma antes descrita, obter a concentração desejáda de
zoóides.
Para cada localidade e fase reprodutiva foram utilizadas 15 placas de Petri, nas
quais foi adicionado 50 mL de água do mar estéril e enriquecida. Em cada uma das
placas foram colocados três talos de 3 cm de comprimento. Uma suspensão de zoóides
(10 mL) de Ulva sp. e Enteromorpha sp. foi inoculada separadamente nas placas (Fig.
1).
Figura 1. Exemplo do desenho experimental utilizado em cada uma das localidades
estudadas.
As placas foram mantidas em 15ºC ± 1ºC de temperatura, 60 µmol fótons m
-2
s
-1
de irradiância e fotoperíodo 12:12 h. O meio de cultivo foi renovado semanalmente.
Antes de iniciar os experimentos os talos de C. chamissoi foram cultivados sob as
condicões experimentais descritas por duas semanas, para assegurar que não
apresentavam epífitas.
Depois de 30 días de inoculadas as epífitas os talos de C. chamissoi foram
fotografados com uma câmara digital com o auxilio de um microscópio estereoscópico
(40X). As fotografias foram analisadas com o programa Image Pro Plus. A partir das
Ulva sp.
Enteromorpha sp.
Controle
Ulva sp. Enteromorpha sp. Controle
CALDERILLA
Localidade
Fase
Repetições
Placas petri com 3
talos c/u
Tratamento
Ulva sp.
Enteromorpha sp.
Controle
Ulva sp. Enteromorpha sp. Controle
CALDERILLA
Localidade
Fase
Repetições
Placas petri com 3
talos c/u
Tratamento
62
fotografias foi registrado: i) o número de epífitas por mm
-2
; ii) seu comprimento em
mm e iii) a cobertura em %, sobre os talos de C. chamissoi, para cada uma das
localidades estudadas.
Análise dos Dados
Os dados de número, comprimento e cobertura das epífitas foram analisados
em separado. Para todos os resultados foram analisadas a homocedasticidade e a
normalidade seguidas por uma ANOVA de duas vias (localidade e fase reprodutiva)
para cada tipo de tipo de epífita (Ulva sp. e Enteromorpha sp). Para determinar os
grupos que diferem utilizou-se o teste de Tukey. Os cálculos estatísticos foram
realizados com o auxílio do programa “Statistica” (versão 5.0).
RESULTADOS
Tanto Ulva sp. como Enteromorpha sp. epifitaram os talos de C. chamissoi,
embora com diferente intensidade, em ambas as fases de vida e de todas as localidades
estudadas (fig. 1).
Figura 1. Talos de
C. chamissoi
epifitados em diferentes intensidades por
Ulva
sp. A: Talo
do gametófito de P. Aldea. B: Esporófito de Lechagua.
Densidade
A figura 2A mostra que o recrutamento de Ulva sp. sobre os talos de C. chamissoi foi
diferente para gametófitos e esporófitos. Para os gametófitos o valor máximo foi de 199
± 37 e mínimo de 73 ± 39 (microtalos mm
-2
), nas localidades de P. Aldea e Calderilla,
respectivamente. No caso dos esporófitos, tanto os valores máximo (65 ± 50 microtalos
mm
-2
; Herradura) quanto o mínimo (11 ± 1 microtalos mm
-2
; Lechagua), foram
5 mm 5 mm
A B
5 mm 5 mm
A B
63
significativamente menores que os registrados para os gametófitos (Tab. 1). Porem,
estas diferenças estão relacionadas a uma interação de primeira ordem entre as fases e as
localidades (Tab. 1), sendo significativas nas localidades de P. Aldea e Lechagua (Tab.
2). O tratamento controle apresentou diferenças significativas só com os esporófitos de
P. Aldea e Lechagua e com o gametófito de P. Aldea (Tab. 2).
Para Enteromorpha sp. os valores de densidade foram menores que os
registrados para Ulva sp., atingindo máximos de 59 ± 17 e 51 ± 25 (microtalos mm
-2
)
para gametófitos e esporófitos respectivamente (Fig. 2B). A análise de variância
mostrou que não foram registradas diferenças estatísticas entre as localidades, porem
sim entre as fases da planta hospedeira numa interação de primeira ordem (Tab. 3).
Estas diferenças estão representadas principalmente pelos baixos valores de densidade
registrados para duas fases de vida em Calderilla, em comparação ao resto das
populações e o controle (Tab. 4).
Cobertura
A figura 2C mostra que para as localidades de Calderilla, Herradura e Lechagua
os valores de cobertura de Ulva sp., foram maiores nos gametófitos que nos esporófitos.
Porem, estas diferenças não foram estatisticamente significativas (Tab. 5). Por sua vez,
as localidades apresentaram diferenças significativas na cobertura (Tab. 5), as quais
estão representadas pelas baixas porcentagens obtidas em Calderilla e Lechagua,
quando comparadas a Herradura (Tab. 6) que atingiu o máximo de 35 %. O controle
teve valores superiores a todas as localidades em estudo (Fig. 2C).
Uma situação semelhante foi registrada para Enteromorpha sp., onde os valores
de cobertura não apresentaram diferença entre as fases (Tab. 7). A análise estatística
registrou que as populações tiveram diferenças significativas nas porcentagens de
cobertura. Porem, esta diferença só foi significativa (Tab. 8) quando se incluiu nos
cálculos os valores elevados encontrados no controle (Fig. 2D). Na figura 1D também é
possível observar que os valores de cobertura para Enteromorpha sp. não foram
superiores a 10 %, sendo menores que os registrados por Ulva sp. na maioria dos
tratamentos.
64
Tamanho
Para Calderilla, Herradura e Lechagua os microtalos de Ulva sp. atingiram maior
tamanho sobre os gametófitos (Fig. 2E). Porem estas diferenças não foram significativas
estatisticamente (Tab. 9). A análise de variância também mostrou que para os
microtalos de Ulva sp. o tamanho variou nas diferentes localidades, mas estas diferenças
estão relacionadas a uma interação de primeira ordem entre as localidades e as duas
fases (Tab. 9). As principais diferenças estão representadas pelo valor máximo (0.5 ±
0.05 mm) e mínimo (0.09 ± 0.02 mm) do comprimento das epífitas sobre a fase
esporofítica do hospedeiro em P. Aldea e Calderilla, respectivamente (Tab. 10).
As diferenças obtidas para o tamanho dos microtalos de Enteromorpha sp., não
podem ser explicadas individualmente pelas diferentes fases ou localidades. Estas
diferenças estão relacionadas a uma interação de ambos fatores (Tab. 11). O valor
máximo foi atingido pelo gametófito na localidade de P. Aldea (0.3 ± 0.09 mm) o que
foi estatisticamente diferente dos restantes tratamentos (Tab. 12). O valor mínimo foi de
(0.07 ± 0.03 mm) e também foi registrado para P. Aldea, pelo esporófito (Fig. 2F).
65
Figura 2. Comprimento, número total e cobertura de
Ulva
sp. e
Enteromorpha
sp.
recrutadas sobre talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
, provenientes de
quatro localidades do norte e sul do Chile. Barras pretas: Gametófitos. Barras brancas:
Esporófitos.
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEA LECHAGUA CONTROL
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEA LECHAGUA CONTROL
0
10
20
30
40
50
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEA LECHAGUA CONTROL
0
10
20
30
40
50
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEA LECHAGUA CONTROL
0
50
100
150
200
250
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEA LECHAGUA CONTROL
Enteromorpha sp.
0
50
100
150
200
250
CALDERA HERRADURA PTO. ALDEALECHAGUACONTROL
Ulva sp.
A B
Nº de Microtalos mm
-2
Densidade
E F
mm
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle
C D
%
Cobertura
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle
Tamanho
Calderilla Herradura P. Aldea Lechagua Controle
66
DISCUSSÃO
Os resultados mostraram que os zoóides, tanto de Ulva sp. quanto os de
Enteromorpha sp., recrutaram sobre os talos gametofíticos e esporofiticos de C.
chamissoi de todas as localidades estudadas, porém com diferentes intensidades.
Para Ulva sp. foi possível observar que o número de microtalos que cresceu
sobre os talos de C. chamissoi foi maior sobre o gametófito, para todas as populações
estudadas. Por sua vez, o número de microtalos recrutados sobre o esporófito, além de
ser menor que o registrado para o gametófito, também foi menor que o tratamento
controle em todos os casos, o que sugere a presença de algum mecanismo que evita ou
torna menos suscetível o esporófito ao ataque por Ulva sp.
Para diversas espécies de algas tem sido sugerido que alguns arranjos na
morfología do talo poderia evitar ou fomentar a presença de epifitas sobre as plantas
(BUSCHMANN et al., 1992; TRONO, 1993; BULBOA, 2001). No caso de C. chamissoi,
possíveis diferenças morfológicas entre as duas fases poderiam estar envolvidas na
suscetibilidade diferencial. Na natureza amplas variações morfológicas para esta espécie
têm sido mencionadas (ACLETO, 1986), e observações feitas pelo autor nesta tese (dados
não publicados) demostram que inclusive entre ambas as fases de vida (isomórficas) é
possivel achar amplas diferenças na forma do talo. Entretanto, esta explicação teria uma
maior importância na natureza e não nos resultados deste capítulo, uma vez que os talos
de C. chamissoi foram homogenizados em tamanho e as diferenças morfológicas entre
gametófitos e esporófitos seriam praticamente imperceptíveis.
Como foi comentado por SANTELICES (1992), outras possíveis explicações
poderiam ser por diferenças na rugosidade do talo, ou uma composição específica na
epiderme. No entanto, os resultados deste capítulo parecem ser devidos à composição
diferencial na parede celular que possuem as fases de vida em C. chamissoi. Como em
outros membros do ordem Gigartinales, os gametófitos têm kappa-carragenana
enquanto que os esporófitos possuem lambda-carragenana (MCHUGH, 1987).
A importância dos polissacarídeos constituintes da parede celular na resposta ao
ataque de um patógeno (epifita), foi demonstrada para Chondrus crispus (BOUARAB et
al., 1999; 2001) e Porphyra yezoensis (U
PPALAPATI & FUJITA, 2000; 2001). No caso de
C. crispus B
OUARAB et al., (1999; 2001) demostraram que o tipo de carragenana é
importante no reconhecimento do ataque e na resposta de defesa por parte da alga
infestada. Especificamente, estes autores demonstraram que a presença de K-
67
carragenana nos gametófitos regula o nível de virulência da alga verde Acrochaete
operculata e atua como uma molécula que alerta do ataque, e desencadeia uma resposta
química por meio de vias metabólicas secundárias, situação que não ocorre nos
esporófitos os quais são densamente infestados.
A presença de defesas químicas tem sido amplamente mencionada para
diferentes algas marinhas (HELLIO et al., 2002; 2004), se bem que para C. chamissoi
não haviam ainda sido descritas. Os resultados que obtivemos com os esporófitos
infestados com Ulva sp., sugerem que um mecanismo semelhante ao descrito por
B
OUARAB et al., (1999; 2001) para C. crispus, poderia estar envolvido na resposta ao
ataque.
Os resultados de cobertura de Ulva sp. também foram maiores nos gametófitos
quando comparados com os esporófitos de C. chamissoi, pelo menos em três das
localidades estudadas (Calderilla, Herradura e Lechagua). Porém, em todos os
tratamentos, a cobertura de Ulva sp. sobre os talos, foi menor que no controle,
destacando-se os baixos valores registrados na fase eporofítica em Calderilla e
Lechagua.
Uma tendência semelhante ocorreu também no desenvolvimento em tamanho
dos microtalos de Ulva sp. sobre os esporófitos de Calderilla e Lechagua, os quais
apresentaram valores menores que nas outras localidades e que no tratamento controle.
Estes resultados são importantes uma vez que o desenvolvimento e a cobertura de
epifitas sobre os talos pode provocar dificuldades na captação de luz e nutrientes
afetando o crescimento das algas, assim como aumentar o peso do hospedeiro
facilitando seu desprendimento (B
USCHMANN & GÓMEZ, 1993; FLETCHER, 1995).
Os resultados que obtivemos mostram que a fase esporofítica das localidades de
Calderilla e Lechagua apresentam mecanismos que diminuem o recrutamento massivo
de Ulva sp., assim como também seu posterior desenvolvimento, o que se viu nos
baixos valores de cobertura e tamanho dos microtalos.
Para Gracilaria chilensis, diferenças em aspectos fisiológicos e ecológicos assim
como susceptibilidade ao epifitismo, têm sido atribuídas à origem geográficas das
plantas (S
ANTELICES & UGARTE, 1990; BUSCHMANN et al., 1992). Estas diferenças são
atribuídas a adaptações ao ambiente na região de origem, podendo-se tratar de ecótipos,
sobretudo quando se registram marcadas diferenças no ambiente em cada localidade,
como ocorre ao longo do litoral do Chile.
68
As diferenças entre as populações de C. chamissoi obtidas no presente capítulo,
principalmente para Calderilla e Lechagua, poderiam ser atribuídas à presença de
ecótipos distintos, embora, para estabelecer a presença de um ecótipo seja indispensável
demonstrar a permanência e a herdabilidade do caráter na população, situação que não
foi abordada no presente estudo e que deve ser atendida no futuro.
A diferença do que foi observado em Ulva sp., para Enteromorpha sp. os
resultados não mostraram um padrão que permita observar claras diferenças entre fases
reprodutivas. Assim mesmo, neste caso parece não existir uma resistência diferencial ao
epifitismo que esteja ligada à origem geográfica das plantas.
Segundo os resultados obtidos, C. chamissoi parece ter um componente
altamente específico para o caso de Ulva sp., embora ambas duas espécies têm uma
ampla distribuição ao longo do Chile (HOFFMANN & SANTELICES, 1997), coexistindo
junto às populações de C. chamissoi. A pesar do anterior, os resultados não
surpreendem já que respostas muito específicas, assim como amplas, na defesa das algas
marinhas, têm sido registradas freqüentemente em outras espécies (DA GAMA et al.,
2002).
