SEARCHLIGHT- A motilidade de diatomáceas como promotora da produtividade do microfitobentos estuarino: fotocomportamento, estratégias de fotoproteção, e mecanismos de deteção de luz

Coordenador

João Serôdio

Programa

Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2021

Datas

01/01/2022 - 31/12/2024

Financiamento para o CESAM

247220,72 €

Financiamento Total

247220,72 €

Entidade Financiadora

Orçamento de Estado - OE

Instituição Proponente

Universidade de Aveiro

Instituições Participantes

  • LEMAR, Université de Bretagne Occidentale (FR)
  • Department of Biology, Mount Allison University (CA)

DOI

10.54499/PTDC/BIA-BMA/1058/2021

As diatomáceas são microalgas unicelulares reconhecidas pela complexidade e beleza das suas paredes celulares constituídas por sílica. As diatomáceas formam um grupo evolutivamente diverso e extraordinariamente bem-sucedido, de grande importância ecológica. A fotossíntese levada a cabo por diatomáceas captura 40% do total de carbono fixado pelos ecossistemas marinhos, o equivalente a 20-25% da fixação total de carbono feita pelo conjunto de todos os ecossistemas aquáticos e terrestres. De todos os grupos de diatomáceas, o grupo das pinuladas rafídeas destaca-se por ser o mais evolutivamente recente (ca. 30 milhões de anos), mas também o que reúne um maior número de espécies. Em contraste com seus ancestrais planctónicos, estas espécies são principalmente bênticas e capazes de motilidade dirigida, uma característica única entre as diatomáceas. Este grupo tem sido imensamente bem-sucedido na colonização de habitats bentónicos. Particularmente nos estuários com marés, estas diatomáceas dominam as comunidades microbianas (microfitobentos, MPB) que formam biofilmes densos e diversos que cobrem extensas áreas sedimentares intertidais. Os biofilmes do MPB são muito produtivos, podendo exceder a produtividade do fitoplâncton ao nível do ecossistema. A capacidade de motilidade tem sido apontada como um fator crucial para explicar o sucesso evolutivo, a diversificação, e a produtividade das diatomáceas bênticas, ao permitir explorar ativamente a heterogeneidade de recursos do habitat sedimentar. Embora esta forma única de fotorregulação comportamental tenha atraído considerável interesse ao longo de décadas, persistem ainda várias lacunas importantes no seu conhecimento. Este projeto aborda estas lacunas do conhecimento através do uso de novas abordagens metodológicas, pensadas de forma a superar as limitações dos estudos anteriores: (i) a inédita combinação de microfluídica e imagiologia microscópica da atividade fotossintética, permitindo o estudo do fotocomportamento e fotossíntese de células isoladas em microgradientes de luz; (ii) o uso de um método de imagiologia de fluorescência de clorofila de alto débito, desenvolvido recentemente pela equipa, permitindo a quantificação rápida e integrada de respostas fotossintéticas e de MV em múltiplas amostras, incluindo a quantificação da fotoinativação e reparação do PSII, principais processos da fotoinibição. Os resultados do projeto irão contribuir para um entendimento integrado do valor adaptativo da fototaxia em diatomáceas, de como este fomenta a fotossíntese no nível celular, e suporta a elevada produtividade das áreas intertidais estuarinas.

membros do CESAM no projeto

Jörg Christian Frommlet

Investigador Doutorado

Johannes Wilhelm Goessling

Investigador júnior

Silja Frankenbach

Investigadora Júnior