Variation of the interphase heterochromatin in Artemia (Crustacea, Anostraca) of the Americas is related to changes in nuclear size and ionic composition of hipersaline habitats / Variação da heterocromatina interfásica em Artemia (Crustacea, Anostraca) das Américas está relacionada a mudanças no tamanho nuclear e composição iônica em habitats hipersalinos

ABSTRACT

Abstract The populations of Artemia (or brine shrimp) from the Americas exhibit a wide variation in the amount of interphase heterochromatin. There is interest in understanding how this variation affects different parameters, from the cellular to the organismal levels. This should help to clarify the ability of this organism to tolerate brine habitats regularly subject to strong abiotic changes. In this study, we assessed the amount of interphase heterochromatin per nucleus based on chromocenter number (N-CHR) and relative area of chromocenter (R-CHR) in two species of Artemia, A. franciscana (Kellog, 1906) (n=9 populations) and A. persimilis (Piccinelli and Prosdocimi, 1968) (n=3 populations), to investigate the effect on nuclear size (S-NUC). The relationship of the R-CHR parameter with the ionic composition (IC) of brine habitats was also analysed. Our results indicate a significant variation in the amount of heterochromatin both within and between species (ANOVA, p<0.001). The heterochromatin varied from 0.81 ± 1.17 to 12.58 ± 3.78 and from 0.19 ± 0.34% to 11.78 ± 3.71% across all populations, for N-CHR and R-CHR parameters, respectively. N-CHR showed less variation than R-CHR (variation index 15.5-fold vs. 62-fold). At least five populations showed a significant association (p<0.05) between R-CHR and S-NUC, either with negative (four populations, r= from -0.643 to -0.443), or positive (one population, r= 0.367) values.Within each species, there were no significant associations between both parameters (p>0.05). The R-CHR and IC parameters were associated significantly for the magnesium ion (r= 0.496, p<0.05) and also for the chloride, sodium and calcium ions (r = from -0.705 to -0.478, p<0.05). At species level, a significant association between both parameters was also found in A. franciscana populations, for the sulphate and calcium ions, in contrast to A. persimilis. These findings suggest that the amount of interphase heterochromatin modifies the nuclear size in Artemia. Our data also indicate that change in the amount of interphase heterochromatin is in line with the ionic composition of brines. This would be a species-specific phenomenon, whose occurrence may be involved in the ability of this organism to survive in these environments.

RESUMO

Resumo As populações de Artemia (ou camarão de salinas) das Américas apresentam uma grande variação na quantidade de heterocromatina interfásica. Há interesse em compreender como esta variação afeta diferentes parâmetros, desde o nível celular até os organismos. Isso deve ajudar a esclarecer a capacidade destes organismos tolerarem habitats extremos de água hipersalinas, que normalmente são submetidos a fortes mudanças abióticas. Neste estudo, avaliou-se a quantidade heterocromatina interfásica por núcleo através do número de cromocentros (N-CHR) e a área relativa de cromocentros (R-CHR) em duas espécies de Artemia, A. franciscana (Kellog, 1906) (n=9 populações) e A. persimilis (Piccinelli e Prosdocimi, 1968) (n=3 populações), para investigar o seu efeito no tamanho nuclear (S-NUC). Também foi analisada a relação de R-CHR com a composição iónica (CI) dos habitats hipersalinos. Nossos resultados indicam uma variação significativa na quantidade de heterocromatina dentro e entre espécies (ANOVA, p<0,001). Em todas as populações, a heterocromatina variou de 0,81 ± 1,17 para 12,58 ± 3,78 e de 0,19 ± 0,34% para 11,78 ± 3,71% para os parâmetros R-CHR e N-CHR, respectivamente. N-CHR apresentou menor variação do que R-CHR (amplitude de variação de 15,5 vezes vs. 62 vezes). Pelo menos cinco populações apresentaram uma associação significativa (p<0,05) entre R-CHR e S-NUC, seja com valores negativos (quatro populações, r = -0,643 a -0,443) ou positivo (uma população, r = 0,367). Os parâmetros R-CHR e CI foram associados significativamente para o íon de magnésio (r = 0,496, p<0,05) e também para os íons cloreto, sódio e cálcio (r = -0,705 a -0,478, p<0,05). Ao nível de espécie, foi também encontrada uma associação significativa entre esses dois parâmetros em populações de A. franciscana para os íons de sulfato e de cálcio, em contraste com A. persimilis. Estes achados sugerem que a quantidade heterocromatina interfásica modifica o tamanho nuclear em Artemia. Os nossos dados também indicam que a mudança na quantidade de heterocromatina interfásica está associada com a composição iónica das salinas. Este seria um fenómeno específico da espécie, cuja ocorrência pode estar envolvida na capacidade deste organismo sobreviver em tais ambientes.