O epifitismo continua sendo uns dos principais problemas para a produção de
algas marinhas comerciais em todo o mundo (FLETCHET, 1995; ASK & AZANZA, 2002;
LÜNING & PANG, 2003) e C. chamissoi não é a exceção. Recentemente BULBOA et al.,
(2005) mostraram que a presença de epifitas nos cultivos que começam a ser
desenvolvidos para esta espécie, pode ser um problema importante na comercialização
desta alga para consumo humano. Ao que tudo indica, a melhor estratégia para atacar
este problema é a busca de cepas mais resistentes ao epifitismo (ASK & AZANZA, 2002;
L
ÜNING & PANG, 2003). Os resultados deste capítulo demostraram que os esporófitos de
Calderilla e Lechagua seriam bons candidatos para o cultivo desta espécie. No entanto,
é preciso verificar se esta resistência tem base genética sustentável e estudar a
resistência de C. chamissoi a outros tipos de algas de hábitos epifíticos que são comuns
no norte do Chile como é o caso de algumas espécies de Polysiphonia.
69
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72
Tabela 1. Análise da variância para a densidade de microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre
plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do
litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F) do histórico de
vida de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 4 1.7741 n.s. 0.1736
F 1 22.7698 *** 0.0001
L x F 4 4.2437 *** 0.0119
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 2. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação da densidade de
microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre plantas gametofíticas (G) e esporofíticas (E) de
C.
chamissoi
, provenientes de 4 localidades do litoral do Chile (Calderilla, Herradura, P. Aldea,
Lechagua).
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Lechagua G (1)
Lechagua E (2)
n.s. 0.3202
Calderilla G (3)
n.s. 0.9991 n.s. 0.7267
Calderilla E (4)
n.s. 0.7752 n.s. 0.9978 n.s. 0.9882
P. Aldea G (5)
n.s. 0.1564 *** 0.0009 *** 0.0398 *** 0.0046
P. Aldea E (6)
n.s. 0.3342 n.s. 1 n.s. 0.7432 n.s. 0.9984 *** 0.0009
Herradura G (7)
n.s. 0.9982 n.s. 0.0831 n.s. 0.8838 n.s. 0.3295 n.s. 0.5046 n.s. 0.0879
Herradura E (8)
n.s. 0.9922 n.s. 0.8516 n.s. 0.9999 n.s. 0.9984 *** 0.0249 n.s. 0.8642 n.s. 0.7701
Controle
n.s. 0.9999 n.s. 0.5632 n.s. 0.9999 n.s. 0.9473 n.s. 0.0687 n.s. 0.5810 n.s. 0.9618 n.s. 0.9999
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 3. Análise da variância da cobertura de microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre
plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do
litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F) do histórico de
vida de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 4 20.9836 *** 6.31x10
-7
F 1 1.7931 n.s. 0.1955
L x F 4 1.1356 n.s. 0.3682
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
73
Tabela 4. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação da cobertura de
microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do
litoral do Chile (Calderilla, Herradura, P. Aldea, Lechagua).
Tabela 5. Análise da variância do comprimento de microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre
plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do
litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F) do histórico de
vida de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 4 12.9725599 *** 2.28x10
-5
F 1 0.74769884 n.s. 0.3974
L x F 4 7.36633158 *** 0.0008
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 6. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação do comprimento
de microtalos de
Ulva
sp. crescendo sobre plantas gametofíticas (G) e esporofíticas (E) de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do litoral do Chile (Calderilla, Herradura, P.
Aldea, Lechagua).
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
P. Aldea G (1)
P. Aldea E (2)
*** 0.0026
Herradura G (3)
n.s. 0.5346 n.s. 0.1970
Herradura E (4)
n.s. 0.7244 n.s. 0.1122 n.s. 0.9999
Lechagua G (5)
n.s 0.9770 *** 0.0003 n.s. 0.0914 n.s. 0.1632
Lechagua E (6)
n.s. 0.9068 *** 0.0002 n.s. 0.0500 n.s. 0.0931 n.s. 0.9999
Calderilla G (7)
n.s. 0.9999 *** 0.0065 n.s. 0.7862 n.s. 0.9197 n.s. 0.8597 n.s. 0.7013
Calderilla E (8)
n.s. 0.6355 *** 0.0002 *** 0.0163 *** 0.0317 n.s. 0.9967 n.s. 0.9999 n.s. 0.3846
Controle
n.s. 0.9806 *** 0.0003 n.s. 0.0965 n.s. 0.1716 n.s. 1 n.s. 0.9999 n.s. 0.8716 n.s. 0.9958
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Lechagua Calderilla P. Aldea Herradura
Lechagua
Calderilla n.s. 0.9826
P. Aldea n.s. 0.0541 n.s. 0.1507
Herradura *** 0.0026 *** 0.0086 n.s. 0.6392
Controle *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0006 *** 0.0117
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
74
Tabela 7. Análise da variância para a densidade de microtalos de
Enteromorpha
sp.
crescendo sobre plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4
localidades do litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F)
do histórico de vida de
C. chamissoi
.
Tabela 8. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação da densidade de
microtalos de
Enteromorpha
sp. crescendo sobre plantas gametofíticas (G) e esporofíticas
(E) de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do litoral do Chile (Calderilla, Herradura,
P. Aldea, Lechagua).
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Lechagua G (1)
Lechagua E (2)
n.s. 0.3202
Calderilla G (3)
n.s. 0.9991 n.s. 0.7267
Calderilla E (4)
n.s. 0.7752 n.s. 0.9978 n.s. 0.9882
P. Aldea G (5)
n.s. 0.1564 *** 0.0009 *** 0.0398 *** 0.0046
P. Aldea E (6)
n.s. 0.3342 n.s. 1 n.s. 0.7432 n.s. 0.9984 *** 0.0009
Herradura G (7)
n.s. 0.9982 n.s. 0.0831 n.s. 0.8838 n.s. 0.3295 n.s. 0.5046 n.s. 0.0879
Herradura E (8)
n.s. 0.9922 n.s. 0.8516 n.s. 0.9999 n.s. 0.9984 *** 0.0240 n.s. 0.8642 n.s. 0.7700
Controle
n.s. 0.9999 n.s. 0.5632 n.s. 0.9999 n.s. 0.9473 n.s. 0.0687 n.s. 0.5810 n.s. 0.9618 n.s. 0.9999
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 9. Análise da variância da cobertura de microtalos de
Enteromorpha
sp. crescendo
sobre plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades
do litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F) do histórico
de vida de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 4 1.7740 n.s. 0.1736
F 1 22.7698 *** 0.0001
L x F 4 4.2437 *** 0.0119
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
L 4 5.8974 *** 0.0026
F 1 0.0007 n.s. 0.9791
L x F 4 1.1108 n.s. 0.3789
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
75
Tabela 10. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação da cobertura de
microtalos de
Enteromorpha
sp. crescendo sobre
C. chamissoi
, provenientes de 4
localidades do litoral do Chile (Calderilla, Herradura, P. Aldea, Lechagua).
Lechagua Calderilla P. Aldea Herradura
Lechagua
Calderilla n.s. 0.9945
P. Aldea n.s. 0.9984 n.s. 0.9999
Herradura n.s. 1 n.s. 0.9942 n.s. 0.9983
Controle *** 0.0058 *** 0.0139 *** 0.0110 *** 0.0058
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 11. Análise da variância do comprimento de microtalos de
Enteromorpha
sp.
crescendo sobre plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, provenientes de 4
localidades do litoral do Chile. Efeito das diferentes localidades estudadas (L) e a fase (F)
do histórico de vida de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 4 2.5163 n.s. 0.0737
F 1 2.6560 n.s. 0.1188
L x F 4 11.1462 *** 6.4 x 10
-5
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 12. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação do comprimento
de microtalos de
Enteromorpha
sp. crescendo sobre plantas gametofíticas (G) e
esporofíticas (E) de
C. chamissoi
, provenientes de 4 localidades do litoral do Chile
(Calderilla, Herradura, P. Aldea, Lechagua).
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
P. Aldea G (1)
P. Aldea E (2)
*** 0.0002
Herradura G (3)
*** 0.0004 n.s. 0.9999
Herradura E (4)
*** 0.0215 n.s. 0.3704 n.s. 0.6554
Lechagua G (5)
*** 0.0014 n.s. 0.9732 n.s. 0.9995 n.s. 0.9504
Lechagua E (6)
*** 0.0415 n.s. 0.2287 n.s. 0.4648 n.s. 0.9999 n.s. 0.8421
Calderilla G (7)
n.s. 0.2500 *** 0.0371 n.s. 0.0976 n.s. 0.9475 n.s. 0.3038 n.s. 0.9913
Calderilla E (8)
*** 0.0588 n.s. 0.1706 n.s. 0.3697 n.s. 0.9999 n.s. 0.7543 n.s. 1 n.s. 0.9979
Controle
*** 0.0286 n.s. 0.3033 n.s. 0.5716 n.s. 1 n.s. 0.9125 n.s. 1 n.s. 0.9734 n.s. 0.9999
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
76
CAPÍTULO 4
GERMINAÇÃO DE CARPÓSPOROS E TETRÁSPOROS, E
CRESCIMENTO DE PLÂNTULAS DE
Chondracanthus chamissoi
PROVENIENTES DE QUATRO POPULAÇÕES NATURAIS DO CHILE
Seasonal germination of carpospores and tetraspores and growth rates of
sporelings of Chondracanthus chamissoi from four natural beds in Chile
ABSTRACT
In vitro carpospore and tetraspore germination and growth of sporelings were
evaluated seasonally for four natural bed of C. chamissoi. Germination was observed
throughout the year for both types of spores. However, for northern populations
(Calderilla, Herradura and P. Aldea) the germination reached the maximum value in
spring at the conditions utilized in the laboratory. To Lechagua (southern population),
germination was higher in summer. Germination did not show significant differences
among carpospores and tetraspores. The growth rate of carposporelings and
tetrasporelings varied seasonally in all populations studied, with higher growth in
spring. Plantlets derived from both kinds of spores grew at different rates for P. Aldea
and Lechagua populations. Carposporelings from Lechagua specimens showed the
highest growth rates (9.3 ± 0.2 % day
-1
) while the lowest rates were found for
tetrasporelings from P. Aldea (5.0 ± 0.4 % day
-1
).
R
ESUMO
A germinação in vitro de carpósporos e tetrásporos e o crescimento das plântulas
deles derivadas foi avaliada nas quatro estações do ano para quatro populações de C.
chamissoi. A germinação ocorreu durante todo o ano, para ambos os tipos de esporos,
porem, nas populações do norte do país (Calderilla, Herradura, P. Aldea) a germinação
atingiu valores máximos na primavera nas condições de laboratório utilizadas. Para
Lechagua (população do sul) a germinação foi maior no verão. Não houve diferenças
nas taxas de germinação entre carpósporos e tetrásporos. O crescimento de plântulas
derivadas dos dois tipos de esporos apresentou variação ao longo do ano nas quatro
populações estudadas, com um maior crescimento na primavera. As taxas de
crescimento foram diferentes entre as plântulas oriundas de carpósporos e tetrásporos
nas populações de P. Aldea e Lechagua. A maior taxa de crescimento foi atingida para
plantas derivadas de carpósporos na localidade de Lechagua 9.3 ± 0.2 (% día
-1
) e a
menor taxa foi registrada para plântulas originadas de tetrásporos em P. Aldea com 5.0
± 0.4 (% día
-1
).
77
INTRODUÇÃO
O recrutamento nas algas marinhas envolve vários acontecimentos, dentre os quais
se destaca o transporte, a fixação e a germinação dos esporos, processos fundamentais
na manutenção das populações. Para muitas algas vermelhas tem-se demonstrado que
tanto a produção, quanto a maturação, liberação, assentamento, germinação e
crescimento dos esporos é fortemente influenciada pelo ambiente, sendo comum a
presença de padrões sazonais (e. g. SANTELICES, 1990). Esta situação tem sido
abundantemente relatada sobretudo para algas de ambientes temperados ou frios, onde a
existência de marcadas diferenças climáticas ao longo do ano poderiam explicar este
comportamento. No litoral chileno esta situação parece ser uma condição típica para
diferentes espécies de algas vermelhas carragenófitas como: Sarcothalia crispata
(ÁVILA et al., 2003) Gigartina skottsbergi (ÁVILA et al., 1999; WESTERMEIER et al.,
1999), Chondrus canaliculatus (VEGA & MENESES, 2001) e Chondracanthus chamissoi
(GONZÁLEZ et al., 1997; VÁSQUEZ & VEGA, 2001; MACCHIAVELLO et al., 2003).
Para C. chamissoi estudos de aspectos reprodutivos têm sido desenvolvidos
principalmente no norte do país. Na Baía La Herradura existe uma marcada
estacionalidade no padrão reprodutivo desta espécie, uma vez que tanto a presença de
estruturas reprodutivas, quanto a germinação dos esporos, ocorre durante todo o ano,
mas com diferentes magnitudes (VÁSQUEZ & VEGA, 2001). Uma situação semelhante
foi descrita por MACCHIAVELLO et al., (2003) para a localidade de P. Aldea, onde há um
marcado padrão sazonal no recrutamento dos esporos, com máximos em primavera e
verão, mencionando que a reprodução via esporos seria a principal estratégia para a
manutenção da população de C. chamissoi.
Chondracanthus chamissoi apresenta alternância isomórfica das fases n e 2n.
Diferenças na germinação e posterior desenvolvimento de carpósporos e tetrásporos têm
sido encontradas em diferentes algas vermelhas (HANNACH & SANTELICES, 1985;
LUXORO & SANTELICES, 1989), produto de adaptações diferenciais de cada fase,
controladas pelo ambiente (BULBOA & MACCHIAVELLO, 2001) ou simplesmente por
diferenças fixadas geneticamente. Para C. chamissoi uma comparação feita por
G
ONZÁLEZ & MENESES (1996), em P. Aldea mostrou que existem diferenças nas
capacidades de recrutar entre carpósporos e tetrásporos, o que, ecologicamente pode
derivar em variações espaço-temporais entre as duas fases (L
UXORO & SANTELICES,
1989).
78
Tecnicamente as possíveis diferenças entre os dois tipos de esporos podem chegar a
ser relevantes na hora de planejar um cultivo a partir de esporos, como foi descrito por
ÁVILA et al., (2003) para Sarcothalia crispata.
