ABSTRACT
Abstract Short-period variability in plankton communities is poorly documented, especially for variations occurring in specific groups in the assemblage because traditional analysis is laborious and time-consuming. Moreover, it does not allow the high sampling frequency required for decision making. To overcome this limitation, we tested the submersible CytoSub flow cytometer. This device was anchored at a distance of approximately 10 metres from the low tide line at a depth of 1.5 metres for 12 hours to monitor the plankton at a site in the biological reserve of Barra da Tijuca beach, Rio de Janeiro. Data analysis was performed with two-dimensional scatter plots, individual pulse shapes and micro images acquisition. High-frequency monitoring results of two interesting groups are shown. The abundance and carbon biomass of ciliates were relatively stable, whereas those from dinoflagellates were highly variable along the day. The linear regression of biovolume measures between classical microscopy and in situ flow cytometry demonstrate high degree of adjustment. Despite the success of the trial and the promising results obtained, the large volume of images generated by the method also creates a need to develop pattern recognition models for automatic classification of in situ cytometric images.
Resumo A variabilidade de curto período em comunidades do plâncton é pouco documentada, especialmente as variações que ocorrem em grupos específicos das assembleias por causa das análises tradicionais serem muito trabalhosas e demoradas. Além disso, não permitem que a alta frequência amostral necessária para a tomada de decisão. Para superar esta limitação, nós testamos o CytoSub, um citômetro de fluxo submersível. Este aparelho foi ancorado a aproximadamente 10 metros de distância da linha de maré baixa a uma profundidade de 1,5 metros por 12 horas para monitorar o plâncton em um sítio da reserva biológica da praia da Barra da Tijuca, Rio de Janeiro. A análise dos dados foi realizada a partir de gráficos de dispersão bidimensionais, pelas assinaturas ópticas individuais escaneadas (pulse shape profile) e aquisição de micro imagens. Resultados do monitoramento de alta frequência de dois grupos interessantes são apresentados. A abundância e a biomassa de carbono de um grupo de ciliados foram relativamente estáveis, ao passo que o grupo de dinoflagelado, foi altamente variável ao longo do dia. O modelo de regressão linear das medidas de biovolume entre a clássica microscopia e a citometria de fluxo in situ apresentou alto grau de ajustamento. Apesar do sucesso deste ensaio e dos resultados promissores obtidos, o grande volume de imagens geradas por este método também gerou a necessidade de se desenvolver modelos de reconhecimento de padrões para a classificação automática de imagens de citometria in situ.
Subject(s)
Dinoflagellida/cytology , Dinoflagellida/physiology , Environmental Monitoring/methods , Ciliophora/cytology , Ciliophora/physiology , Flow Cytometry/methods , Image Processing, Computer-Assisted , Ecosystem , HydrobiologyABSTRACT
This study evaluated the importance of heterotrophic nanoflagellates (HNF) and ciliates bacterivory in a mesotrophic subtropical environment (Lobo-Broa Reservoir, Brazil) by the quantification of their ingestion rates. The in situ experiments using fluorescently labelled bacteria (FLB) were carried out bimonthly over one year (three surveys in the dry season and three in the rainy one) at the sub-surface of two sampling points that have different trophic degrees. The ingestion rates for both ciliates and HNF were higher in the meso-eutrophic region (point 2) due to the higher water temperatures, which accelerate the metabolism of protozoans and the higher bacteria densities. Concerning total protozoan bacterivory, the HNF had the greatest grazing impact on bacterial community, especially the HNF <5µm. The data showed that HNF grazing, in addition to regulating the bacteria abundance, also induced changes to the bacterial community structure, such as increasing size and numbers of bacterial filaments. The ciliates were also important to the system bacterivory, especially in point 2, where there were high densities and ingestion rates. The protozoan bottom-up control was more important in the dry season and the top-down control was more important in the rainy season, so, these two forces are equally important to the bacterial abundance regulation in this reservoir in an annual basis.
