Dinoflagelados bênticos em áreas de costões rochosos e recifes : distribuição, toxinas e impactos potenciais

Abstract

Resumo: Dinoflagelados são um grupo de microalgas que, nos sistemas bênticos marinhos, são reconhecidos pela produção de potentes biotoxinas capazes de afetar negativamente os ecossistemas e intoxicar seres humanos por meio do consumo de pescados contaminados. Essas algas estão amplamente distribuídas em todos os mares tropicais e temperados, mas apenas nos últimos dez anos passaram a ser investigadas com maior frequência no Brasil. O presente estudo teve como objetivo investigar características morfológicas, a diversidade filogenética e os aspectos toxinológicos dos gêneros de maior distribuição e abundância conhecida no litoral brasileiro, Coolia, Ostreopsis e Prorocentrum. As espécies Coolia palmyrensis e C. santacroce foram encontradas pela primeira vez no Atlântico Sul, enquanto C. malayensis e C. tropicalis foram bastante tóxicas para indivíduos adultos do microcrustáceo Artemia salina. Foi possível identificar a presença do composto 44-methyl gambirone (previamente conhecido como MTX3) em uma cepa de C. tropicalis. A espécie Ostreopsis cf. ovata foi encontrada ao longo de todo o litoral, e formando eventos de floração no litoral do Paraná. Níveis elevados de potentes neurotoxinas (ovatoxinas) foram encontrados em amostras de campo e em diversos cultivos monoclonais dessa microalga. Contudo, pudemos verificar que existem subclados genéticos de O. cf. ovata pouco tóxicos ou com níveis intracelulares não-detectáveis de toxinas. A distribuição geográfica no Brasil e no mundo, bem como a toxicidade dos clados e subclados genéticos de Ostreopsis spp. foi revista e discutida com base em dados inéditos e na revisão bibliográfica. Por fim, cultivos de oito espécies de Prorocentrum foram estabelecidos, com a citação pioneira das espécies P. leve, P. panamense e Prorocentrum sp. tipo 2 no Atlântico Sul. Esse trabalho mostrou que o litoral brasileiro, sobretudo a região nordeste, abriga uma grande diversidade de espécies de dinoflagelados bênticos. Estudos com tais microalgas no Brasil apresentam, portanto, elevado potencial para resolução de questões acerca desses dinoflagelados ainda não esclarecidas pela ciência. A presença frequente de espécies altamente tóxicas, incluindo algumas pouco estudadas e compreendidas, reforça a necessidade de se avançar na compreensão da ecologia e toxinologia desse grupo de microalgas no litoral brasileiro. Em última análise, os dinoflagelados bênticos apresentam elevado potencial de causar impactos negativos para os ecossistemas e populações humanas no litoral brasileiro.

Abstract: Marine benthic dinoflagellates are a group of microalgae producing potent biotoxins capable of negatively affecting ecosystems and intoxicating human consumers of contaminated seafood. These algae are widely distributed in all tropical and temperate seas, but they have been only investigated more frequently over the past ten years in Brazil. The present study aimed to investigate morphological characteristics, phylogenetic diversity and toxinological aspects of the most widely distributed and abundant genera, Coolia, Ostreopsis and Prorocentrum. The species Coolia palmyrensis and C. santacroce were found for the first time in the South Atlantic, and C. malayensis and C. tropicalis were highly toxic for adult individuals of the microcrustacean Artemia salina. The presence of the compound 44-methyl gambirone (previously known as MTX-3) was identified in a strain of C. tropicalis. The species Ostreopsis cf. ovata was recorded along the entire coast and forming bloom events on the coast of Paraná State. High levels of potent neurotoxins (ovatoxins) were found in field samples and in several monoclonal cultures of this microalgae. However, we detected the existence of non-toxic or slightly toxic genetic subclades among O. cf. ovata. The global geographic distribution and toxicity of genetic clades and subclades of Ostreopsis spp. was reviewed and discussed herein based on primary data and literature review. Finally, cultures of eight species of Prorocentrum were established, with P. leve, P. panamense and Prorocentrum sp. type 2 recorded for the first time in the South Atlantic. The morphology and phylogeny of strains belonging to the three genera were presented. This work showed that the Brazilian coast, especially the northeast region, have high diversity of benthic dinoflagellates. Studies on this subject in Brazil have, therefore, the potential to solve unclarified scientific questions regarding these dinoflagellates. The frequent presence of highly toxic species, including those less investigated, reinforces the need for advancing our knowledge about this group of microalgae in Brazilian waters. Ultimately, benthic dinoflagellates have a high potential to cause negative impacts to ecosystems and coastal populations in Brazil.