Uma alta viabilidade dos esporos, com substratos densamente colonizados e rápido
crescimento de talos vigorosos é amplamente desejada em um cultivo pois diminui o
tempo de cultivo e, conseqüentemente seus custos.
Neste capítulo pretende-se comparar sazonalmente , em laboratório, a germinação de
carpósporos e tetrásporos de C. chamissoi o posterior crescimento das plântulas,
provenientes de quatro populações naturais da costa chilena.
MATERIAIS E MÉTODOS
Frondes com cistocarpos, ou soros tetrasporangiais, foram coletadas nas quatro
populações em estudo a intervalos de 3 meses, durante um período anual, da forma
descrita no Capítulo 1. As coletas foram realizadas em Jáneiro (verão), Abril (outono),
Julho (inverno) e Outubro (primavera) de 2004.
No laboratório as frondes foram cuidadosamente lavadas com água do mar estéril e
limpas mecanicamente para remover epífitas e outros organismos. Para cada uma das
fases reprodutivas, de cada uma das quatro localidades, tomaram-se, aproximadamente,
15 g de frondes férteis, as quais foram induzidas a esporular. Para isto foram mantidas
em condição de desidratação parcial, em bandejas plásticas, em condições de baixa
intensidade luminosa (10 µmol m
-2
s
-1
) e temperatura de 15ºC ± 1ºC, por um período de
3 h. Após este período, as frondes foram colocadas em recipientes de vidro com 500
mL de água do mar estéril. Um agitador magnético foi colocado em cada recipiente
para evitar o imedíato assentamento dos esporos liberados, sendo as frondes retiradas
após uma hora. Logo, foram retiradas alíquotas para contagem dos esporos em um
hematocitômetro tipo Neubauer (volume de 0,009 mL). Quando necessário a
concentração foi ajustada, por meio de diluição, a 5.000 ± 2.000 esporos mL
-1
e
alíquotas de 10 mL foram depositadas em placas de Petri, com 50 mL de água de mar
enriquecida e 5 lamínulas (2 x 2 cm) colocadas em seu interior.
Após sete días do começo do experimento foi retirada uma lamínula para registrar a
germinação e o crescimento dos esporos. O número total de esporos germinados foi
contado em três campos ópticos (aumento 40 X); a germinação foi considerada como
positiva quando o esporo apresentava pelo menos uma divisão celular. Os resultados
79
foram expressos como porcentagem, em função do número total de esporos observados.
Para avaliar a taxa de crescimento (TC) foram escolhidos ao acaso 30 esporos em
cada lamínula, os quais foram medidos (diâmetro basal do disco) por meio de uma
ocular graduada (Leitz). Esta medida de crescimento foi repetida aos 7, 14, 21 e 28 días
de cultivo, retirando consecutivamente uma lamínula para cada medição. Os dados
Foram expressos como taxa de crescimento (TC = % día
-1
), segundo a seguinte fórmula:
TC= [(D
t
/ D
0
)
1/t
– 1] x 100
onde:
TC = Taxa de Crescimento
D
0
= Diâmetro inicial do esporo
D
t
= Diâmetro final do disco após t = 28 días.
Os experimentos foram triplicados (três placas Petri), para cada fase reprodutiva, de
cada uma das populações em estudo. As placas foram mantidas a 15ºC ± 1ºC, 50 µmol
fótons m
-2
s
-1
e 12:12 h (L:E). O meio de cultivo foi renovado a cada 7 días.
Análise dos Dados
Os dados de germinação e taxa de crescimento foram analisados em primeiro lugar
em forma geral para todas as localidades, época do ano e tipo de esporo. Análises
separadas foram feitas para estabelecer as diferenças entre tipo de esporo e localidades.
Para todos os resultados foram analisadas a homocedasticidade e a normalidade,
seguidas de análises de ANOVA multivariada (2 ou 3 vias) e do teste de Tukey. Os
cálculos estatísticos foram realizados com o auxilio do programa “Statistica” (versão
5.0).
RESULTADOS
Germinação
Para ambos os tipos de esporos a germinação foi registrada em todas as épocas do ano e
para todas as localidades em estudo com exceção de Lechagua onde no inverno não foi
possível observar tetrásporos germinados (Fig. 1).
80
Figura 1. Porcentagem de germinação de carpósporos (A) e tetrásporos (B) de
C
.
chamissoi
proveniente de Caldera, Herradura, P. Aldea e Lechagua em diferentes períodos do ano.
Para os carpósporos os valores de germinação variaram entre 55 e 10%. Como se
pode ver na figura 1A, para as localidades de Calderilla, Herradura e P. Aldea as
maiores taxas de germinação foram registradas na primavera e as menores no verão.
Esta tendência não foi repetida em Lechagua, onde o maior valor ocorreu no verão e o
menor no inverno. A mesma situação foi observada para os tetrásporos, os quais tiveram
valores de germinação que variaram entre 63 e 18% (Fig. 1B).
A análise de variância para o conjunto total de dados (Tab. 1) mostrou que embora
existam diferenças significativas na germinação entre as localidades e nas diferentes
GERMINA
Ç
ÃO
(
%
)
Tetrásporos (n)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CALDERillA HERRADURA P. ALDEA LECHAGUA
Outono
Inverno
Primavera
Verão
B
Carpoesporos (2n)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CALDERILLA HERRADURA P. ALDEA LECHAGUA
Outono
Inverno
Primavera
Verão
A
Tetraspóros (n)
Carpospóros (2n)
81
temporadas, as variações produzidas por estes fatores não podem ser explicadas
separadamente já que existiu uma interação positiva de primeira ordem entre ambos os
fatores. A análise também demonstrou não haver diferenças entre carpósporos e
tetrásporos.
As principais diferenças entre as localidades foram dadas só pelas baixas
porcentagem registradas em Calderilla no verão e Lechagua no inverno, quando
comparados aos valores obtidos nas restantes temporadas e localidades (Tab. 2).
Crescimento
Os discos de fixação, inicialmente com cerca de 20 µm de diâmetro, após 28 días
atingiram diâmetros superiores a 200 µm sem diferenças entre os tipos de esporo e a
procedência das plantas mães (Fig. 2).
Calderilla
A figura 3A mostra que tanto as plântulas derivadas de carpósporos (esporófitos)
como de tetrásporos (gametófitos) tiveram uma TC máxima na primavera com valores
de 7.4 ± 0.7 e 8.4 ± 0.3 (% día
-1
), respectivamente. A menor TC foi observada no verão
com TCs de 5.3 ± 0.4 (% día
-1
) para os esporófitos e de 5.0 ± 0.4 (% día
-1
) para os
gametófitos. Estas diferenças entre as temporadas foram significativas estatisticamente
(Tab. 4) e foram ocasionadas principalmente pelos máximos valores das taxas de
crescimento obtidas na primavera, em relação às outras temporadas. Entre as TC de
esporófitos e gametófitos não foram observadas diferenças estatísticas (Tab. 3).
82
Figura 2. Avaliação semanal do diâmetro (µm) do disco basal de esporófitos e gametófitos de
C
.
chamissoi
, durante os primeiros 28 días de
desenvolvimento, em relação à estação do ano e à localidade de origem. Linhas pretas = Linhas de tendência.
TEMPO (días)
Lechagua
Herradura
P. Aldea
Outono
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Inverno
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Primavera
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Verão
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Outono
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Inverno
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Primavera
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Verão
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Outono
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Inverno
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Primavera
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Verão
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Outono
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Inverno
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Primavera
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
Verão
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0 7 14 21 28
DIÂMETRO DO DISCO (µm)
Calderilla
Esporófito
Gametófito
83
Figura 3. Taxas de Crescimento (T.C. % día
–1
) de esporófitos e gametófitos (B) de
C
.
chamissoi
provenientes de A: Calderilla; B: Herradura; C: P. Aldea e D: Lechagua.
Herradura
Para esta localidade também foi observada uma maior TC na primavera, para
plântulas derivadas de ambos tipos de esporos, com uma taxa de 9.0 ± 0.1 (% día
-1
) e
8.0 ± 0.3 (% día
-1
) para esporófitos e gametófitos, respectivamente. Estes valores foram
menores no verão (Fig. 3B). A análise de variância mostrou que existiram diferenças
estatísticas entre as temporadas mas não entre os tipos de esporo. Porem, como ocorreu
uma interação de primeira ordem entre as temporadas e o tipo de esporo, as diferenças
encontradas seriam devidas ao efeito conjunto destes fatores (Tab. 5). Estas diferenças
foram devidas principalmente pela maior TC atingida na primavera. No caso dos
T. C. (% día
-1
)
CALDERILL
A
0. 0
1. 0
2. 0
3. 0
4. 0
5. 0
6. 0
7. 0
8. 0
9. 0
10. 0
Carpósporas Tetrásporas
Outono
Inverno
Primavera
Verão
A
HERRADUR
A
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Carpósporas Tetrásporas
Out ono
Inverno
Primavera
Ver ão
B
HERRADURA
CALDERILLA
Esporófito Gametófito
Esporófito Gametófito
P. ALDE
A
0. 0
1. 0
2. 0
3. 0
4. 0
5. 0
6. 0
7. 0
8. 0
9. 0
10. 0
Carpósporas Tetrásporas
Out ono
Inverno
Primaver
a
Verão
P. ALDEA
Esporófito Gametófito
C
LECHA GU
A
0. 0
1. 0
2. 0
3. 0
4. 0
5. 0
6. 0
7. 0
8. 0
9. 0
10. 0
Carpósporas Tetrásporas
Outono
Inverno
Primavera
Ve r ão
Gametófito
LECHAGUA
D
Esporófito
84
esporófitos a TC da primavera foi maior que nas outras estações. Para os gametófitos
diferenças estatísticas só foram significativas entre a primavera e o outono (Tab. 6).
P. Aldea
Para os esporófitos a TC máxima foi observada na primavera com 8.7 ± 0.3 (% día
-
1
) e outono com 8.6 ± 0.2 (% día
-1
). No caso dos gametófitos a TC máxima foi
registrada também na primavera com 7.1 ± 0.3 (% día
-1
). A análise das variâncias
mostrou que existiram diferenças significativas entre as localidades e também entre
ambas fases (Tab. 7). Para os esporófitos as TC obtidas na primavera e outono, foram
significativamente maiores que as obtidas no inverno e verão, e também às obtidas em
todas as temporadas para os gametófitos (Tab. 8). Para os gametófitos não foram
registradas diferenças estatísticas entre as distintas temporadas (Tab. 8).
Lechagua
A figura 3D mostra que para os esporófitos a TC máxima foi registrada na primavera
com 9.3 ± 0.2 (% día
-1
); este valor correspondeu à maior TC de todo o experimento.
Para os gametófitos a maior TC também foi obtida na primavera com 7.1 ± 0.6 (% día
-
1
). A análise de variância mostrou que existiram diferenças entre a época do ano e entre
as fases, além de uma interação de primeira ordem entre ambos fatores (Tab. 9). As
principais diferenças foram atribuídas à TC dos esporófitos na primavera que foi
diferente estatisticamente da TC de todas as outras temporadas (Tab. 10).
85
DISCUSSÃO
Em regiões temperadas a fertilidade de muitas espécies apresenta um padrão
tipicamente sazonal (HOFFMANN, 1987; SANTELICES, 1990). Particularmente, a
germinação apresenta uma estratégia temporal em diversas algas vermelhas do litoral do
Chile como Sarcothalia crispata (ÁVILA et al., 2003), Gigartina skottsbergii
(WESTERMEIER et al., 1999) e Chondrus crispus (VEGA & MENESES, 2001).
Os resultados deste estudo mostraram que a germinação em C. chamissoi
ocorreu durante todo o ano, porém, com máximos na primavera e mínimos no verão,
situação que foi comum para ambos os tipos de esporos nas três localidades do norte.
Neste sentido, foi possível observar que a sazonalidade em C. chamissoi, embora
presente, ocorre de forma moderada, ao contrário do que ocorre em outras algas
vermelhas da ordem Gigartinales com distribução mais austral como Sarcothalia
crispata (ÁVILA et al., 2003) e Gigartina skottsbergii (ÁVILA et al., 1999;
WESTERMEIER et al., 1999), onde a germinação e incorporação de novos individuos é
restrita a algumas épocas do ano.
Os resultados de germinação obtidos aqui complementam os registrados para C.
chamissoi por GONZÁLEZ et al., (1997), VÁSQUEZ & VEGA (2001) e MACCHIAVELLO et
al., (2003) no norte do país (P. Aldea e Herradura) onde, apesar da existência de plantas
reprodutivas o ano todo, há uma maior freqüência destas e uma maior produção de
esporos nos meses de primavera, assim como uma alta germinação na mesma época
(GONZÁLEZ & MENESES, 1996).
A partir destes resultados pode-se observar que a germinação dos esporos tem
um componente temporal que garante uma maior germinação nos meses quentes,
principalmente na primavera. Neste sentido é amplamente aceita a idéia de que a
fertilidade nas algas marinhas está associada com os períodos de máximo crescimento
vegetativo (HOFFMANN, 1987). Os resultados de crescimento dos primeiros estádios de
desenvolvimento obtidos em C. chamissoi, suportam esta afirmação, uma vez que para
as localidades de Calderilla, Herradura e P. Aldea o crescimento foi claramente sazonal
com máximo desenvolvimento na primavera. Assim, como foi mencionado para varias
algas marinhas (M
ATHIESON, 1989; VADAS et al., 1992), esta sincronização entre
produção de esporos, germinação e crescimento, é uma evidência de que nesta espécie
estaria-se privilegiando a inclusão de novos indivíduos na época onde eles teriam uma
maior probabilidade de se desenvolver. Isto faz sentido uma vez que o crescimento de
86
talos em C. chamissoi também apresenta um padrão sazonal com maior intensidade nos
meses quentes, como foi registrado no capítulo 2 desta tese, corroborando o que foi
constatado por BULBOA & MACCHIAVELLO, (2001).
Por sua vez, para Lechagua, no sul do país, os juvenis atingiram o máximo
crescimento na época da primavera, porém a germinação para ambos os tipos de esporos
sofreu um atraso, sendo maior no verão. Esta situação pode ser devida à uma adaptação
às condições locais, onde uma maior germinação no verão seria explicada por uma
melhora tardía das condições ambientais no verão austral. Porém, a falta de estudos
fenológicos para Lechagua, dificulta a entrega de uma interpretação satisfatória,
desconhecendo-se a importância deste resultado na estrutura e dinâmica da população.