Este estudo avaliou a importância da bacterivoria por nanoflagelados heterotróficos (NFH) e ciliados em um ambiente subtropical mesotrófico (Reservatório do Lobo-Broa, Brasil) pela quantificação de suas taxas de ingestão. Os experimentos in situ utilizando bactérias marcadas por fluorescência (FLB) foram realizados bimestralmente durante um ano (três estudos no período seco e três no período chuvoso) na superfície de dois pontos de coleta que apresentam graus de trofia diferentes. As taxas de ingestão, tanto para os ciliados quanto para os NHF, foram maiores no ponto 2 (P2) devido provavelmente as maiores temperaturas da água, que aceleram o metabolismo dos protozoários, e as maiores densidades de bactérias. Em relação à bacterivoria total por protozoários, as populações de NFH causaram maior impacto de predação sobre a comunidade bacteriana do reservatório, principalmente os NFH menores que 5µm. Os dados indicaram que a predação por NFH, além de regular a abundância de bactérias, provavelmente também induziu modificações na estrutura da comunidade bacteriana, como o aumento do tamanho e da quantidade de filamentos bacterianos. Os ciliados também contribuíram significativamente para a bacterivoria no sistema, principalmente no P2, onde apresentaram altas densidades e taxas de ingestão. O controle bottom-up teve maior importância no período seco e o controle top-down maior importância no período chuvoso, assim, estas duas forças são igualmente importantes na regulação da abundância bacteriana neste reservatório em uma base anual.
Subject(s)
Ciliophora/physiology , Dinoflagellida/physiology , Escherichia coli/growth & development , Food Chain , Feeding Behavior/physiology , Fresh Water/microbiology , Brazil , Ciliophora/classification , Dinoflagellida/classification , Fresh Water/parasitology , SeasonsABSTRACT
The present work morphologically characterizes Paratrichodina africana from the gills of wild and farmed Nile tilapia from Northern Brazil (eastern Amazonia). Ninety fish were captured for parasitological analysis in Macapá, State of Amapá, from a wetland area bathed by the Amazon River commonly called 'Ressaca do Zerão' (n = 52), as well as from a local fish farm (n = 38). Wet smears of the skin and gills of the captured fish were air dried at room temperature and impregnated with silver nitrate by Klein's method for posterior examination of the adhesive disc structures. Total prevalence of parasitism was 16.6% (23% in fish from wetland and 7.8% in farmed fish). Characterized as a small-sized trichodinid, it presented the following measures: 33.2 ± 4.7 µm body diameter, 17.5 ± 2.1 µm adhesive disc, 10.0 ± 0.9 µm denticulate ring, and 22.6 ± 2.0 denticles. Paratrichodina africana reported in this study strongly resembles those described for other localities, but it differs by presenting greater body length. This is the fourth report of P. africana parasitizing a host fish.
O presente estudo descreve pela primeira vez Paratrichodina africana nas brânquias de tilápia do Nilo selvagem e de cultivo no Norte do Brasil (Amazônia oriental). Noventa peixes foram capturados em Macapá, Estado do Amapá, provenientes de uma área de várzea banhada pelo Rio Amazonas comumente conhecida como "Ressacão Zero" (n = 52) e de uma piscicultura local (n = 38) para análise parasitológica. Esfregaços do muco da pele e das brânquias foram secos á temperatura ambiente e impregnados com nitrato de prata pelo método de Klein para posterior análise das estruturas do disco adesivo e dentículos. A prevalência total do parasitismo foi de 16,6% (23% em peixes coletados da área de várzea e 7,8% em peixes de cultivo). Caracterizado como pequeno tricodinídeo apresentou diâmetro do corpo de 33, 2 ± 4,7 µm, disco adesivo de 17,5 ± 2,1 µm, anel denticulado de 10,0 ± 0,9 µm e 22,6 ± 2,0 dentículos. Paratrichodina africana relatada neste estudo se assemelha fortemente a registros prévios para a espécie, mas difere por apresentar maior tamanho do corpo. Este é o quarto registro de P. africana parasitando um hospedeiro peixe.
