Impacto das alterações climáticas na gametogênese de Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758) : um equinoide potencialmente explorável no Brasil

Abstract

Resumo: Equinoides são organismos bentônicos com importância ecologia e econômica. Eles possuem padrões reprodutivos que variam de contínuos a sazonais a depender de sua distribuição ou espécie. Sua gametogênese é influenciada por diversos fatores abióticos, dentre eles temperatura e salinidade. Assim, as mudanças climáticas em larga escala podem afetar seu padrão reprodutivo com consequências ainda não totalmente compreendidas. O objetivo desse estudo foi avaliar a gametogênese e a capacidade de aclimatação de Echinometra lucunter frente a desafios de temperatura e salinidade por um período de 60 dias. Cinquenta espécimes foram coletados na Ilha da Galheta durante inverno austral. Destes, 10 foram selecionados para avaliação da gametogênese sob condições in situ e 40 foram distribuídos em quatro tratamentos: T20S33 (Controle): 20 °C/ 33 psu; T20S28 (Hipossalinidade): 20 °C/ 28 psu; T24S33 (Aquecimento): 24 °C/ 33 psu; T24S28 (Aquecimento com hipossalinidade): 24 °C/ 28. Foram coletadas amostras de fluido celômico ao longo dos experimentos após cinco, 15, 30, 45 60 dias de exposição para avaliação da osmolalidade e concentração de íons de cloreto e magnésio, e amostras de tecido (peristômio, músculo da Lanterna de Aristóteles, gônada e faringe) para determinação do teor hídrico. Os estágios da gametogênese foram diagnosticados a partir de preparados histológicos por histotécnica de rotina. A salinidade parece influenciar a osmolalidade apenas até o quinto dia de exposição quando a temperatura passa a ser o fator de maior importância atuando conjuntamente com a hipossalinidade. Não houve diferença significativa entre as concentrações de cloreto e magnésio entre a água experimental e o fluido celômico, bem como entre os tratamentos ao longo do período experimental. E. lucunter foi capaz de regular o nível de hidratação tecidual ao longo do tempo, confirmado pela ausência de diferença significativa do teor hídrico entre os tratamentos após 60 dias de exposição. A demanda energética para a sobrevivência e osmorregulação ocorreu em detrimento da reprodução, isso foi evidente em T24S28 onde foram vistos organismos com gônadas esgotadas. Deste modo, o gasto metabólico para manutenção somática e osmorregulação, promovida pelo estresse das variáveis abióticas, parece impactar negativamente a gametogênese e consequentemente o ciclo reprodutivo da espécie. Contudo, estudos futuros focados na translocação energética (bioquímica de macromoléculas) pode sanar lacunas ainda presentes. De modo geral, estudos de longa duração são essenciais para o melhor entendimento em relação a capacidade de aclimatação e impacto na gametogênese de equinoides regulares, sobretudo naqueles com ampla distribuição e potencial uso como recurso vivo, e pode evitar equívocos causados pera generalização.

Abstract: Echinoids are marine organisms with great ecological and economic importance. They present reproductive patterns that can vary according to their distribution or species. Their gametogenesis is strongly influenced by environmental triggers such as temperature and salinity. Thus, the climate changes might impact their reproduction the consequences remain still unknown. This study aimed to evaluate the gametogenesis and acclimatization ability of Echinometra lucunter when submitted to temperature and salinity challenges for 60 days. Fifty specimens were collected nearby the Galheta Island during the austral winter. Ten specimens were randomly selected for the evaluation of their gametogenesis When exposed to the variables in situ. Forty specimens were distributed in four treatments T20S33 (Control): 20 °C/ 33 psu; T20S28 (Hyposalinty): 20 °C/ 28 psu; T24S33 (Warming): 24 °C/ 33 psu; T24S28 (Warming and hyposalinity combined). Celomic fluid and experimental water were sampled during the experimental days of five, 15, 30, 45 and 60 days to evaluate the osmolality and chloride and magnesium concentrations. Tissue samples (peristome, Aristotle's lantern muscle, gonad and pharynx) were collected after 60 days of exposition to evaluate the water tissue content. The gametogenesis stages were diagnosed through histotecnique. Salinity seems to influence the osmolality during the first week, then temperature might have stronger influence on it, specialty combined with temperature. Magnesium and chloride concentrations did not differ between the celomic fluid and experimental water or the treatments. Water tissue content did not vary among treatments suggesting that E. lucunter detain a certain degree of regulation in these organs. The metabolic demand for survival and osmoregulation impacted in the echinoid's reproduction, it is evident due the large number of organisms diagnosed as in reserve stage. When submitted to temperature and salinity challenges combined, they also presented an exhausted stage suggesting that the combination of this environmental factors cause negative impacts in the gametogenesis. Future studies focusing on biochemistry can provide further evidence regarding the results presented here. Furthermore, long term investigations related to echinoids with great distribution pattern are fundamental to a better understanding regarding the effect of these environmental factors on their reproduction, survival, and osmoregulation, preventing wrong assumptions caused by the current knowledge generalization.