Morphological variation in Staurastrum rotula (Zygnemaphyceae, Desmidiales) in the deepest natural Brazilian lake: essence or accident? / Variação morfológica em Staurastrum rotula (Zygnemaphyceae, Desmidiales) em um lago natural profundo do Brasil: essência ou acidente?

For many decades, polymorphism and its consequences have only been studied from the taxonomic point of view. Presently, interest has switched to the environmental causes of morphological variation and its consequences in the form and essence of the species. This study aimed at evaluating desmids morphological modifications of Staurastrum rotula Nordstedt during inter-annual succession patterns in two warm monomitic tropical lakes: Dom Helvécio (19°45′- 19°48′45″S, 42°33′45″W) and Carioca (19°45′20″S, 42°37′12″W). The effect of thermal stability and light and nutrients availability was based on samples collected monthly from January 2002 to December 2006 compared the morphological modifications. Results indicated that morphological variation, asexual reproduction, theratological forms, mucilaginous envelope and fungal infection were highest in Lake Dom Helvécio and coincided with the biomass increase of species with complex morphology between September and March (stratification period). The Zmix oscillation, wind and rainfall occurring at the end of the mixing period and beginning of the stratification were suggested as autochthonous and allochthonous disturbance agents, respectively, identified as inducers of asexual reproduction and consequently of the morphological variation. It was suggested that incidence of parasitism may act as a potential controlling agent for the Staurastrum rotula population size. It was concluded that morphological variation represents accidents in the original form, i.e. in the desmid species essence, promoting the existence of ecoforms, not of new infraspecific taxa.

Por muitas décadas, o polimorfismo e suas conseqüências foram estudados apenas do ponto de vista taxonômico. Atualmente, o interesse se volta para as causas ambientais das variações morfológicas e suas consequencias na forma e essência da espécie. O estudo teve como objetivo avaliar as modificações morfológicas de Staurastrum rotula Nordstedt durante padrões inter-anuais de sucessão em dois lagos tropicais monomíticos-quentes: Dom Helvécio (19°45′-19°48′45″S, 42°33′45″W) e Carioca (19°45′20°″S, 42°37′12″W). O efeito da estabilidade térmica e potenciais distúrbios sobre as modificações morfológicas foi baseado em amostras coletadas mensalmente de janeiro de 2002 a dezembro de 2006. Os resultados indicaram que a variação morfológica, a reprodução assexuada, as formas teratológicas, envelope mucilaginoso e infecção fúngica foram maiores no Lago Dom Helvécio e coincidiu com o aumento da biomassa de espécies com morfologia complexa entre setembro e março (período de estratificação). A oscilação Zmix, vento e chuva ocorrentes entre o final do período de mistura e início da estratificação foram sugeridos como agentes perturbadores autóctones e alóctones, respectivamente, identificados como indutores de reprodução assexuada e, consequentemente, de variação morfológica. Foi sugerido que a incidência de parasitismo atua no controle do tamanho da população Staurastrum rotula. A variação morfológica, portanto, representa acidentes na forma original, ou seja, na essência das desmídias, promovendo a existência de ecoformas, não de novos táxons infraespecíficos.

Phytoplankton biodiversity changes in a shallow tropical reservoir during the hypertrophication process

Study aimed at evaluating phytoplankton biodiversity changes in a shallow tropical reservoir during its hypertrophication process. Samplings were carried out monthly during 8 consecutive years (1997-2004) in 5 depths. Conspicuous limnological changes in the reservoir derived from the presence and/or removal of the water hyacinth, characterized 3 different phases. Over the time series, reservoir changed from a typical polymictic eutrophic system to hypertrophic one, leading to a reduction of approximately 70 species (average 37%). Chlorophyceae accounted for the highest species richness (46%) among all algal classes and strictly followed total species richness variation. Internal feedback mechanisms intensification over phase III clearly promoted the sharp decrease in biodiversity. Highest decreases, mainly during springs, occurred simultaneously to the highest Cyanobacteria blooms. Increased turbidity due to heavy phytoplankton blooms suppressed all other algal groups, so that at the end of the present study even Cyanobacteria species richness decreased. Total dissolved phosphorous was included in most of the best selected models used to analyze the temporal patterns in species richness loss. Present data show that biodiversity loss following trophic change was not a single dimension of a single factor but, rather, a template of factors (e.g. light, stability) co-varying in consequence of the larger levels of biomass supported in the reservoir.

Estudo avaliou as mudanças na biodiversidade da comunidade fitoplanctônica em um reservatório tropical raso durante processo de hipereutrofização. Foram realizadas amostragens mensais durante oito anos consecutivos (1997-2004) em cinco profundidades. Mudanças limnológicas conspícuas no reservatório foram a conseqüência da presença e/ou remoção do aguapé, caracterizando três fases limnológicas. Durante a série temporal, o reservatório mudou de um sistema eutrófico polimítico típico para um sistema hipereutrófico, levando à redução de aproximadamente 70 espécies (média de 37%). Chlorophyceae foi a classe com a maior riqueza de espécies (46%) entre todas e seguiu, intimamente, a variação da riqueza total de espécies. A intensificação dos mecanismos internos de retroalimentação durante a fase III claramente promoveram uma acentuada queda da biodiversidade. Os decréscimos mais acentuados, especialmente durante as primaveras, ocorreram simultaneamente às maiores florações de Cyanobacteria. O aumento de turbidez provocado pelas florações maciças suprimiu outros grupos de algas de forma que, no final do presente estudo, até mesmo a riqueza de Cyanobacteria decaiu. Fósforo total dissolvido foi incluído na maioria dos melhores modelos selecionados para análise dos padrões temporais da perda da biodiversidade. Os presentes dados mostram que a perda da biodiversidade durante a mudança trófica não esteve relacionada a apenas um fator, mas a um conjunto deles (exemplos: luz, estabilidade), que co-variaram em conseqüência dos elevados níveis de biomassa mantidos pelo reservatório.