Subject(s)
Animals , Cichlids/anatomy & histology , Cichlids/parasitology , Ciliophora/physiology , Animals, Wild , Brazil , FisheriesABSTRACT
Peritrich ciliates are commonly found as epibionts, colonizing living organisms, or attached to non-living substrates in freshwater, estuarine and marine environments. Several species of peritrich epibionts are obligate, which means that they are able to only colonize other organisms, while others are facultative attaching to living or non-living substrates. The peritrich Zoothamnium intermedium is commonly found as epibiont on the copepod species Acartia tonsa and Eurytemora affinis in Chesapeake Bay, USA. Previous studies demonstrated that Z. intermedium is not able to attach to non-living substrates in the laboratory; with free-swimming stages (telotrochs) dying when living substrates are not available for colonization. The present study investigated the ability of Z. intermdium to colonize artificial substrates in the field. Observations were carried out while the peritrich ciliate was colonizing copepods in Rhode River, a tributary of Chesapeake Bay. Results demonstrated that four species of Zoothamnium were recovered from artificial substrates, but none of them was Z. intermedium. At the same time, Z. intermedium was colonizing adults and copepodites of E. affinis and A. tonsa during the whole study period. These results, in addition to laboratory observations, suggest that Z. intermedium is an obligate epibiont.
Ciliados peritríquios são normalmente encontrados como epibiontes, colonizando substratos vivos, ou em substratos inanimados em ambientes de água doce, estuarinos e marinhos. Muitas espécies de peritríquios epibiontes podem ser consideradas obrigatórias quando estão aptas a colonizar apenas substratos vivos, ou facultativos quando conseguem colonizar substratos vivos ou inanimados. A espécie de ciliado peritríquio Zoothamnium intermedium é encontrada colonizando os copépodos Acartia tonsa e Eurytemora affinis na Chesapeake Bay, EUA. Estudos preliminares demonstraram que Z. intermedium não consegue colonizar substratos inanimados em laboratório e que os estágios livre-natantes (telotróquios) morrem quando não estão expostos a algum substrato vivo. No presente estudo, foi investigada a habilidade de Z. intermedium colonizar substratos artificiais no campo. As observações foram realizadas no Rhode River, um afluente da Chesapeake Bay, enquanto Z. intermedium era encontrado colonizando copépodos. Os resultados demonstraram que quatro espécies de Zoothamnium colonizaram os substratos artificiais, mas nenhuma delas era Z. intermedium. No mesmo período, Z. intermedium foi encontrado colonizando copepoditos e adultos de A. tonsa e E. affinis. Estes resultados, juntamente com as observações de laboratório, sugerem que Z. intermedium é um epibionte obrigatório.
Subject(s)
Animals , Ciliophora/physiology , Copepoda/parasitology , Ciliophora/growth & development , RiversABSTRACT
Um fator limitante nas primeiras fases do cultivo do jundiá (Rhamdia quelen Quoy e Gaimard, 1824) é a presença da ictioftiríase. Os ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) presentes na dieta possuem uma potente atividade imuno-moduladora, e esta atividade depende da espécie analisada e da quantidade/qualidade dos PUFAs da dieta. O objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta fisiológica de alevinos de jundiá, alimentados com diferentes fontes de ácidos graxos, quando parasitados pelo protozoário Ichthyophthirius multifiliis (Fouquet, 1876). Alevinos de jundiá (7,6±0,8g) alimentados durante sete semanas com cinco dietas contendo diferentes fontes lipídicas: óleos de peixe, linhaça e milho foram expostos ao protozoário. No quinto dia a presença da doença foi detectada. Amostras de sangue foram coletadas e sobrevivência e graus de infestação foram estimados. As diferentes dietas afetaram a sobrevivência dos alevinos, sendo que alevinos que consumiram dietas com óleo de peixe apresentaram uma maior sobrevivência. O hematócrito e o grau de infestação não apresentaram diferença estatística significativa entre os tratamentos, entretanto a contagem diferencial dos leucócitos registrou diferença. Os resultados mostraram pela primeira vez no jundiá que, diferentes fontes lipídicas produzem respostas fisiológicas diversas, podendo representar uma alternativa ao tratamento da doença. Novos estudos deverão ser realizados no sentido de aprofundar o conhecimento aqui gerado.
