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Pryscilla Denise Almeida da Silva

Pryscilla Denise Almeida da Silva, aluna do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, bolsista Fapesp (2014/13179-1), defendeu, no dia 27 de março de 2016, sua tese de Doutorado intitulada: “Taxonomia e Ecologia de diatomáceas arrafídeas (Fragilariales, Bacillariophyta) no Estado de São Paulo, Brasil”. A banca foi composta pela orientadora Profa. Dra. Denise de Campos Bicudo (Instituto de Botânica de São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ecologia), Profa. Dra. Lezilda Carvalho Torgan (Museu de Ciências Naturais, Fundação Zoobotânica do Rio Grande do Sul), Profa. Dra. Priscila Izabel Tremarin (Universidade Federal do Paraná), Cristina Souza Freire Nordi (Universidade Federal de São Paulo), Andrea Tucci (Instituto de Botânica de São Paulo, Núcleo de Pesquisa em Ficologia).

A tese defendida teve como objetivo principal ampliar e aprofundar o conhecimento taxonômico e ecológico de diatomáceas arrafídeas fragilarióides que ocorrem nos reservatórios do Estado de São Paulo. Os resultados obtidos encontram-se organizados em quatro capítulos:

  • Taxonomia e aspectos ecológicos dos gêneros Fragilaria, Synedra e Ulnaria no Estado de São Paulo. Traz a identificação e o registro da variabilidade morfológica e ultraestrutural dos gêneros além da abordagem autoecológica pioneira para a região tropical contribuindo para seu uso como bioindicadores da eutrofização.
  • Rimoneis (Bacillariophyta): gênero pouco conhecido em ambientes de água doce tropicais. Traz o resultado do estudo de um gênero pouco conhecido em nível mundial, a partir das amostras de ambientes tropicais duas novas espécies são propostas.
  • New species and combinations on Fragilariforma (Bacillariophyta) from tropical freshwater environments. Traz os resultados das análises de populações de ambientes de água doce da floresta atlântica, amazônica, rios da África além da análise de material-tipo para esclarecer as identificações das espécies.

Novas espécies de diatomáceas arrafídeas penadas descritas para o Estado de São Paulo. Este capítulo reúne três publicações relativas às novas espécies de diatomáceas arrafídeas penadas para o Estado de São Paulo. São descritas quatro espécies distribuídas em dois gêneros. As novas espécies foram publicadas em revistas indexadas.

Taxonomia e Ecologia de diatomáceas arrafídeas (Fragilariales, Bacillariophyta) no Estado de São Paulo, Brasil

ABSTRACT

Pennate araphid diatoms constitute a very representative group in plankton, periphyton and benthos of limnic enviromnesnts and, therefore, the correct identification of this group is essential to evaluate evaluate the biodiversity of ecosystems. Also, misidentifications lead to a cascade of errors that have a direct impact on studies dealing with environmental conditions, as well as studies of bioindication and biogeography. Araphid diatoms, also known as fragilarioids, are characterized by a high morphological variability, but relatively simple cell wall structure. Their frustules tend to be linear and very small and many of its features are difficult to view under light microscopy. The separation and fusion of genera have been the result of a constant review of this group and, given the consideration of a growing number of characters, there is a need for another review from a taxonomic point of view, as well as from an ecological perspective. In this way, the objective of the present work was to broaden and deepen the taxonomic and ecological knowledge of species and varieties of araphid diatoms based on the study of populations that occur in freshwater environments in the State of São Paulo in Brazil. This study also pioneered an autecological approach of species for the tropical region, contributing to its use as bioindicators of eutrophication. Given the tenuous current separation between freshwater genera, it becomes urgent to revise species based on new scanning electron microscopy information (SEM), analysis of type-materials and comparison between populations of different habitats and ecosystems. This study analyzed samples collected within the Biota Project (1960-2011) and AcquaSed Project (2010-2014). They were obtained from different enviroments representative of the State of São Paulo in Brazil, and from different compartments (plankton, metaphyton, periphyton and surface sediment), in order to cover the various habitats where the species are found. The studied material included 491 permanent slides for taxonomic analysis and of these, 365 slides of superficial sediments were used for the assessment of environmental preferences. Five samples from northern Brazil were also added for analysis of the distribution of still little known fragilarioid genera in this area. Also, as part of the taxonomic delimitation studies, type-materials were examined to circumscribe taxa objectively and in more detail. In this way, new characters were described, which contributed to the taxonomical circumscription and identification of related species, leading to an increased knowledge of the Brazilian araphid biodiversity. The study of ecological preferences (ecological optimum and environmental tolerance) was based onthe populations found in 30 reservoirs, distributed in five river hydrographic basins of southern and southeastern state of the State of São Paulo. The limnological information were obtained from the AcquaSed Project database. This study presents pioneering information on the ecological preference of 23 fragilarioid diatoms in tropical environments, the ecological preferences of 11 of them beingreported for the first time at the worldwide level. The newly proposed genus Rimoneis, until then restricted to the Brazilian subtropical region, was reported for tropical regions herein, with occurrence in the States of São Paulo and Pará. Two new species were added to this genus, doubling the number of species included in it at this time. The distribution of Fragilariforma species in tropical environments has been evaluated, a new status for F. nitzschioides var. brasiliensis Grunow is presented from the examination of type material, as well as a new species for the Amazon region. A new species of Staurosirella was also presented, which is characterized by a double row of solid spines, a rare feature for the genus. Three new species of Fragilaria were described, in addition to the examination of type-material of F. rumpens var. fusa Patrick found in dams in the Brazilian Northeast. Overall, 33 taxa have been reported, of which 7 are new and 4 are likely new species for science. Five new citations have been added for Brazil, in addition to other 13 new citations for the State of São Paulo. The present results highlight the importance of the evaluation of diferente habitats, mainly surface sediment and periphyton, includying preserved environments, in order to broaden and deepen the knowledge of the biodiversity of fragilarioid diatoms. Finally, from the integration of taxonomic and ecological information of the species, this study provides more consistent knowledge of the biodiversity of tropical populations and its use in studies of conservation, bioindication and paleoenvironmental reconstruction.
Keywords: Biodiversity, ecological preference, reservoirs, ultrastructure