A capacidade de carpósporos e tetrásporos de germinar durante todo o ano
permitiria a implementação de esporocultivos praticamente em forma permanente, com
todas as linhagens estudadas. Destacam-se os resultados de crescimento obtidos com os
esporófitos e gametófitos de Lechagua, onde os primeiros apresentaram a maior TC do
experimento, o que os coloca como bons candidatos para realizar provas de
esporocultivo, uma vez que plantas deste local têm sido freqüentemente requeridas,
devido à sua morfologia, para exportação e consumo humano. Além disto, a ocorrência
de TC elevadas de plântulas originadas a partir de esporos (até 9.3% día
-1
) faz prever
um rápido crescimento dos primeiros estádios de desenvolvimento em cultivo. Estes
resultados são maiores que os obtidos em outros estudos realizados em algas vermelhas
de importância econômica no Chile, como Gelidium rex 3.3 (% día
-1
) e Gigartina
skottsbergii 2 (% día
-1
) (ROJAS et al., 1996; BUSCHAMANN et al., 2001). Embora as TC
obtidas no inverno e verão tenham sido menores que as registradas na primavera, foram
sempre superiores a 5% día
-1
. Esta queda no crescimento poderia ser controlada em
laboratório, fornecendo condições abióticas adequadas para seu rápido
desenvolvimento.
O crescimento de gametófitos e esporófitos não foi diferente nas localidades de
Calderilla e Herradura. Porém, foram observadas diferenças em P. Aldea e Lechagua,
onde as TC máximas registradas pelo esporófito (2n) foram mais elevadas que as
obtidas pelo gametófito. Como tem sido comentado para diversos tipos de algas, estas
diferenças que dariam uma vantagem ao esporófito parecem estar relacionadas à
quantidade de material genético que possue a fase diplóide (carpósporo = 2n) em
relação à haplóide (tetrásporos = n), como foi comentado por P
ERROT et al., (1991) e
87
KONDRASHOV & CROW (1991). Porém esta vantagem, no caso de C. chamissoi, parece
ser expressa só no início do desenvolvimento. ALVEAL et al. (1999) observaram, para C.
chamissoi, que o crescimento de plântulas provenientes de carpósporos foi mais rápido
nos primeiros 90 días, que o de microtalos desenvolvidos a partir de tetrásporos; porém,
estas diferenças não persistiram em fases mais avançadas de desenvolvimento. Esta
situação também foi demonstrada para Iridaea laminariodes por HANNACH &
SANTELICES (1985), onde o crescimento do esporófito foi maior só nas primeiras cinco
semanas de desenvolvimento, sendo posteriormente ultrapassado pelo dos gametófitos.
B
ULBOA & MACCHIAVELLO (2001) e os resultados do capítulo 2 desta tese, mostraram
que o crescimento vegetativo de plantas gametofíticas é maior, o que confere uma
vantagem fisiológica a esta fase; isto ajuda a explicar, em parte, sua maior freqüência na
natureza (G
ONZÁLEZ et al., 1997), fato comum aos membros da ordem Gigartinales
(HANNACH & SANTELICES, 1985; LUXORO & SANTELICES, 1989), onde a dominância e o
sucesso da fase haplóide não seria dependente da ploidía.
88
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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90
Tabela 1. Análise da variância do efeito das diferentes localidades (L), as estações do ano
(T) e o tipo de esporo (E) sobre os valores de germinação de carpósporos e tetrásporos de
C. chamissoi
.
Graus de liberdade F P
L 3 3.3094 ***0.0233
T 3 8.1264 ***0.0001
E 1 0.0919 n.s. 0.7623
L x T 9 7.4353 ***0.0001
L x E 3 0.8679 n.s. 0.4605
T x E 3 1.2326 n.s. 0.3021
L x T x E 9 0.6149 n.s. 0.7816
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
91
Tabela 2. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparar a germinação de carpósporos e tetrásporos de
C. chamissoi
nas diferentes
localidades estudadas (Caldera, Herradura, P. Aldea, Lechagua) e épocas do ano (Outono, Inverno, Primavera, Verão).
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)
Calderilla - Outono (1)
Calderilla – Inverno (2)
n.s.
1
Calderilla - Primavera (3)
n.s.
0.9976 n.s. 0.9999
Calderilla – Verão (4)
***
0.0005 *** 0.0003*** 0.0001
Herradura - Outono (5)
n.s.
1 n.s. 1 n.s. 0.9986 *** 0.0018
Herradura – Inverno (6)
n.s.
0.8867 n.s. 0.8207 n.s. 0.3540 n.s. 0.1859 n.s. 0.9759
Herradura – Primavera (7)
n.s.
1 n.s. 1 n.s. 1 *** 0.0002 n.s. 1 n.s. 0.5702
Herradura – Verão (8)
n.s.
0.3986 n.s. 0.3127 n.s. 0.0615 n.s. 0.6608 n.s. 0.6324 n.s. 1 n.s. 0.1386
P: Aldea - Outono (9)
n.s.
1 n.s. 1 n.s. 1 *** 0.0004 n.s. 1 n.s. 0.8247n.s. 1 n.s. 0.3171
P: Aldea - Inverno (10)
n.s.
0.9999 n.s. 0.9995 n.s. 0.9294 *** 0.0132 n.s. 1 n.s. 0.9999n.s. 0.9871 n.s. 0.9411 n.s. 0.9996
P: Aldea – Primavera (11)
n.s.
1 n.s. 1 n.s. 1 *** 0.0002 n.s. 0.9999 n.s. 0.5214n.s. 1 n.s. 0.1175 n.s. 1 n.s. 0.9802
P: Aldea - Verão (12)
n.s.
0.9846 n.s. 0.9656 n.s. 0.6353 n.s. 0.0679 n.s. 0.9990 n.s. 1 n.s. 0.8336n.s. 0.9986 n.s. 0.9670 n.s. 1 n.s. 0.7964
Lechagua – Outono (13)
n.s.
1 n.s. 0.9856 n.s. 0.736 *** 0.0449 n.s. 0.9998 n.s. 1 n.s. 0.9007n.s. 0.9948 n.s. 0.9863 n.s. 1 n.s. 0.8725n.s. 1
Lechagua – Inverno (14)
***
0.0005 *** 0.0003*** 0.0002 n.s. 1 *** 0.0015n.s. 0.1696n.s. 0.0002 n.s. 0.6321 *** 0.0004 *** 0.0116*** 0.0002 *** 0.0608 *** 0.0399
Lechagua – Primavera (15)
n.s.
0.5815 n.s. 0.4830 n.s. 0.122 n.s. 0.4747 n.s. 0.8023 n.s. 1 n.s. 0.2474 n.s. 1 n.s. 0.4883 n.s. 0.9860n.s. 0.2146n.s. 0.9999 n.s. 0.9996 n.s. 0.4463
Lechagua - Verão (16)
n.s.
0.9999 n.s. 1 n.s. 1 *** 0.0002 n.s. 0.9997 n.s. 0.4387
1
n.s. 0.0870n.s. 1 n.s. 0.9617 n.s. 1 n.s. 0.7235 n.s. 0.8135 *** 0.0002 n.s. 0.1653
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
92
Tabela 3. Análise da variância do efeito das estações do ano (T) e os tipos de esporos (E)
sobre os valores das taxas de crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
na
localidade de Calderilla.
Graus de Liberdade F P
T 3 22.4511 *** 0.0000
E 1 0.7404 n.s 0.4022
T x E 3 2.7311 n.s 0.0781
n.s p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 4. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
em Calderilla, nas diferentes
épocas do ano.
Outono Inverno Primavera Verão
Outono
Inverno n.s. 0.5012
Primavera *** 0.0005 *** 0.0077
Verão n.s. 0.0539 *** 0.0031 *** 0.0001 n.s. 1
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 5. Análise da variância do efeito das diferentes estações do ano (T) e os tipos de
esporos (E) sobre os valores das taxas de crescimento de gametófitos e esporófitos de
C.
chamissoi
na localidade de La
Herradura.
Graus de Liberdade F P
T 3 31.7386 *** 0.0000
E 1 0.1295 n.s. 0.7236
T x E 3 4.0741 *** 0.0251
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
93
Tabela 6. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey, para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
em La Herradura, nas diferentes
épocas do ano.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Outono-Tetrásporo (1)
Outono-Carpósporo (2) n.s. 0.9758
Inverno- Tetrásporo (3) n.s. 0.9425 n.s. 0.4708
Inverno- Carpósporo (4) n.s. 0.9975 n.s. 0.7505 n.s. 0.9996
Primavera- Tetrásporo (5) *** 0.0082 *** 0.0014 n.s. 0.0703 *** 0.0284
Primavera- Carpósporo (6) *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0003 *** 0.0002 n.s. 0.0832
Verão- Tetrásporo (7) n.s. 0.6245 n.s. 0.1756 n.s. 0.9963 n.s. 0.9304 n.s. 0.2271 *** 0.0007
Verão- Carpósporo (8) n.s. 0.9925 n.s. 0.6771 n.s. 0.9999 n.s. 0.9999 *** 0.0364 *** 0.0002 n.s. 0.9612
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 7. Análise da variância do efeito das diferentes estações do ano (T) e os tipos de
esporos (E) sobre os valores das taxas de crescimento de gametófitos e esporófitos de
C.
chamissoi
na localidade de Puerto Aldea.
Graus de Liberdade F P
T 3 8.6739 *** 0.0012
E 1 46.8076 *** 0.0000
T x E 3 4.6005 *** 0.0166
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 8. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey, para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
em Puerto Aldea, nas diferentes
épocas do ano.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Outono-Tetrásporo (1) n.s. 1
Outono-Carpósporo (2) *** 0.0006
Inverno- Tetrásporo (3) n.s. 0.9998 *** 0.0003
Inverno- Carpósporo (4) n.s. 0.7488 *** 0.0092 n.s. 0.5027
Primavera- Tetrásporo (5) n.s. 0.7379 *** 0.0096 n.s. 0.4914 n.s. 1
Primavera- Carpósporo (6) *** 0.0004 n.s. 1 *** 0.0003 *** 0.0075 *** 0.0078
Verão- Tetrásporo (7) n.s. 0.9943 *** 0.0018 n.s. 0.9330 n.s. 0.9861 n.s. 0.9842 *** 0.0015
Verão- Carpósporo (8) n.s. 0.4887 *** 0.0219 n.s. 0.2781 n.s. 0.9997 n.s. 0.9998 *** 0.0178 n.s. 0.8846
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
94
Tabela 9. Análise da variância do efeito das diferentes estações do ano (T) e os tipos de
esporos (E) sobre os valores das taxas de crescimento de gametófitos e esporófitos de
C.
chamissoi
na localidade de Lechagua.
Graus de Liberdade F P
T 3 212.3995 *** 0.0001
E 1 202.2268 *** 0.0001
T x E 3 100.3644 *** 0.0002
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 10. Probabilidades do teste a posteriori de Tukey, para comparação das taxas de
crescimento de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
na localidade de Lechagua, nas
diferentes épocas do ano.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Outono-Tetrásporo (1) n.s. 1
Outono-Carpósporo (2) n.s. 0.9999
Inverno- Tetrásporo (3) *** 0.0001 *** 0.0001
Inverno- Carpósporo (4) n.s. 0.9998 n.s. 1 *** 0.0001
Primavera- Tetrásporo (5) n.s. 0.0871 n.s. 0.0540 *** 0.0001 *** 0.0390
Primavera- Carpósporo (6) *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0002
Verão- Tetrásporo (7) n.s. 0.9956 n.s. 0.9997 *** 0.0001 n.s. 0.9999 *** 0.0233 *** 0.0001
Verão- Carpósporo (8) n.s. 1 n.s. 0.9999 *** 0.0001 n.s. 0.9998 n.s. 0.0865 *** 0.0001 n.s. 0.9957
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
95
CAPÍTULO 5
CULTIVO EXPERIMENTAL DE TALOS DE GAMETÓFITOS E
TETRASPORÓFITOS DE Chondracanthus chamissoi EM DOIS
LOCAIS DA COSTA CHILENA
Experimental cultivation of Chondracanthus chamissoi on two localities
of the Chilean coast
ABSTRACT
Here we report the first attempt to cultivate C. chamissoi in Chile. A first
experiment, conducted with branches bearing cystocarps or tetrasporangia were
inserted among the braids of a rope and hang from a floating system at 1, 3 and 5m
depths in two sheltered bays in northern Chile (Herradura and Calderilla). The fronds
adapted well to cultivation and grew at all the depths tested, although the greatest
increase in biomass was observed at 1m depth. On a yearly cycle, higher biomass
increases were observed in autumn and winter months compared with the spring and
summer. In a second experiment we compared thallus bearing cystocarps and
tetrasporangia with infertile ones, on ropes extended between poles at one meter from
the bottom and 2-4 m deep. Best results were obtained with infertile fronds. In both
experiments the results showed that biomass accumulation was greater at Calderilla
bay.
R
ESUMO
Este capítulo descreve a primeira tentativa para cultivar C. chamissoi na costa
chilena. Os experimentos foram conduzidos em duas localidades do norte do Chile:
Baía Herradura e Baía Calderilla. Num primeiro experimento plantas cistocárpicas e
tetrasporangiais foram presas a cordas pendentes de um sistema flutuante e cultivadas a
1, 3 e 5 m de profundidade durante um ano. Os resultados mostraram que as frondes se
adaptaram bem à metodologia empregada, com melhor desempenho a 1 m de
produndidade e durante os meses de outono e inverno. Em um segundo experimento as
cordas com as mudas, incluindo plantas férteis e inférteis, foram cultivadas e ficaram
presas a um metro do sedimento por estacas, numa profundidade de 2-4 m. Os
resultados deste experimento mostraram notáveis diferenças no crescimento de frondes
sem estruturas reprodutoras. Para ambos os experimentos Baía Calderilla resultou ser o
local mais apropriado para a maricultura desta espécie.
96
INTRODUÇÃO
A produção de algas no Chile tem sido baseada principalmente na coleta direta
de populações naturais, com cultivos comerciais restritos a Gracilaria chilensis Bird,
McLachlan & Oliveira.