A limiting factor in the early stage of the jundiá (Rhamdia quelen Quoy; Gaimard, 1824) culture is the presence of diseases such as ichthyophthiriasis or "Ich". Dietary polyunsaturated fatty acids (PUFAs) have a potent immunomodulatory activity; and this activity depend of the fish species, quantity/quality of the dietary PUFAS. The aim of this study was evaluate the physiologic response ofjundiá, rather fed diets with different sources of fatty acids when challenge to Ich disease. Fingerlings ofjundiá (7.6±0.8g) were fed during seven weeks with five diets with a different lipid source: fish, linseed and corn oils. Then, the fish were challenged with the Ichthyophthirius multifiliis (Fouquet, 1876). On the 5th day, the presence of the disease was detected. Survival rate, blood samples and infection grade were recorded. Diets affect the survival rate of fingerlings, thus fish fed with diet with fish oil showed a higher survival. Hematocrit and infestation grade no recorder differences among treatment. The differential analysis of white blood cells shows difference. The results point out, at first time injundiá, that dietary lipids caused diversity physiologic response, this may be represent an opportunity for the disease treatment. New studies must be carrying out to deep knowledge found.
Subject(s)
Animals , Catfishes/parasitology , Ciliophora Infections/veterinary , Ciliophora/physiology , Diet , Fatty Acids/administration & dosage , Catfishes/immunology , Fish Diseases/immunology , Fish Diseases/mortality , Fish Diseases/parasitology , Survival RateABSTRACT
Peritrich ciliates are commonly found colonizing living substrates. Although this a well known phenomenon, biological aspects of this relationship need to be studied in more detail. Assessment of growth rates in peritrichs has been the subject of very few studies. Only species in the genera Carchesium Ehrenberg, 1830 and Vorticella Linnaeus, 1767 had their growth rates evaluated in the field and in the laboratory. In the present study, growth, colonization (colonies/host), and proliferation (zooids/colony) rates of the peritrich epibiont Zoothamnium intermedium Precht, 1935 attached to the calanoid copepod Acartia tonsa Dana 1848 were evaluated in the laboratory in two food regimes: bacteria only, and algal based diet. Results showed that growth, colonization, and proliferation rates were similar for both diets. Maximum growth rates obtained for Z. intermedium was 0.85 and 0.83 per day, for bacteria and algae respectively. Maximum colonization rates were 0.5 per day for both diets, and the maximum proliferation rates were 0.44 and 0.42 per day for bacteria and algae respectively. These results demonstrate that Z. intermedium is able to grow at the same rate of other peritrichs on bacterial and algal based diets.
Ciliados peritríquios são geralmente encontrados colonizando a superfície de outros organismos. Embora este fenômeno seja bem documentado, certos aspectos biológicos desta associação ainda precisam ser estudados. Taxas de crescimento em peritríquios foram objeto de pouquíssimos estudos, visto que apenas espécies nos gêneros Carchesium e Vorticella tiveram suas taxas de crescimento calculadas em experimentos de campo e de laboratório. No presente trabalho, taxas de crescimento, colonização (colônias/hospedeiro) e proliferação (zooides/colônia) do peritríquio epibionte Zoothamnium intermedium colonizando o copépodo calanoide Acartia tonsa foram avaliadas em laboratório com duas dietas: bactéria somente e alga. Resultados demonstraram que taxas de crescimento, colonização e proliferação foram semelhantes para as duas dietas. A taxa de crescimento máxima observada para Z. intermedium foi de 0.85 e 0.83 por dia para bactéria e alga, respectivamente. A taxa máxima de colonização foi 0.5 por dia para as duas dietas e a taxa máxima de proliferação foi de 0.44 e 0.42 por dia para bactéria e alga, respectivamente. Estes resultados demonstram que Z. intermedium cresce em taxas semelhantes a outras espécies de peritríquios em dietas de bactérias ou de algas.