E se um bloom de cianobactérias te batesse à porta?

004-Missão OBS

Escola Secundária Camilo Castelo Branco

Cultura laboratorial de uma estirpe de cianobactérias da

espécie Microsistys aeroginosa

Objectivo: Determinar a curva de crescimento da Microsistys

aeroginosa e posteriores testes de toxidade.

Condições:

-Água-Z8-Nutrientes-Luz-Oxigénio

Principais dificuldades:

Falta de luz na escola que levou à não oxigenação das microalgas, à não iluminação e à falta de aquecimento das mesmas;

Fim-de-semana; Trabalhar com a câmara de Neubauer.

Resultados:

0 2 4 6 8 11 130

50000

100000

150000

200000

250000

300000

344015300

81702

240084

116288

167407479

Nº de Células

Segundo fases:

1. Fase de latência – pelas nossas observações não se verificou esta fase, uma vez que no dia seguinte já se verificava um aumento do número de organismos.

2. Fase exponencial – Durante esta fase, observamos que ocorreu um grande aumento no número de microrganismos na cultura, de dia para dia. Pensamos que devido à falta de condições físicas essenciais, nomeadamente luz, temperatura e O2, o crescimento ficou comprometido.

3. Fase de desaceleração – Esta fase verifica-se precocemente devido às restrições físicas referidas na fase anterior.

4. Fase estacionária – Nesta fase deveria haver ausência de crescimento das microalgas. No entanto, nas nossas observações não identificamos esta fase, apenas um efeito previsto pela falta de luz: aumento de pigmentos (as células apresentavam uma coloração mais intensa).

5. Fase de Morte – Durante esta fase notou-se declínio no número de células presentes na cultura, até todas as células terem rebentado ou perdido a coloração.

Conclusões

Com base no estudo verificamos que as microalgas se reproduzem muito rapidamente enquanto dispõem de nutrientes, espaço, luz, oxigénio e temperatura elevada.

Concluímos que, hipoteticamente, em condições naturais favoráveis esta espécie se desenvolve rapidamente alastrando-se ao espaço envolvente, causando danos nas áreas afectadas.

Com base no protocolo disponibilizado na sítio da

Ciência Viva:

As Microcystis são cianobactérias, logo organismos procarióticos, fotossintéticos adaptados a uma vasta gama de condições ambientais e tolerantes em inúmeras situações de stress.

Quando as condições são favoráveis o seu desenvolvimento pode surgir em elevadas densidades, sendo este fenómeno descrito como florescência ou bloom.

O aumento da carga de nutrientes em resultado de actividades humanas tem sido apontado como uma das causas para o desenvolvimento de blooms.

O aquecimento global cria condições favoráveis ao seu desenvolvimento, uma vez que estes organismos respondem positivamente a um aumento da temperatura.

O desenvolvimento de cianobactérias tem sido considerado uma ameaça não só em termos de equilibro dos ecossistemas, mas também em termos de saúde pública.

Estes organismos produzem compostos tóxicos com efeitos severos a nível do sistema nervoso e órgãos como o fígado e o intestino.

Que danos podem causar?

A acumulação de grandes densidades fitoplanctónicas à superfície levam à perda da transparência, impede a penetração da luz nas camadas inferiores e leva à exaustão dos nutrientes.

O declínio de uma florescência, leva, no final de vários processos, à falta de oxigénio, podendo ser acompanhado pela morte de peixes e outra fauna aquática.

Colocação do Inóculo congelado fornecido de Microcystis aeroginosa na placa de poços

Após seguirmos o procedimento (à excepção da contagem das células e do cálculo da concentração celular, uma vez que as células tinham sofrido lise), preparamos as soluções de tóxico tal como é sugerido no protocolo.

Ensaio de toxicidade com Artémia salina

Para a realização do ensaio de toxicidade com a Artémia salina era necessário obter os naúplios respectivos.

Para isso, adicionamos os referidos cistos de artémia a um litro de água com sais marinhos, mantendo a solução iluminada e com oxigenação constante.

No entanto, no dia seguinte à preparação do inóculo, iniciou-se o fim-de-semana. Como já referimos, a escola desligou a luz no geral durante este período de tempo e as condições físicas pretendidas não foram mantidas.

Assim, quando os crustáceos nasceram, morreram muito prematuramente, uma vez que na segunda feira estavam todos mortos.

Visualização dos crustáceos ao microscópio depois da sua morte.

Ciclo de Vida da Artémia salina

Os nossos crustáceos

morreram nesta fase do ciclo de vida respectivo.

Com o sucedido, não pudemos realizar o ensaio de toxidade correctamente. No entanto, inferimos que a Artémia salina em contacto com o extracto de Microcystis iria morrer, uma vez que a grande concentração de cianobactérias iria consumir grande quantidade do oxigénio disponível e iria obstruir a passagem de luz, que são condições importantes para a manutenção da vida da Artémia.

Ensaio de Toxidade com Chlorella vulgaris

Para a realização deste ensaio, foi-nos enviado um inóculo já preparado de Chlorella vulgaris. Após termos contabilizado as células e calculado a densidade celular, adicionamos a cada poço já preparado com extracto de Microcystis 0,5ml de inóculo de Chlorella.

Depois de tentarmos manter a placa de poços nas condições oportunas durante as 48h pretendidas, retiramos amostras de cada poço, fixamos com uma gota de lugol e contabilizamos as células vivas.

Os dados recolhidos foram tratados e é apresentado a seguir um gráfico referente à percentagem de inibição para cada uma das concentrações de Microcystis.

01:01 01:02 01:04 Meio Z80

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100

53

6.5

0.1

Toxicidade da Clhorella

Conclusões tiradas gráfico a partir do gráfico

Pela análise do gráfico verificamos que numa concentração de 1:1 todas as células de Chlorella morreram, o que demonstra que de facto, grandes concentrações de Microcystis são letais para esta espécie.

Há medida que as concentrações de Microcystis foram diminuindo verificou-se uma maior taxa de sobrevivência de Chlorella (a taxa de inibição é menor).

No grupo de controlo, verificou-se uma inibição muito próxima de zero, uma vez que o número de células se manteve praticamente constante (apenas morreram 89 células).

Conclusão Geral

Após uma reflexão concluímos que foi uma experiencia bastante positiva na medida em que nos possibilitou entrar em contacto com novos materiais, como por exemplo a câmara de Neubauer, com novas espécies de seres vivos e ainda aprofundar os nossos conhecimentos sobre os assuntos desenvolvidos.

Trabalho realizado por:

• Ana Guimarães• Juliana Sá• Ricardo Azevedo• Tânia Moreira

12º B Escola Secundária Camilo Castelo Branco