O sucesso no cultivo de Gracilaria nos últimos 10 anos estimulou o
estabelecimento de novas empresas processadoras de algas marinhas, o que resultou
num incremento na demanda por matéria prima de várias espécies (ÁVILA, et al., 1999b;
BUSCHMANN et al., 2001a). Esta situação tem levado à realização de diferentes esforços
para gerar as bases científicas e técnicas para o manejo e o cultivo de uma serie de algas
marinhas que começam a ser exploradas e comercializadas nos mercados do mundo
como: Sarcothalia crispata (Bory) Leister (ÁVILA et al., 1999a; ROMO et al., 2001) e
Gigartina skottsbergii Setchell & Gardner (ÁVILA et al., 1999b; CORREA et al., 1999;
WESTERMEIER et al., 1999; BUSCHMANN et al., 2001b) e Chondracanthus chamissoi
(BULBOA & MACCHIAVELLO, 2001; MACCHIAVELLO et al., 2003; BULBOA et al., 2005).
Por sua vez, Chondracanthus chamissoi é reconhecida como uma importante
fonte de recursos para os assentamentos litorâneos do norte do país (GONZÁLEZ &
MENESES, 1996). BUSCHMANN et al., (2001a) sugerem que a demanda por esta alga
sofrerá um aumento nos próximos anos. Além de sua comercialização para a extração
de carragenana, existe um incremento importante na demanda desta alga para consumo
como alimento humano na Ásia (GONZÁLEZ et al., 1997; HOFFMANN & SANTELICES,
1997; ANÔNIMO, 2000). Como conseqüência desta demanda, já se percebe uma sobre-
explotação da espécie em P. Aldea, norte do Chile (ANÔNIMO, 2000). Pode se esperar,
portanto, que esta pressão atinja outras populações deste recurso como aconteceu com
outras algas de interesse comercial (N
ORAMBUENA, 1996; CORREA et al., 1999).
Na atualidade, no norte do Chile, principalmente nas III e IV regiões, a produção
de algas vermelhas está relacionada principalmente ao mercado dos ficocolóides, a
partir do cultivo de G. chilensis, e da explotação de C. chamissoi. Unicamente a
coleta artesanal de Porphyra spp. é utilizada para consumo humano local. Para o
mercado internacional de alimentos, embora os preços sejam muito atrativos, as
normas de qualidade são muito exigentes, sendo necessária a obtenção de um produto
muito limpo e de coloração e textura determinadas. Estes requerimentos não são
fáceis de conseguir a partir de atividade extrativista. Por exemplo, no caso de C.
chamissoi, a presença de amplas variações morfológicas (A
CLETO, 1986), e a
97
ocorrência de epifitismo (VÁSQUEZ & VEGA, 2001) dificultam a entrega de um
produto homogêneo e de características definidas. Por outro lado, a estacionalidade
típica das populações de C. chamissoi na região norte do país (GONZÁLEZ et al.,
1997; VÁSQUEZ & VEGA, 2001; MACCHIAVELLO et al., 2003), compromete a entrega
de uma produção estável. Neste sentido, o desenvolvimento do cultivo de C.
chamissoi poderia facilitar o controle da produção, permitindo obter um produto que,
tanto em qualidade como em quantidade, se ajuste aos requerimentos do mercado.
Para isto diversos estudos têm sido realizados sobre aspectos ecológicos (GONZÁLEZ
& MENESES, 1996; GONZÁLEZ et al., 1997; VÁSQUEZ & VEJA, 2001; MACCHIAVELLO
et al., 2003) e fisiológicos (B
ULBOA & MACCHIAVELLO, 2001) de C. chamissoi,
visando estabelecer as bases para seu manejo ou cultivo, o que ainda não foi
conseguido.
O objetivo deste estudo é avaliar uma técnica para o cultivo de C. chamissoi
baseada na propagação vegetativa, em duas localidades do norte do Chile.
MATERIAIS E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Botânica Marinha e na
Baía La Herradura em Coquimbo, Chile (29° 58’ S) desde Abril 2002 até Maio
2003. Um experimento paralelo foi conduzido em Baía Calderilla (27º 4' S), entre
Setembro e Dezembro de 2002.
Coleta e manutenção das plantas
Frondes gametofíticas (contendo cistocarpos) e tetrasporofíticas (contendo
esporângios) foram coletadas em Baía Herradura. As frondes foram transportadas
frescas até o laboratório onde foram limpas de epífitas visíveis a olho nu. Estas
frondes foram mantidas separadas em tanques de cultivo de 1000 L (ao ar livre),
com fluxo contínuo de água do mar filtrada (1 µm), até serem usadas nos
experimentos.
Preparação das cordas de cultivo e desenho experimental
As frondes selecionadas (5–10 cm) foram presas entre as fibras de cordas de
polipropileno (7 mm diâmetro) de 2 m de comprimento (10-15 g de alga por
98
corda). Os eixos principais das frondes foram inseridos nas cordas, deixando as
ramificações laterais livres para crescer (Fig. 1).
Figura 1. Fragmentos de frondes de
C. chamissoi
inseridos na corda de cultivo.
As cordas foram suspendidas horizontalmente por meio de um sistema de
cultivo tipo "long- line" a 1, 3 e 5 m de profundidade flutuante. Os experimentos
foram triplicados para cada estado reprodutivo.
Durante um período de 3 meses, a partir de Maio de 2002, as cordas foram
retiradas do mar a cada 30 días para pesagem. Para isto as cordas foram
parcialmente secas e pesadas numa balança semi-analítica e devolvidas ao mar. A
biomassa foi expressa como a médía de massa fresca por metro linear de corda (g
m
-1
).
Nos experimentos em Baía Calderilla as cordas com algas foram preparadas
no laboratório e transportadas frescas em caixas térmicas. Neste caso, as cordas
foram inoculadas somente na primavera (Setembro).
Experimento 2
Estes experimentos foram realizados a partir de Julho de 2003 nas duas
localidades e com a metodologia descrita para o experimento anterior; porém, neste
experimento foram utilizados também talos sem estruturas reprodutoras em
comparação com talos com cistocarpos ou com tetrasporângios.
As cordas foram suspendidas a 1 m do fundo marinho por meio de estacas de
ferro. Os experimentos foram triplicados para cada estádio reprodutivo em ambas
localidades. Em Baía Calderillas as cordas foram dispostas a uma profundidade de 2
a 3 m, dentro de uma área de cultivo de G. chilensis sobre um fundo lodoso. Em Baía
La Herradura os experimentos foram dispostos a uma profundidade de 3 a 4 m, sobre
um fundo de areia e concha.
1 cm1 cm
99
Durante um período de 3 mêses, a partir de Julho de 2003, as cordas foram
retiradas do mar a cada 30 días para o registro da massa fresca das plantas. A
biomassa foi expressa como a medía de massa fresca por metro linear de corda (g m
-
1
).
Análise dos dados
A homogeneidade das variâncias e a normalidade dos dados foram calculadas para
todos os resultados. Para o experimento 1, uma análise das variâncias de duas vias
(ANOVA) foi utilizada para avaliar o efeito das profundidades e das fases reprodutivas
sobre as variações de biomassa. No caso do experimento 2 outra análise das variâncias
de duas vias foi realizada para avaliar as diferenças de biomassa entre as diferentes
fases reprodutivas e localidades estudadas (neste caso foram utilizados unicamente os
valores máximos para cada tratamento: fase - localidade, de modo a facilitar a análise).
Para ambos os experimentos um teste a posteriori de Tukey foi utilizado quando os
tratamentos apresentaram diferenças significativas. Todos as análises foram realizadas
utilizando o pacote estatístico “Statistica” (versão 5.0).
RESULTADOS
Experimento 1
Tanto as frondes gametofíticas quanto as esporofíticas férteis cresceram em
todas as profundidades (1, 3 and 5m), produzindo cordas densamente cobertas pelos
talos (Fig.1A). Muitas frondes se fixaram de maneira autônoma através da produção de
apressórios secundários particularmente abundantes após dois meses no mar (Fig. 1B).
100
Figura 1. A: Corda de cultivo de gametófito feminino de
C. chamissoi
com cistocarpos após
3 meses de cultivo em Calderilla a 3m de profundidade. Barra = 10 cm. B: Detalhe da região
de contato entre as frondes de
C. chamissoi
e os filamentos da corda de cultivo. Barra = 2
mm.
Herradura
Outono
A acumulação de biomassa a 1m foi significativamente maior que a 3 e 5m, para
ambas as fases reprodutivas (Tab. 1). A maior acumulação de biomassa ocorreu a 1 m
durante o segundo mês de cultivo (Junho), resultando em 158 ± 29 g m
-1
e 160 ± 40 g
m
-1
para gametófitos e esporófitos, respectivamente (Fig. 2A e 2B). Não foram
registradas diferenças significativas entre as fases (Tab. 1). Durante o experimento as
plantas ficaram livres de epífitas, mantendo sua cor vermelha escura natural e
abundantes ramificações novas de até 15 cm de comprimento. Porém, a 5 m de
profundidade as plantas desenvolveram frondes estreitas com escassas ramificações. O
desprendimento das plantas maiores ocorreu a partir do terceiro mês a 1 e 3m de
profundidade.
Inverno
A Figura 2C e 2D mostra um pequeno incremento na biomassa durante o
primeiro mês de cultivo (Agosto) para ambas as fases. O incremento em peso foi
significativo em Setembro e Outubro a 1 e 3m de profundidade (Tab. 2). A 1 m de
profundidade o gametófito atingiu uma biomassa máxima de 120 ± 36 g m
-1
em
Outubro. Por sua vez o esporófito registrou um valor máximo de 102 ± 36 g m
-1
em
A B
Filamentos
da corda
Região de
contato
Porção
apical
101
Setembro. Estes valores foram significativamente maiores que aqueles registrados a 3 e
5m de profundidade (Tab. 2). Não foram registradas diferenças entre ambas as fases
(Tab. 2). Polysiphonia spp. foi achada como epífita sobre as plantas de C. chamissoi a 1
e 3m. As plantas mantidas a 5m atingiram um comprimento superior a 15 cm e não
apresentaram epífitas ate o final do experimento. Porém as novas frondes produzidas
eram mais estreitas e escassamente ramificadas. O desprendimento das plantas maiores
foi observado a partir do terceiro mês.
Primavera
Nesta temporada as plantas desenvolveram ramificações abundantes e robustas.
Porém, o desprendimento dos espécimes maiores aconteceu desde o primeiro mês de
cultivo. Não foram registradas diferenças entre as profundidades estudadas (Tab. 3). O
gametófito registrou a maior biomassa a 1m em Novembro (62 ± 19 g m
-1
), e o
esporófito em Dezembro a 3m de profundidade (78 ± 24 g m
-1
) (Fig. 2E e 2F). Este
último valor provocou diferenças significativas entre as fases (Tab. 3) ao ser comparado
com os menores valores para o gametófito a 3m de profundidade. Desde Outubro,
Polysiphonia spp. apareceu como epífita sobre as plantas de C. chamissoi a 1 e 3m.
Embora fosse observada a perda de cor em algumas plantas a 1m, a 5m de profundidade
elas permaneceram limpas, e com comprimentos de até 20 cm.
Verão
As Figuras 2G e 2H mostram um aumento significativo da biomassa em Janeiro
a 1m, em relação ao peso inicial (Dezembro), para ambas as fases (Tab. 4). Uma
biomassa máxima de 57 ± 7 g m
-1
e 44 ± 13 g m
-1
foi registrada para o gametófito e
esporófito, respectivamente. Porém, não foram observadas diferenças significativas
entre as fases (Tab. 4). Durante o experimento o desprendimento das plantas maiores
ocorreu principalmente a 1 e 3m. A 3 e 5m de profundidade as plantas apresentaram-se
pouco ramificadas e com frondes mais estreitas, embora não apresentassem epífitas, as
quais eram abundantes desde o começo do experimento a 1m de profundidade.
102
Figura 2. Acumulação de biomassa do gametófito feminino e do esporófito de
Chondracanthus
chamissoi
, cultivado no mar a 1, 3 e 5m de profundidade em diferentes
estações do ano, em Baía Herradura. (A, B) Outono; (C, D) Inverno; (E, F) Primavera e (G,
H) Verão.
Gametofito femenino
Outono
0
50
100
150
200
250
135
Abril
Maio
Junho
Julho
Esporófito
Outono
0
50
100
150
200
250
135
Abril
Maio
Junho
Julho
Esporófito
Inverno
0
50
100
150
200
250
135
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Gametofito femenino
Inverno
0
50
100
150
200
250
135
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Espo r ó fit
o
Pr i maver
a
0
50
100
150
200
250
135
Set e mbro
Outubro
Nov embro
Dezembro
Gametofito femenino
Primavera
0
50
100
150
200
250
135
Set embro
Ou t u bro
No v e mb r o
De z e mb r o
Es
p
orófi t
o
Verão
0
50
100
150
200
250
135
Dezembro
Janeiro
Fe ver eiro
Março
Gametofito Femenino
Ve r ã o
0
50
100
150
200
250
135
De z e mb r o
Janeiro
Fevereiro
Ma rç o
Profundidade (m) Profundidade (m)
Massa fresca (g m
-1
)
A B
C
D
E F
G H
103
Calderilla, Primavera
Um incremento significativo da biomassa foi registrado durante o primeiro mês
de cultivo (Outubro) a 1 e 3m de profundidade (Tab. 5), para ambas as fases (Fig. 3). A
biomassa máxima atingida pelo gametófito foi 122 ± 28, 84 ± 5 e 85 ± 23 g m
-1
a 1, 3 e
5m de profundidade respectivamente (Fig. 3A). Para o esporófito a maior biomassa
obtida foi de 115 ± 11 a 1m; 79 ± 7 a 3m e 37 ± 2 g m
-1
a 5m de profundidade (Fig. 3B).
Não se registraram diferenças da biomassa acumulada entre gametófitos e esporófitos
em 1 e 3 m. Porém, o gametófito apresentou valores máximos significativamente
maiores a 5 m (Tab. 5). O epifitismo de algas pardas filamentosas foi observado
principalmente no primeiro mês (Setembro) a 1m de profundidade. O desprendimento
das plantas maiores aumentou gradualmente até o final do experimento.
