Importância da Teia Alimentar Microbiana

ECOLOGIA MICROBIANA
Mestrado (2º ciclo Bologna) em Biologia Molecular e Microbiana
TEÓRICA 2
DOCENTES:
Prof. Helena Galvão
Prof. Margarida Reis
(responsável)
Importância da Teia Alimentar Microbiana
 A comunidade microbiana no meio ambiental (águas naturais, sedimentos,
solos húmidos) é formada por grupos funcionais diferentes de
microrganismos que interagem entre si mantendo um equílibrio ecológico
dinâmico.
 Esta teia alimentar monopoliza grande parte do C fixado na camada de
mistura nos oceanos e portanto é considerada como um “sink” ou
sumidouro, no qual a matéria orgânica está continuamente em fluxo sendo
incorporada e remineralizada, ficando muito pouco (< 5%) disponível para
niveis tróficos superiores (metazoários)
 A ecologia microbiana assegura a auto-depuração do ambiente e a
qualidade da água.
 O funcionamento das Estações de Tratamento de Águas Residuais (E.T.A.R.s)
depende da depuração biológica assegurada pela teia alimentar microbiana
detrítica.
Teia Alimentar Microbiana
Principais Processos:
 Produção primária (fitoplancton/micro-algas) produz perdas sob forma de
exsudações de matéria orgânica dissolvida (DOM);
 Bactérias incorporam este DOM lábil, principal fonte de alimento em águas e
sedimentos naturais não-poluídos;
 Protistas predam bactérias e micro-algas;
 Predação de protistas sofre perdas (10% a 60% do carbono consumido) quando
ingere presas “sloppy-feeding”;
 Remineralização de matéria orgânica pelas bactérias e protistas produzem
nutrientes inorgânicos dissolvidos;
 Micro-algas e bactérias competem na absorção de DIN;
 Senescência de microrganismos produz Matéria Orgânica Particulada (POM);
 Sedimentação deste POM principal fonte de alimento para organismos
bentónicos, mas apenas ca. 1% sedimenta até ao fundo do oceano.
Modelos de Teias Alimentares Microbianas
Teia alimentar detrítica:
Microrganismos colonizam
partícula em suspensão e
cooperam na sua degradação/
remineralização
Teia alimentar planctónica:
Ca. 90% do C fixado pela fotossintese é
remineralizado na camada de mistura, apenas
10 % atravessa o termoclina e ca. 1% chega ao
sedimento.
“Microbial loop” (circuito microbiano)
Fenchel (1987)
O “sloppy feeding” de protistas
fagotróficos produz DOM fechando
o “microbial loop”
Variações de populações de
nanoflagelados e bactérias
revelam relação predador-presa
(Linmfjorden, Dinamarca;
Fenchel 1982)
Microbial loop vs Microbial food web
Microbial food web
Setas tracejadas
indicam fluxos de m.o.
& setas contínuas
fluxos de DIN (Sherr,
1988)
Setas tracejadas indicam fluxos de
matéria orgânica & setas contínuas
fluxos de nutrientes inorgânicos
dissolvidos-DIN (Ducklow, 1983)
Microbial food
web com inclusão
de virus. Setas
indicam
transferência de
matéria (Gobler,
1997)
Sedimentação de partículas/agregados nos oceanos
a) Agregados com velocidades
rápidas de sedimentação (ca. 100
m dia-1 ) atravessam termoclina
intactos e transportam m.o. para
zona meso- e batipelágica.
b) Agregados com velocidades lentas
de sedimentação (< 30 m dia-1 )
ficam retidos na camada de
mistura e são completamente
remineralizados pela teia
laimentar detrítica acima do
termoclina.
Comparação da produtividade da zona costeira e zona oceânica
Zona Costeira (Prod. 1ária alta)
Zona oceânica (Prod. 1ária baixa)
Bloom fitopl. superficie
Máximo de fitopl. termoclina
“Grazing” acelerado
Pelotas fecais sedimentam
Sedimentos anaeróbios
“Grazing” reduzido
1-5% biomassa fitopl.sedimenta
Sedimentos aeróbios
Degradação de microalgas vs macrófitas
Fitoplancton consumido e digerido
directamente por protistas e
metazoários filtradores » processo
rápido e eficaz.
Macrófitas devido a teor elevado de
fibra vegetal refractária são
fragmentadas por acção de bentos
herbívoro, depois fibra vegetal é
colonizada e degradada por
microrganismos » processo lento e
pouco eficaz.