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?

ABSTRACT

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.

RESUMO

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.