Figura 3. Acumulação de biomassa do gametófito feminino (A) e do esporófito (B) de
Chondracanthus chamissoi
, cultivados no mar na primavera, a três diferentes
profundidades (1,3 and 5m) em Baía Calderilla.
Experimento 2
A tabela 6 mostra que entre ambas as localidades e entre as duas fases
reprodutivas existiram diferenças significativas na acumulação de biomassa. As
principais diferenças estão dadas pela máxima biomassa obtida por plantas inférteis
na localidade de Calderilla (Fig. 4), a qual foi maior que a registrada por esporófitos
Gametofito femenino
0
50
100
150
200
250
135
Profundidade (m)
Septembro
Out ubro
Novembro
Dez embro
Esporofito
0
50
100
150
200
250
135
Profundidade (m)
Sept embro
Out ubro
Novembro
Dez embro
Massa fresca
(
g
m
-1
)
A B
Profundidade (m)
Profundidade (m)
104
e gametófitos de ambas as localidades e também que o observado para plantas
inférteis em Baía Herradura (Tab. 7).
A Figura 4A mostra que para Baía Herradura registrou-se um baixo
incremento na biomassa para as três fases. Embora as plantas apresentassem
coloração natural, elas foram epifitadas e variaram muito em tamanho. Depois de 30
días de cultivo, o máximo de biomassa acumulada foi de 44 ± 10; 28 ± 8 e 21 ± 3 g
m
-1
para plantas inférteis, gametófitos e esporófitos férteis, respectivamente.
Para Calderilla, o máximo de biomassa acumulada foi atingido aos 60 días de
cultivo e mostrou diferenças significativas entre as fases reprodutivas (Tab. 7). As
diferenças foram atribuídas principalmente à biomassa registrada pelas plantas
inférteis com um valor de 93 ± 23 g m
-1
, o qual foi significativamente maior (Tab. 7)
que os obtidos pelo esporófito (54 ± 9 g m
-1
) e o gametófito (49 ± 13 g m
-1
) (Fig.
4B). De forma geral, as plantas cultivadas em Baía Calderilla apresentaram aparência
natural, com abundantes ramificações e com tamanhos entre 10 e 20 cm de
comprimento. Durante o experimento as plantas inférteis não formaram estruturas
reprodutivas. Depois de 30 días foi possível observar o desprendimento das plantas
maiores.
Figura 4. Acumulação de biomassa de frondes esporofíticas (E), gametofíticas (G) e
inférteis (I) de
Chondracanthus
chamissoi
, cultivadas no mar em: (A) Baía Herradura e (B)
Baía Calderilla.
A
Herradura
0
20
40
60
80
100
120
EGI
Julho
Agost o
Set em b r o
Out ubr o
B
Calderilla
0
20
40
60
80
100
120
EGI
Julho
Agost o
Set emb r o
Out ubro
Massa fresca
(
g
m
-1
)
Estadio
R
e
p
rodutivo Estadio
R
e
p
rodutivo
105
DISCUSSÃO
Este capítulo mostra a primeira tentativa para cultivar Chondracanthus
chamissoi com o objetivo de diminuir a pressão de exploração sobre as populações
naturais desta alga marinha de importância econômica no Chile. Os resultados também
contribuem com os esforços realizados no país para estabelecer uma produção
sustentável de diferentes carragenófitas, incluindo métodos de propagação por esporos
(BUSCHMANN et al., 2001b; ROMO et al., 2001; ÁVILA et al., 2003) vegetativa (CORREA
et al., 1999; BUSCHMANN et al., 2001b) e pela utilização de protoplasma (BUSCHMANN
et al., 2001b).
No primeiro experimento, os resultados mostraram que o cultivo de C. chamissoi
no norte do Chile é possível nos meses frios (outono e inverno), o qual foi um tanto
inesperado, considerando que a produção desta espécie nas populações naturais
tipicamente diminui durante esta estação (GONZÁLEZ & MENESES, 1996; VÁSQUEZ &
VEGA, 2001). Por outro lado, nos meses mais quentes (primavera e verão), uma baixa
produção foi observada a 1 e 3 m de profundidade, a qual foi devida ao desprendimento
das plantas maiores, relacionado ao incremento em massa e tamanho das frondes, assim
como ao epifitismo. Estes resultados concordam com o descrito por BULBOA &
MACCHIAVELLO (2001), que observaram um melhor desempenho fisiológico em
temperaturas mais altas, permitindo um rápido crescimento nos meses quentes.
Durante os experimentos de outono e inverno, a coleta pode ser realizada após 2
e 3 meses respectivamente. Por outro lado nas temporadas de primavera e verão a
freqüência de coleta deve ser inferior a 30 días, como uma medida para evitar a perda
das plantas que atingem um maior tamanho.
Uma situação diferente foi observada em Calderilla, onde uma menor presença
de epífitos durante o primeiro mês de cultivo, e uma baixa perda de plantas, permitiu
uma maior produção de C. chamissoi. Estes resultados, somados ao caráter euritérmico
de C. chamissoi (BULBOA & MACCHIAVELLO, 2001), demostram as possibilidades de
cultivar esta espécie em outras localidades do norte do Chile com condições bióticas e
abióticas potencialmente mais favoráveis.
O epifitismo têm sido considerado como um dos principais problemas para a
maricultura das algas (LÜNING & PANG, 2003) e o presente caso não é exceção.
VÁSQUEZ & VEGA (2001) mencionaram uma massiva presença de epífitos sobre C.
chamissoi em Baía Herradura, de Janeiro até Abril. No presente estudo o epifitismo
106
seria um problema de Setembro até Março. Por outro lado, o epifitismo não foi um
problema no inverno e outono, e também durante a primavera e o verão a 5 m de
profundidade. Estes resultados são positivos e permitiriam obter uma produção limpa
para o mercado de consumo humano, onde existem estritas normas de qualidade e
atrativos preços (BULBOA et al., 2005).
GONZÁLEZ et al., (1997) sugeriram que as frondes C. chamissoi, ou fragmentos
delas que são desprendidos, seriam capazes de se fixar novamente ao substrato.
Recentemente isto foi demonstrado por MACCHIAVELLO et al., (2003), e no presente
capítulo confirma-se a capacidade de C. chamissoi para desenvolver estruturas de
fixação secundárias que se prendem às cordas, o que representa uma vantagem para o
cultivo desta espécie.
Os resultados demonstraram que o cultivo suspendido em corda seria
tecnicamente possível. Esta técnica permite o controle da profundidade de cultivo, o que
pode ser uma interessante estratégia para o crescimento da espécie ao longo do ano, e
para reduzir o problema do epifitismo. Por exemplo, a menor produção registrada a
maior profundidade é compensada pela obtenção de um produto limpo que poderia ser
oferecido para o mercado do alimento humano. Por outro lado, o sistema de cultivo
empregado permite o uso seletivo de gametófitos e esporófitos, para a produção de κ ou
λ carragenanas, segundo o interesse da indústria.
Da mesma forma que foi observado no experimento 2, os resultados mostraram
uma maior acumulação de biomassa na localidade de Calderilla, para os três estadios
reprodutivos estudados. Esta localidade apresenta águas mais calmas, rasas e
transparentes, com um padrão de temperatura local que pode ser o responsável pelos
resultados obtidos. B
ULBOA & MACCHIAVELLO (2001) mostraram um melhor
crescimento desta espécie quando a temperatura supera os 20ºC. Em Calderilla, ZÚÑIGA
& ACUÑA (2002), reportaram uma variação sazonal de temperatura entre 14º e 17ºC,
com máxima de 20ºC durante períodos de ausência de ressurgência.
A metodologia empregada no experimento 2, permitiria a utilização do fundo
marinho em regiões litorâneas, dentro das limitações batimétricas da espécie (0-15 m).
Isto poderia ser um método bastante conveniente, sobretudo para realizar cultivos
mistos, particularmente em Calderilla e nas áreas adjacentes, nas quais existem cultivos
massivos (tipo long-line) do molusco Argopecten purpuratus (ZÚÑIGA & ACUÑA, 2002).
107
O uso do fundo nestas áreas permitiria incrementar a eficiência das fazendas marinhas,
com as vantagens reconhecidas dos cultivos integrados (CHOPIN et al., 2001).
No experimento 2 as plantas inférteis não desenvolveram estruturas reprodutivas
e produziram as maiores biomassas em ambas localidades. Na natureza, frondes
inférteis são muito abundantes e tem-se demonstrado que fazem parte importante da
estrutura nas populações naturais no norte do Chile (GONZÁLEZ et al., 1997; VÁSQUEZ
& VEGA, 2001). O cultivo destas plantas seria mais favorável devido ao seu crescimento
mais rápido, o qual deve estar relacionado à otimização na utilização da energia, a qual
não é destinada para a reprodução (H
OYLE, 1978).
Por outro lado, os resultados obtidos, mostraram que o cultivo de C. chamissoi
seria viável na localidade de Calderilla, principalmente com plantas inférteis, onde se
registrou uma produção com atrativas características, tais como: i) coloração apreciada
no mercado, ii) plantas livres de estruturas reprodutivas, condição muito favorável para
sua comercialização, iii) talos estreitos com abundantes ramificações o que é preferido
pelos compradores, e iv) plantas limpas com poucas epífitas ou livres delas.
Este estudo demonstrou que o cultivo vegetativo de C. chamissoi é tecnicamente
possível. A produção pode ser melhorada pela introdução de pequenas modificações
destinadas a evitar a perda de plantas por desprendimento e a acumulação de epífitos.
Resta agora avaliar sua viabilidade econômica e competitividade frente a outros
recursos alternativos.
108
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110
Tabela 1. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), meses de cultivo no mar
(M) e Profundidade (P) sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos
de
C. chamissoi
em Baía Herradura, no Outono.
Tabela 2. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), meses de cultivo no mar
(M) e profundidade (P) sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos
de
C. chamissoi
em Baía Herradura, no Inverno.
Graus de Liberdade F P
F 1 0.0143 n.s. 0.905
M 3 9.3284 *** 0.000
P 2 42.2782 *** 0.000
F x M 3 0.2431 n.s. 0.866
F x P 2 0.1311 n.s. 0.877
M x P 6 8.5907 *** 0.000
F x M x P 6 0.1069 n.s. 0.995
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de Liberdade F P
F 1 0.009 n.s. 0.924
M 3 71.068 *** 0.000
P 2 13.778 *** 0.000
F x M 3 4.796 *** 0.005
F x P 2 0.794 n.s. 0.458
M x P 6 2.494 *** 0.035
F x M x P 6 1.204 n.s. 0.320
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
111
Tabela 3. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), meses de cultivo no mar
(M) e profundidade (P) sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos
de
C. chamissoi
em Baía Herradura, na Primavera.
Tabela 4. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), meses de cultivo no mar
(M) e profundidade (P) sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos
de
C. chamissoi
em Baía Herradura, no Verão.
Graus de Liberdade F P
F 1 5.9799 *** 0.0182
M 3 88.8616 *** 0.0000
P 2 1.6348 n.s. 0.2057
F x M 3 0.0500 n.s. 0.9850
F x P 2 2.2456 n.s. 0.1169
M x P 6 1.3000 n.s. 0.2753
F x M x P 6 0.4230 n.s. 0.8600
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de Liberdade F P
F 1 34.677 *** 0.0000
M 3 61.7558 *** 0.0000
P 2 35.5142 *** 0.0000
F x M 3 7.4017 *** 0.0004
F x P 2 0.6589 n.s. 0.5220
M x P 6 8.3558 *** 0.0000
F x M x P 6 0.3559 n.s. 0.9029
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
112
Tabela 5. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), meses de cultivo no mar
(M) e profundidade (P) sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos
de
C. chamissoi
em Baía Calderilla.
Tabela 6. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), e a Localidade (L) de
cultivo sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos e esporofiticos de
C. chamissoi
em Baía Calderilla e Herradura.
Graus de Liberdade F P
L 1 36.770153 *** 7.18x10
-8
F 2 7.61104059 *** 0.0016
L x F 2 2.4422574 n.s. 0.0947
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Tabela 7. Análise da variância do efeito das diferentes fases (F), e a Localidade (L) de
cultivo sobre a biomassa acumulada de talos gametofíticos, esporofiticos e inférteis de
C.
chamissoi
em Baía Calderilla e Herradura.
Herradura Calderilla
Esporófito Gametófito Infertil Esporófito Gametófito Infertil
16,39125 21,50833 27,13125 39,02958 40,65708 69,50250
Esporófito – Herradura
Gametófito – Herradura
n.s.
0.9876
Infértil - Herradura
n.s.
0.7616 n.s. 0.9811
Esporófito – Calderilla
n.s.
0.0659 n.s. 0.2579 n.s. 0.6749
Gametófito – Calderilla
***
0.0393 n.s. 0.1749 n.s. 0.5445 n.s. 0.9999
Infértil - Calderilla
***
0.0001 *** 0.0001 *** 0.0001 *** 0.0041 *** 0.0078
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de Liberdade F P
F 1 27.2080 *** 3.8x10
-6
M 3 61.2071 *** 1.98x10
-7
P 2 7.0913 *** 0.0020
F x M 3 4.5310 *** 0.0071
F x P 2 2.2845 n.s. 0.1127
M x P 6 9.6548 *** 5.8x10
-5
F x M x P 6 0.3590 n.s. 0.9010
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
113
CAPÍTULO 6
CULTIVO DE Chondracanthus chamissoi A PARTIR DE
CARPÓSPOROS E TETRÁSPOROS
Cultivation of Chondracanthus chamissoi from carpospores and tetraspores
ABSTRACT
Here we discuss the cultivation of C. chamissoi from carpospores and tetraspores
seeded on ropes. The experiments were performed in three systems: laboratory, tank and
in the sea. Evaluations of the density and the growth of the plants were made in each
system and compared. Tetraspores showed a greater germination rate (40%) than
carpospores (28%).Plantlet density were 196 ± 24 and 68 ± 12 microthalli cm
-1
for
gametophytic and sporophytic thalli at the beginning of the experiments. However,
density decreased to 15 ± 7 and 6 ± 4 microthalli cm
-1
respectively to gametophytic and
sporophytic thalli towards the end of the experiments. Plants cultivated in the sea
showed good commercial characteristics, remaining free from epiphytes and abundantly
branched. Modifications in the methodology to reduce the time of cultivation and to
avoid loss of plants is discussed.