RESUMO

Diatomáceas arrafídeas penadas constituem um grupo bem representativo no plâncton, perifíton e bentos de ambientes límnicos e, portanto, a correta identificação desse grupo é fundamental para avaliar a biodiversidade dos ecossistemas. Ainda, erros de identificação levam a erros em cascatas que têm repercussão direta em estudos acerca das condições ambientais, bem como estudos de bioindicação e biogeografia. As diatomáceas arrafídeas penadas, também conhecidas como fragilarióides, são caracterizadas pela alta variabilidade morfológica e estruturas valvares bastante simples. Suas frústulas tendem a ser lineares e pequenas e muitas de suas características são de difícil visualização em microscopia de luz. A separação e a fusão de gêneros dentro desse grupo têm sido revistas constantemente e, diante da inconstância dos caracteres utilizados, é necessária uma revisão desse grupo a partir de uma abordagem taxonômica robusta e das preferências ecológicas dos táxons. Dessa forma, objetiva-se ampliar e aprofundar o conhecimento taxonômico e ecológico das espécies e variedades dos gêneros de diatomáceas arrafídeas a partir do estudo de populações que ocorrem em ambientes dulcícolas no Estado de São Paulo. Este estudo também apresenta pioneiramente uma abordagem autoecológica das espécies para a região tropical, contribuindo para seu uso como bioindicadores de trofia. Diante da tênue separação atual entre os gêneros que ocorrem em água doce torna-se urgente a revisão das espécies mediante incorporação de novas informações ultraestruturais em microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de materiais-tipo e comparação entre populações de diferentes hábitats e ecossistemas. Este trabalho analisou amostras coletadas no âmbito do Projeto Biota (1960-2011) e Projeto AcquaSed (2010-2014). As mesmas foram obtidas em diferentes ambientes e compartimentos (plâncton, metafíton, perifíton e sedimento superficial) de forma a abranger os hábitats onde as espécies são encontradas e representativas do Estado de São Paulo. O material estudado incluiu 491 lâminas permanentes para análise taxonômica e destas, 365 lâminas de sedimento superficial para avaliação das preferências ambientais. Foram acrescidas ainda cinco amostras da Região Norte para análise da distribuição de gêneros fragilarióides nessa área ainda pouco conhecida. Ainda, como parte dos estudos de delimitação taxonômica, materiais-tipo foram examinados para circunscrever os táxons com maior detalhamento de suas estruturas e dessa maneira, descrição de novos caracteres para a circunscrição das espécies, auxiliar na identificação de espécies relacionadas e ampliar o conhecimento da biodiversidade brasileira. O estudo das preferências ecológicas (ótimo ecológico e tolerância ambiental) foi baseado nas populações encontradas em 30 represas, distribuídas em cinco bacias hidrográficas das regiões sul e sudeste do Estado de São Paulo. As informações limnológicas foram obtidas a partir do banco de dados do Projeto AcquaSed. Este estudo apresenta informações pioneiras sobre a preferência ecológica de 23 táxons de diatomáceas fragilarióides em ambientes tropicais, sendo onze pioneiramente reportadas a partir do conhecimento de suas preferências ecológicas em nível mundial. O gênero recém-proposto Rimoneis foi reportado para regiões tropicais com ocorrência nos Estados de São Paulo e Pará e duas novas espécies foram acrescidas, duplicando o número de espécies incluídas neste gênero. A distribuição de espécies de Fragilariforma em ambientes tropicais foi avaliado, um novo status para F. nitzschioides var. brasiliensis Grunow é apresentado a partir do exame do material-tipo, bem como a descrição de uma nova espécie para a região amazônica. A partir da proposição de um novo táxon de Staurosirella também foi reportada pela primeira vez uma dupla fileira de espinhos sólidos de ligação para o gênero. Três novas espécies de pertencentes ao gênero Fragilaria foram descritas, além do exame do material-tipo de F. rumpens var. fusa Patrick encontrada em açudes do nordeste brasileiro. No conjunto, 33 táxons foram reportados, dos quais sete novos e quatro prováveis novidades. Cinco novas citações de ocorrência foram acrescidas para o Brasil, além de outras 13 para o Estado de São Paulo. Os presentes resultados destacam a importância da avaliação de diferentes hábitats, principalmente perifíton e sedimento superficial, bem como ambientes mais conservados para ampliar e aprofundar o conhecimento da biodiversidade das diatomáceas fragilarióides. Finalmente, a partir da integração de informações taxonômicas e ecológicas das espécies, este estudo contribui com bases mais consistentes para o conhecimento da biodiversidade das populações tropicais e de seu uso em estudos de conservação, bioindicação e reconstrução paleoambiental.
Palavras-chave: biodiversidade, preferência ecológica, reservatórios, ultraestrutura

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Taxonomia e Ecologia de diatomáceas arrafídeas (Fragilariales, Bacillariophyta) no Estado de São Paulo, Brasil

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