Diversidade de hidroides (Cnidaria) do Atlântico profundo sob uma perspectiva macroecológica

• Main Author: Fernandez, Marina de Oliveira
• Other Authors: Marques, Antonio Carlos
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Hydrozoa; Macroecologia marinha; Mar profundo; Deep sea; Marine macroecology; Alta; Antarctic; Arctic; Sob’; Antarc*; árticos
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41133/tde-03042018-095232/; https://doi.org/10.11606/T.41.2018.tde-03042018-095232

A variação batimétrica nos oceanos e suas mudanças ambientais associadas impõem limites à distribuição de espécies, modulando a ocorrência de indivíduos com diferentes formas, funções e histórias de vida de acordo com a profundidade, e sendo, portanto, importante para o entendimento de padrões da biodiversidade marinha. Este estudo objetiva inferir padrões de distribuição de hidroides no Oceano Atlântico e mares árticos e antárticos adjacentes a mais de 50 m de profundidade, buscando contribuir para o entendimento da diversificação e estruturação associadas à variação batimétrica que propiciaram a ocupação dos diferentes ambientes pelo grupo. Apresentamos pela primeira vez inferências das amplitudes de distribuição batimétrica das espécies, da variação de características funcionais de indivíduos e espécies com a profundidade e da distribuição da composição de espécies ao longo da profundidade e da latitude. Em conjunto, os resultados indicam que a distribuição de hidroides no Atlântico profundo está relacionada a fatores históricos e a gradientes ambientais associados às variações latitudinal e batimétrica. Os tamanhos reduzidos e a baixa fertilidade em mar profundo sugerem que a colonização e a evolução de hidroides ao longo da profundidade são principalmente influenciadas pela disponibilidade de alimento e pelas baixas densidades populacionais. Ainda, a maior proporção de espécies e indivíduos solitários em mar profundo e o maior uso de substratos não-consolidados sugerem influência da disponibilidade de substrato. A proporção de espécies capazes de liberar medusas abaixo de 50 m é geralmente menor que em águas rasas costeiras, mas a proporção aumenta com a profundidade, principalmente abaixo de 1.500 m. A liberação de medusas seria desvantajosa em um ambiente com baixas densidades populacionais, por aumentar a incerteza da fecundação dada pela dispersão de gametas, e despender mais energia para reprodução em um cenário de poucos recursos alimentares. Amplas distribuições batimétricas sugerem capacidade de dispersão vertical e alta tolerância às mudanças ambientais associadas à variação batimétrica. Os resultados indicam também que a colonização de hidroides em mar profundo ocorre em um sistema de fonte-sumidouro, no qual as populações de mar profundo seriam sustentadas por imigração de águas mais rasas. Mostramos neste estudo que hidroides são importantes habitantes do mar profundo e que o entendimento da diversidade do grupo neste ambiente se beneficiará de investigações em áreas ainda pouco amostradas, como latitudes tropicais sul e profundidades abaixo de 1.000 m The bathymetric variation in the oceans and associated environmental changes impose limits on the distribution of species, modulating the occurrence of individuals with different forms, functions and life histories according to depth, and is therefore important for the understanding of marine biodiversity patterns. This study aims to infer patterns of hydroid distribution in the Atlantic Ocean and adjacent Arctic and Antarctic seas at more than 50 m deep, seeking to contribute to the understanding of the diversification and structuring associated with the bathymetric variation that favored the occupation of the different environments by the group. We present for the first time inferences on the bathymetric ranges of distribution of the species, on the variation of functional traits of individuals and species with depth, and on the distribution of the species composition along depth and latitude. Together, the results indicate that the distribution of hydroids in the deep Atlantic is related to historical factors and to the environmental gradients associated with latitudinal and bathymetric variations. Reduced sizes and low fertility in deep sea suggest that colonization and evolution of hydroids along depth are mainly influenced by food availability and low population densities. Also, the greater proportion of solitary species and individuals in the deep sea and the greater use of unconsolidated substrates suggest influence of substrate availability. The proportion of species capable of releasing medusae below 50 m deep is generally lower than in shallow coastal waters, but the proportion increases with depth, especially below 1,500 m. The release of medusae would be disadvantageous in an environment with low population densities, by increasing the uncertainty of fertilization given by the dispersion of gametes, and expending more energy for reproduction in a scenario of few food resources. Wide bathymetric distributions suggest vertical dispersal capacity and high tolerance to the environmental changes associated to the bathymetric variation. The results also indicate that colonization of hydroids in the deep sea occurs in a source-sink system in which deep-sea populations would be sustained by shallower water immigration. We show in this study that hydroids are important inhabitants of the deep sea and that the understanding of the diversity of the group in this environment will benefit from investigations in areas still poorly sampled, such as southern tropical latitudes and depths below 1,000 m