RESUMO
Este capítulo descreve a metodologia e os resultados obtidos com o cultivo de C.
chamissoi a partir de esporos semeados sobre cordas. O experimento foi realizado em
três sistemas: cultivo controlado em laboratório, semicontrolado em tanques de 1000 L
e no mar, registrando-se a densidade e o crescimento das plantas. Os tetrásporos
apresentaram maior taxa de germinação (40%) em relação aos carpósporos (28%). A
densidade foi de 196 ± 24 e 68 ± 12 microtalos cm
-1
para gametófitos e esporófitos,
respectivamente, no início dos experimentos, diminuindo paulatinamente até 15 ± 7
para o gametófito e 6 ± 4 plantas cm
-1
para o esporófito quando as cordas foram
cultivadas no mar. As plantas produzidas no mar apresentaram interessantes
características comerciais, permanecendo livre de epífitas e com talos abundantemente
ramificados. Discute-se a incorporação de modificações na metodologia para otimizar e
diminuir o tempo de cultivo e evitar a perda das plantas.
114
INTRODUÇÃO
As estratégias básicas utilizadas para o cultivo comercial de macroalgas são a
propagação por fragmentos de talo ou por esporos. A propagação vegetativa é um
método que tem sido utilizado para várias algas de importância econômica como
Gracilaria, Kappaphycus e Eucheuma, entre outras, sustentando a produção de cultivos
em larga escala (Zemke-White & Ohno, 1999; LÜNING & PANG, 2003). Recentemente
BULBOA et al. (2005) demonstraram que para C. chamissoi o cultivo vegetativo por
fragmentação dos talos seria uma alternativa viável no Chile, sobretudo para os meses
mais frios.
Por sua vez, o cultivo a partir de esporos tem sido aplicado com muito sucesso em
diversas regiões do mundo, destacando-se os casos de Porphyra spp e Laminaria
japonica, no Japão, Coréia e China (ZEMKE-WHITE & OHNO, 1999; LÜNING & PANG,
2003).
No Chile, a produção de algas vermelhas baseia-se (a exceção de Gracilaria
chilensis) principalmente na explotação de populações naturais, não existindo nenhum
tipo de regulação legal. Ante a possibilidade certa de sobre-explotação, ou de
dificuldades para manter uma produção de qualidade no mercado, têm sido realizados
diversos estudos que procuram gerar as bases tecnológicas para a realização de cultivos
via esporos para várias algas vermelhas como Sarcothalia crispata (ROMO et al., 2001;
ÁVILA et al 2003a) Gigartina skottsbergii (BUSCHMANN et al., 2001; ÁVILA et al.,
2003b), Gracilaria chilensis (ALVEAL et al., 1997) e Gelidium rex (ROJAS et al., 1996)
entre outras.
O cultivo através de esporos apresenta vantagens e desvantagens para a maricultura
de algas vermelhas conforme foi discutido por O
LIVEIRA et al., (2000) e pode chegar a
ser um método bastante conveniente já que permite iniciar um cultivo com
relativamente pouca biomassa reprodutiva, ficando mais barato começar a etapa
produtiva (R
OMO, 1988; ALVEAL et al., 1994; 1997). Além disto, com esta metodologia
é possível lograr uma alta densidade por área o que assegura altos valores de
sobrevivência de plantas (ALVEAL et al., 1995). Por outro lado, o cultivo através de
esporos pode ser feito em forma paralela ao cultivo vegetativo contribuindo para evitar
a perda de potencial de crescimento de talos velhos que acabam sendo sucessivamente
clonados, aportando plantas jovens e mantendo o vigor do cultivo (ALVEAL et al.,
1997).
115
Para C. chamissoi, na região norte do Chile, VÁSQUEZ & VEGA (2001),
demonstraram a presença de estruturas reprodutivas e esporos durante todo o ano. Por
outro lado, MACCHIAVELLO et al. (2003), também no norte do país (Puerto Aldea),
encontraram que a propagação por esporos seria o principal mecanismo de regeneração
sazonal da biomassa para C. chamissoi. Neste sentido, estes resultados demonstram o
uso potencial de esporos para a realização de cultivos massivos ou estratégias de manejo
desta espécie.
O presente capítulo visa realizar um cultivo a partir de carpósporos e tetrásporos de
C. chamissoi, com especial atenção para o crescimento e densidade de esporos e
microtalos durante as etapas de cultivo controlado, semi-controlado e no mar.
MATERIAIS E MÉTODOS
Coleta do material reprodutivo
Frondes com cistocarpos e soros tetrasporangiais foram selecionadas a partir de
plantas coletadas em Baía Herradura por meio de mergulho, no mês de Setembro de
2004.
No laboratório as frondes foram cuidadosamente lavadas com água do mar estéril, e
limpas mecanicamente para remover epífitas e outros organismos. Para cada uma das
fases reprodutivas tomaram-se aproximadamente 20 g de frondes férteis, as quais foram
induzidas a esporular. Para isto foram mantidas em condições de desidratação parcial
em bandejas plásticas, em baixa intensidade luminosa (10 µmol m
-2
s
-1
) e temperatura
de 15ºC ± 1ºC, por um período de 3 h. Após este período, separadamente para cada
estádio reprodutivo, as frondes foram colocadas em recipientes de plástico com 5 L de
água do mar estéril. No fundo destes recipientes foi disposta uma estrutura metálica, de
forma quadrada, onde foram amarrados 15 m de corda de cultivo (3 mm Ø). Como
mostra a figura 1, as plantas ficaram suspensas no recipiente de modo a produzir uma
“chuva” de esporos sobre a corda durante um período de 24 h. O processo foi repetido
para inocular o outro lado da corda, trocando-se as plantas férteis.
116
Figura 1. Esquema do recipiente onde foram dispostas as algas para a inoculação das
cordas. A: estrutura metálica com as cordas de cultivo (3 mm ø). B: Grade onde ficaram as
algas.
Cultivo em condições controladas de laboratório
Após a inoculação as cordas foram transladadas a aquários de cultivo de 7 L, com
água do mar estéril e enriquecida em meio de cultivo von Stosch (EDWARDS, 1970) a
50% de diluição. As condições de cultivo foram: 15ºC ± 1ºC, 50 µmol fótons m
-2
s
-1
, e
fotoperíodo de 12:12 h (L:E). O meio de cultivo foi renovado semanalmente. Também
foram adicionados, só no início dos cultivos, 6 mL de GeO
2
(3 µg L
-1
) para controlar
uma possível contaminação por diatomáceas e Penicilina Potássica (0.2 mg ml
-1
), para
evitar o crescimento de cianobactérias. Nestas condições as cordas foram mantidas
durante 60 dias. Três repetições foram usadas para cada estádio reprodutivo.
A germinação e o crescimento em diâmetro do disco de fixação de carpósporos e
tetrásporos de C. chamissoi foram registradas a partir do sétimo dia por um período de
28 dias. Para isto foram utilizadas placas de Petri, conforme processo descrito no
Capítulo 4.
A densidade e o comprimento das plântulas foi verificada após 30 e 60 dias do início do
experimento, através da retirada de uma amostra de corda de 1 cm de cada uma das
repetições de ambos estádios reprodutivos e observada em um estereomicroscópio. Para
a densidade foi contado o total de microtalos por cm linear de corda (nº microtalos cm
-
1
). O comprimento dos microtalos (n = 30) foi medido em um microscópio, com auxílio
de uma ocular graduada.
A
Superficie da água
B
117
Cultivo em condições semi-controladas
Nesta etapa as cordas foram transladadas a tanques de cultivo de 1000 L expostos ao
ar livre. Para isto as cordas de cultivo foram cortadas em pequenas porções de 5 cm de
comprimento. Estes fragmentos foram presos a cordas de polipropileno de 7 mm Ø e de
2 m de comprimento, a intervalos de 2 cm (Fig. 2). As cordas foram colocadas a 20 cm
do fundo do tanque.
Figura 2. Detalhe das cordas de cultivo dispostas em cordas de polipropileno de 7 mm Ø.
Foi mantido um fluxo contínuo de ar e água do mar filtrada (1 µm) (160 L por hora),
o que permitiu a constante renovação e a circulação da água dentro do tanque. Uma vez
por semana, e durante 48 horas, a entrada e saída de água foi fechada para adicionar
meio de cultura preparado com fertilizante agrícola, composto por fosfato ((NH
4
)
2
HPO
4
= 0.0028 g mL
-1
)
e nitrogênio (KNO
3
= 0.1109 g mL
-1
) em concentração
semelhante à do meio von Stosch (EDWARDS, 1970) utilizado no experimento de
laboratório. Os tanques foram cobertos por uma rede plástica preta, com redução
aproximada de 50% da quantidade de luz. Durante o período de cultivo a irradiância no
fundo do tanque variou entre 15 ± 10 às 09:00 até 77 ± 15 µmol fótons m
-2
s
-1
ao meio
día. Por sua vez, a temperatura da água do mar foi de 12 ± 2 ºC medida às 09:00 horas.
Esta etapa foi desenvolvida desde o día 60 até o día 180 do experimento. A densidade e
o tamanho dos microtalos nas cordas foram medidos após 150 e 180 días do início dos
experimentos para ambos estádios reprodutivos.
Cultivo no mar
No início de Março de 2005, 8 cordas de polipropileno (4 para cada fase
reprodutiva) foram transplantadas ao mar em Baía Herradura, por meio de um sistema
2cm
118
de cultivo tipo long- line, a uma profundidade de 5 m; após 30 días as cordas foram
levadas para o laboratório para registrar o comprimento (cm) de 30 plantas selecionadas
aleatoriamente em cada corda. Após as medidas, as cordas foram devolvidas ao mar e
retiradas novamente após 60 días.
Análise dos dados
A homogeneidade das variâncias e a normalidade dos dados foram calculadas para
todos os resultados. Para avaliar o efeito do estádio reprodutivo (carpósporo ou
tetrásporo) na germinação e na taxa de crescimento, durante os primeiros 28 días de
cultivo foram realizadas, separadamente, uma análise das variâncias de uma via
(ANOVA). Para avaliar as diferenças finais em densidade e comprimento entre
gametófitos e tetrasporófitos foram utilizadas análise de variâncias de uma vía. Para
todos os casos, um teste a posteriori de Tukey foi utilizado quando os tratamentos
apresentaram diferenças significativas. Todas as análises foram realizadas utilizando o
pacote estatístico “Statistica” (versão 5.0).
RESULTADOS
Após 7 días do início dos experimentos foi feita a determinação dos esporos
germinados, considerados como tal os que apresentavam pelo menos uma divisão
celular. Para os carpósporos a germinação foi de 28%, e para os tetrásporos de 40%
(Fig. 3). Estas diferenças da germinação entre os dois tipos de esporos não foram
significativas estatísticamente (Tab. 1).
Figura 3. Porcentagem de germinação (%)
in vitro
de carpósporos e tetrásporos de
C
.
chamissoi
, após 5 días de cultivo.
0
20
40
60
80
100
carpósporos tetrásporos
Germinação (%)
119
O crescimento em diâmetro do disco basal dos microtalos aumentou com um padrão
de crescimento exponencial até o día 28, para atingir um tamanho de 194 ± 5 µm para
os dois tipos de esporos (Fig. 4). Durante o período a taxa de crescimento foi de 8.5 ±
0.1 (% día
-1
) para os carpósporos e de 8.4 ± 0.1 (% día
-1
) para os tetrásporos. Estes
resultados não foram estatisticamente significativos (Tab. 2).
Figura 4. Evolução semanal do diâmetro (µm) do disco em carpósporos e tetrásporos de
C.
chamissoi
. Equação e coeficientes de determinação da reta (R
2
). Linhas pretas = Linhas de
tendência.
Na etapa de cultivo em laboratório os microtalos se desenvolveram rapidamente,
cobrindo densamente as cordas e gerando eixos eretos após 25 días do início (Fig. 5).
No final desta etapa (60días) os microtalos atingiram tamanhos de até 0.9 cm (tamanho
inicial dos esporos: 20 ± 5 µm) (Fig. 6). Como se observa na figura 7, a densidade
inicial foi de 196 ± 24 e 68 ± 12 microtalos cm
-1
para gametófitos e esporófitos,
respectivamente. Durante esta etapa de cultivo a densidade para ambas as fases caiu
para 136 ± 32 nos gametófitos e 44 ± 7 (microtalos cm
-1
) nos esporófitos,
respectivamente.
Diâmetro do disco (µm)
Tempo (días)
y = 19.288e
0.0821x
R
2
= 0.9987
y = 23.159e
0.0821x
R
2
= 0.9687
0
50
100
150
200
250
0 7 14 21 28
Carpósporos
Tetrásporos
120
Figura 5. Microtalos de gametófitos de
C. chamissoi
crescendo sobre corda após 30 (A) e
45 (B) días de cultivo no laboratório.
Figura 6. Tamanho (cm) de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
inoculados a partir de
esporos, desde os 30 días de desenvolvimento até a etapa final de crescimento no mar aos
240 días. * Primeira etapa: 30 – 60 días, cultivo controlado em laboratório. ** Segunda
etapa: 60 – 180 días, cultivo semi-controlado. *** Terceira etapa: 180 – 240 días, cultivo no
mar.
0
5
10
15
20
25
Esporófitos Gametófitos
30 Días
60
150
180
210
240
*
**
***
Tamanho (cm)
121
Figura 7. Densidade (Nº plantas cm
-1
) de gametófitos e esporófitos de
C. chamissoi
inoculados a partir de esporos, desde os 30 días de desenvolvimento até a etapa final de
crescimento no mar aos 240 días. * Primeira etapa: 30 – 60 días, cultivo controlado em
laboratório. ** Segunda etapa: 60 – 180 días, cultivo semi-controlado. *** Terceira etapa:
180 – 240 días, cultivo no mar.
Na etapa de cultivo semi-controlado em tanques os microtalos se desenvolveram
lentamente, porém permaneceram livres de epífitas (Fig. 8) com um leve aumento do
tamanho chegando até 4 ± 1 cm para os gametófitos e 3 ± 1 cm para os esporófitos (Fig.
