Solange Eulália Brandão
No dia 28 de abril de 2016 as 9h, a aluna do programa de Pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo (IBt), Solange Eulália Brandão (Bolsista CAPES), defendeu sua dissertação de mestrado intitulada: “Potencial redox de árvores nativas do domínio da Mata Atlântica, em São Paulo, expostas a perturbações ambientais”. A banca examinadora foi composta pela Dr.ª Marisa Domingos (orientadora/IBt), Dr.ª Patricia Bulbovas (IBt) e Dr.ª Claudia Maria Furlan (USP). O trabalho teve como objetivo geral a contribuição para ampliar o conhecimento do potencial de tolerância de espécies arbóreas nativas da Floresta Mata Atlântica: 1) Conhecer o perfil das defesas antioxidantes em árvores de espécies nativas presentes em remanescentes florestais do domínio Mata Atlântica em São Paulo, pertencentes a dois grupos funcionais distintos (pioneiras e não pioneiras); 2) Determinar se há variação espacial e sazonal, por meio da análise de amostras foliares obtidas em períodos seco e úmido e provenientes de árvores das espécies ocorrentes em três unidades de conservação situadas nas Regiões Metropolitanas de Campinas e São Paulo; 3); Indicar possíveis fatores de estresse ambiental indutores das variações no potencial redox nos dois grupos de espécies pioneiras e não pioneiras.
Potencial redox de árvores nativas do domínio da Mata Atlântica, em São Paulo,
expostas a perturbações ambientais
ABSTRACT
Forest ecosystems have been affected by natural stresses, such as extreme climatic conditions, and stresses of anthropogenic origin, such as air pollution, which has been increasing over the years due to the use and land occupation by man. These environmental stresses increase the reactive oxygen species (ROS) formation in plant cells, which may cause several changes in biochemical and physiological processes in plants, death of individuals, elimination of susceptible species and alterations in the structure of populations and the entire plant community. The severity of oxidative damage caused by ROS in plants, however, depends on how effective is their antioxidant defense system, which is able to prevent or restrict the excessive production of ROS. Thus, this study was proposed aiming to: know the profile of antioxidant defenses in pioneer and non-pioneer species present in Atlantic Forest remnants in São Paulo; assess whether these antioxidants are potentially capable of preventing or restricting oxidative cell damage; determine whether spatial and seasonal variations in these biochemical characteristics of the species included in the study are evidenced and indicate possible environmental inducers of changes in the redox potential in the two successional groups of species. We assumed the following general working hypotheses: the tolerance level against oxidative stress is similar in the pioneer tree species and higher than the tolerance level of the non-pioneer tree species; antioxidant characteristics in tree species belonged to both successional groups vary spatially in response to combined effects of natural and anthropogenic stresses. Therefore, leaf samples from pioneer and non-pioneer species were collected in three Atlantic Forest fragments included in conservation unities in São Paulo State (Parque Municipal Nascentes de Paranapiacaba in Santo André, Parque Estadual das Fontes do Ipiranga in São Paulo, ARIE Mata de Santa Genebra in Campinas) exposed to distincts climatic conditions and air pollution sources, during wet and dry periods, for analyses of ascorbic acid, glutathione, catalase, superoxide dismutase, glutathione reductase, indicators of oxidative damage, such as pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids) and hydroperoxide diene conjugated. The pioneer tree species showed similar biochemical characteristics and different from the characteristics of non-pioneer species. These biochemical characteristics of both successional groups varied spatially in response to combined effects of natural and anthropogenic stresses. The pioneer and non-pioneer tree species from the Paranapiacaba Park were less susceptible to oxidative stress than the species sampled in the other conservation unities. The biochemical responses of trees belonging to both functional groups followed linear gradients in climatic conditions and concentrations oxidative gaseous established between the study sites.
Keywords: environmental stresses, Atlantic Forest, pioneer tree species and non-pioneer, antioxidants, oxidative damage
RESUMO
Os ecossistemas florestais têm sido afetados por estresses naturais, como extremos nas condições climáticas e estresses de origem antrópica, como a poluição atmosférica, que vem aumentando ao longo dos anos, devido ao crescente uso e ocupação do solo pelo homem. Os estresses ambientais podem ocasionar o aumento de espécies reativas de oxigênio (ERO), que agirão em nível celular, ocasionando diversas alterações nos processos bioquímicos e fisiológicos de plantas, podendo ocasionar a morte de indivíduos e, com isso, causar mudanças na estrutura de populações e ocasionar a eliminação de espécies sensíveis da comunidade vegetal, alterando sua estrutura e fisionomia. A intensidade dos efeitos causados pelas ERO nas plantas, no entanto, depende de quão eficiente é seu sistema de defesas antioxidantes, que são capazes de impedir ou restringir a produção excessiva dessas ERO. Assim, o presente estudo foi proposto objetivando: conhecer o perfil das defesas antioxidantes em espécies arbóreas pioneiras e não pioneiras presentes em remanescentes de Mata Atlântica em São Paulo; avaliar se estes antioxidantes são potencialmente capazes de impedir ou restringir danos celulares; determinar se há variação espacial e sazonal nessas características bioquímicas das espécies incluídas no estudo e indicar possíveis fatores de estresse ambiental indutores das variações no potencial redox nos dois grupos de espécies. Assumimos as seguintes hipóteses gerais de trabalho: as espécies arbóreas pioneiras apresentam níveis de tolerância ao estresse oxidativo similares entre si e maiores dos das espécies arbóreas não pioneiras; as características antioxidantes de espécies arbóreas pertencentes a ambos os grupos funcionais variam espacialmente em função de efeitos combinados de fatores de estresse ambiental, de origens natural e antrópica. Para isso, foram realizadas coletas de folhas de espécies pertencentes a cada uma dessas categorias sucessionais em três fragmentos de Mata Atlântica incluídos em unidades de conservação no Estado de São Paulo (Parque Municipal Nascentes de Paranapiacaba/Santo André, Parque Estadual das Fontes do Ipiranga/São Paulo, ARIE Mata de Santa Genebra/Campinas) expostos a condições climáticas e fontes de poluição distintas, em períodos úmido e seco, para análise de ácido ascórbico, glutationa, catalase, superóxido dismutase, glutationa redutase, indicadores de danos oxidativos como teor de pigmentos (clorofila a, clorofila b e carotenoides) e hidroperóxido dienos conjugados. As espécies arbóreas pioneiras apresentaram características bioquímicas similares entre si e distintas das características das espécies não pioneiras. Essas características bioquímicas das espécies de ambos os grupos funcionais variaram espacialmente em função de efeitos combinados de fatores de estresse ambiental, de origens natural e antrópica. No Parque de Paranapiacaba, as espécies arbóreas pioneiras e não pioneiras mostraram ser menos suscetíveis ao estresse oxidativo. As respostas bioquímicas das árvores pertencentes a ambos os grupos funcionais seguiram gradientes lineares nas condições climáticas e de concentração de e poluentes gasosos oxidativos estabelecidos entre os locais de estudo.
Palavras-chave: Estresses ambientais, Mata Atlântica, espécies arbóreas pioneiras e não pioneiras, antioxidantes, danos oxidativos
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