6). Observa-se na figura 7 que durante esta etapa de cultivo a densidade para ambas as
fases caiu para 36 ± 7 nos gametófitos e 11 ± 6 (microtalos cm
-1
) nos esporófitos.
Figura 8. A: Cordas de nylon em cultivo em condições semi-controladas. B: Plantas
gametofíticas de
C. chamissoi
crescendo após 90 días de cultivo em condições semi-
controladas.
Como mostra a figura 9 o aumento do tamanho, tanto de plantas gametofíticas
quanto esprofíticas, foi importante uma vez que as plantas foram levadas para o mar,
A
B
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
Esporófitos Gametófitos
30 Días
60
150
180
210
240
Densidade
(Nº microtalos - plantas cm
-1
)
*
*
*
**
122
atingindo tamanhos de 16.8 ± 4.6 e 15 ± 2.83 cm para gametófitos e esporófitos,
respectivamente (Fig. 6). Estes valores finais de tamanho não registraram diferenças
entre ambas as fases (Tab. 3). As plantas desenvolvidas apresentaram ramificações
abundantes e ficaram livres de epífitas, mantendo sua cor vermelha escura natural (Fig.
9). No entanto as cordas não ficaram densamente cobertas de plantas, observando-se
desprendimento de vários indivíduos. Os valores de densidade final do experimento
foram 15 ± 7 e 6 ± 4 plantas cm
-1
para gametófitos e esporófitos, respectivamente (Fig.
7), valores estatisticamente diferentes (Tab. 4).
Figura 9. Aspecto geral de plantas de
C. chamissoi
produzidas após 240 días de cultivo.
123
DISCUSSÃO
Uma das principais características do cultivo através de esporos é a baixa quantidade
de biomassa reprodutiva necessária para iniciar o cultivo. Este fato tem sido
freqüentemente mencionado como uma vantagem em diferentes algas vermelhas
quando comparado à grande quantidade de biomassa necessária para a propagação
vegetativa (ROMO et al., 1988; ALVEAL et al., 1995; 1997). Para Gracilaria chilensis,
ALVEAL et al., (1997) reportam a utilização de 400 g de alga para a inoculação de 100
m de corda. Segundo o protocolo de trabalho realizado para C. chamissoi foram
utilizados 40 g (20 g para cada lado das cordas) de alga para inocular 15 m de corda;
assim seriam necessários aproximadamente 266 g de alga para 100 m de corda.
ALVEAL et al., (1995) assinalam que uma ótima inoculação das cordas seria uma das
etapas chaves no esporocultivo de Gracilaria, onde densidades entre 100 e 200
(esporos cm
-2
) seriam altamente desejadas para assegurar altos níves de sobrevivência.
Nos resultados obtidos para C. chamissoi uma pequena quantidade de alga garantiu
uma densidade inicial de 68 e 196 (esporos cm
-1
) para carpósporos e tetrásporos,
respectivamente, o que permitiu obter cordas densamente cobertas por C. chamissoi.
Porém a densidade teve uma considerável queda até o final do experimento com 15 e 6
(plantas cm
-1
) para gametófitos e esporófitos, respectivamente. Esta perda foi devida ao
contínuo desprendimento de microtalos que não desenvolvem discos de adesão
suficientemente fortes, e à perda das plantas pelo aumento em peso e proliferação de
epífitas quando cultivadas no mar. Apesar disto os resultados foram melhores que os
obtidos em outras algas de interesse comercial como Gigartina skottsbergii, onde se
tem registrado uma baixa densidade, ou inclusive a perda total dos talos, quando são
transplantados ao mar, produto de uma baixa sobrevivência dos esporos (Á
VILA et al.,
2003; BUSCHAMANN et al., 2001), ou como o caso de Gracilaria chilensis, onde o
cultivo suspendido originado a partir de esporos apresenta amplas dificuldades, com
uma alta perda de plantas, devido à falta de desenvolvimento de um sistema de fixação
eficiente (H
ALLING et al., 2005).
O protocolo de trabalho empregado para C. chamissoi permitiu a obtenção de
cultivos livres de epífitas durante a etapa de cultivo em laboratório. Esta situação foi
altamente positiva permitindo o adequado crescimento dos microtalos de C. chamissoi.
A ocorrência de epífitas nas primeiras etapas de cultivo tem sido reportada em
Gracilaria chilensis a partir da 3ª. semana (ALVEAL et al. 1997), com a manifestação
124
dos efeitos negativos do epifitismo. Neste sentido para C. chamissoi recomenda-se a
lavagem com jatos de água e uma cuidadosa limpeza mecânica das algas, com especial
atenção nos meses de primavera e verão onde as plantas naturalmente apresentam
maior ocorrência de epífitas e epibiontes. O emprego de outros procedimentos como
lavagem com Hipoclorito de Sodio (GARCIA-JIMENEZ et al., 1999), precisa ainda ser
avaliado nesta espécie. A utilização de métodos químicos como o dióxido de germânio
e penicilina potássica deram bons resultados, evitando o crescimento de diatomáceas e
cianobactérias, respectivamente, e são também recomendadas.
Tanto a germinação (28 a 40%), quanto o crescimento em diâmetro dos discos
adesivos (28 días de cultivo = 194 µm) de gametófitos e esporófitos registraram valores
que concordam com os dados registrados no capítulo 4 desta tese, assim como descrito
por González & Meneses (1996), para C. chamissoi.
O comprimento dos talos de C. chamissoi variou de 0.02 até 0.9 cm entre os 28 e 60
días de cultivo em laboratório. Estes valores são maiores que os obtidos por ALVEAL et
al., (1999) para Gracilaria, porem como os autores não detalham as condições de
cultivo nem as do material biológico empregado a comparação fica prejudicada.
No tanque, o tamanho das plantas chegou a até 4 cm para os gametófitos e 3 cm para
os esporófitos, num período de 120 días. Entretanto, acreditamos que o transplante para
o mar pode ser feito em um tempo bem menor quando as plantas atingem entre 1 e 2
cm de altura. A época de transplante dos tanques para o mar deve-se levar em
consideração que em alguns locais, como em Baía La Herradura, a incidência de bio-
incrustação é muito maior durante os meses de primavera e verão (final de Setembro –
Janeiro).
Os talos de C. chamissoi desenvolveram-se rapidamente uma vez transplantados ao
mar, atingindo o tamanho comercial após dois meses de cultivo. Esta situação também
tem sido reportada para outras algas vermelhas como Gigartina skottsbergii
(BUSCHMANN et al., 2001) e Gracilaria chilensis (ALVEAL et al., 1997); em ambas
espécies os autores assinalam um rápido crescimento dos talos uma vez que as cordas
foram levadas para o mar. Este fato destaca a importância de diminuir o tempo de
cultivo em tanques, acelerando o crescimento dos talos, o que permitiria a obtenção de
um produto com características comerciais em menor tempo, e a diminuição nos custos
de produção.
Acreditamos que em Baía la Herradura seria possível reduzir o tempo de obtenção de
125
plantas com tamanho comercial de oito para seis meses, levando a etapa de cultivo em
tanque para um período não superior a 60 días. Esta redução no tempo de incubação em
tanques seria mais fácil em outras localidades do norte do Chile que apresentam
melhores condições bióticas e abióticas, como foi recentemente demonstrado por
BULBOA et al., (2005), para o cultivo vegetativo de C. chamissoi. Se isto for
confirmado, a incorporação de cordas de cultivo ao mar poderia ser realizada em forma
contínua durante todo o ano.
126
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Tecnológicas, Serie Ciencias Marinas 3: 77-87.
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Press, Oxford, pp. 27-33.
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Z
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summary. Journal of Applied Phycology 11: 369-376.
128
Tabela 1. Análise da variância de um fator para os valores de germinação de carpósporos e
tetrásporos de
C. chamissoi
.
Tabela 2. Análise da variância de um fator para avaliar os valores das taxas de crescimento
(TC) de carpósporos e tetrásporos de
C. chamissoi
, após 28 días de cultivo
in vitro
.
Tabela 3. Análise da variância de um fator para avaliar os valores de tamanho final (TF) de
plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, após 240 días de cultivo.
Tabela 4. Análise da variância de um fator para avaliar os valores de densidade final de
plantas gametofíticas e esporofíticas de
C. chamissoi
, após 240 días de cultivo.
Graus de liberdade F P
1 84.24561 *** 3x10
-8
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
1 3.0154 n.s. 0.1575
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
TC 1 0.0292 n.s. 0.8726
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
Graus de liberdade F P
TF 1 0.0053 n.s. 0.9426
n.s. p > 0.05 *** p < 0.05
129
CAPÍTULO 7
CONSIDERAÇÕES FINAIS
No futuro próximo, a exploração de Chondracanthus chamissoi no Chile deve
considerar, competitivamente, dois mercados para sua comercialização. O primeiro está
relacionado à produção de carragenanas e deverá ser feito com base na explotação
responsavel de populações naturais; o segundo visará o mercado de alimento humano e
deverá ser suprido por fazendas marinhas. De um lado, a sustentabilidade da explotação
das populações naturais só poderá ser atingida se forem estabelecidas e respeitadas
medidas de manejo e conservação desta espécie. Por outro lado a comercialização de C.
chamissoi como alimento humano requer um produto de alta qualidade que não é
possível se obter a partir da coleta de populações naturais, de modo que o cultivo da
espécie passará a ser uma ferramenta imprescindível no desenvolvimento deste novo
mercado.
Esta tese teve como motivação nuclear desenvolver as bases biológicas e
tecnológicas no sentido de viabilizar o cultivo deste valioso e ainda sub-explotado
recurso marinho, visando produzir de maneira competitiva um produto com as
qualidades e especificações necessárias para atender a um mercado promissor e
exigente. Esperamos que ela sirva como base para novos estudos que efetivamente
desenvolvam a criação de um parque de aqüicultura na região estudada e promovam
uma nova alternativa de renda para as comunidades caiçaras do norte do Chile.
O estudo foi dividido em dois grandes temas: os capítulos 2, 3 e 4, tiveram como
objetivo comparar características de linhagens provenientes de diferentes localidades do
litoral chileno. É importante assinalar que este é o primeiro estudo que inclui
populações de diferentes latitudes do litoral do Chile, objetivando a obtenção de
linhagens selecionadas para o cultivo.
No capítulo 2 foi possível conhecer a resposta do crescimento de C. chamissoi
frente a fatores ambientais que são de grande importância na implementação de
cultivos. Em geral as respostas das diferentes linhagens foi similar nos diferentes
tratamentos, não existindo claras evidências da existência de ecótipos fisiológicos que
130
se manifestassem sob as condições de nossos experimentos. Porém, não se pode
descartar a existência de ecótipos, ou seja adaptações genéticas às condições locais em
aspectos como reprodução e sobretudo na tolerância fisiológica a fatores não estudados
os quais deverão ser testados em experimentos futuros.
Por outro lado, ainda no capítulo 2, foi possível observar que em todas as
linhagens estudadas as taxas de crescimento são suficientemente boas para se esperar
um ótimo desempenho em condições de cultivo desta espécie no norte do país.
Acreditamos que a sensibilidade de C. chamissoi à baixas temperaturas indica que ela
dificilmente poderá ser cultivada em escala comercial no sul do Chile.
No capítulo 3 foi registrado, em nossa opinião, um dos resultados mais
auspiciosos desta tese. A partir do conjunto de dados obtidos foi possível comprovar a
existência de adaptações diferenciais ao epifitismo, mostrando que plantas
tetraesporofíticas de Calderilla e Lechagua são mais resistentes a este problema. Estes
resultados são muito interessantes ante os sérios efeitos negativos do epifitismo, e
devem ser estudados em futuro próximo para esclarecer se se tratam realmente de
ecótipos. Para isto se recomenda validar estes resultados em cultivos no mar e no
laboratório, abordando outras espécies de epífitas, e verificando a capacidade de
transmitir esta característica à progenie.
No capítulo 4 foi interessante observar também que embora as diferentes
linhagens de C. chamissoi apresentem um padrão sazonal quanto à germinação, este
seria moderado, permitindo a germinação de esporos e o crescimento de plântulas
durante todo o ano. Estes resultados permitiriam realizar cultivos a partir de esporos de
forma contínua o que é altamente positivo para um cultivo comercial.
Com os resultados obtidos dos capítulos 2, 3 e 4 foi possível destacar que as
linhagens estudadas têm um bom crescimento vegetativo, que os esporos, tanto
carpósporos como tetrásporos, têm um bom potencial de germinação, e que o
crescimento de microtalos se processa de forma adequada para sua maricultura. Em
vista disto destaca-se a importância de se dar continuidade a estudos comparativos entre
populações em aspectos como a morfologia, que é um caráter muito importante para sua
comercialização como alimento, e resolver os problemas relacionados ao epifitismo, que
continua sendo uma das maiores dificuldades na maricultura de algas.
Nos capítulos 5 e 6 foram realizadas as primeiras tentativas para desenvolver o
cultivo de C. chamissoi a partir de esporos e por meio de propagação vegetativa.
131
O cultivo vegetativo em corda mostrou-se tecnicamente possível, obtendo-se
plantas de tamanho comercial em 1 ou 2 meses, segundo a época do ano. Assim também
foi possível destacar a produção nos meses frios. Por outro lado, o principal problema
desta metodologia é a grande quantidade de biomassa necessária para iniciar um cultivo
comercial. Não obstante, este tipo de cultivo pode se tornar uma ferramenta importante
e complementar o cultivo a partir de esporos, o qual é mais demorado, ajudando na
manutenção da produção em épocas de menor crescimento.
Por sua vez, o cultivo a partir de esporos que demanda um período de 8 meses,
até atingir um tamanho comercial de frondes (10 a 15 cm) tem a vantagem de incorporar
maior variabilidade genética ao cultivo especialmente quando se utiliza tetrásporos, os
quais são precedidos por um processo de meiose. No entanto, acredita-se que este tempo
possa diminuir, optimizando-se a etapa de cultivo semi-contolado em tanques. É
justamente nesta etapa onde são observadas as principais necessidades de pesquisa no
futuro, ajustando os requerimentos da espécie em seus primeiros estádios de
desenvolvimento para se obter um rápido crescimento e translado ao mar.
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