Publicação

Otimização de ferramentas moleculares para a monitorização de espécies não indígenas em regiões costeiras do Norte de Portugal

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Nos ecossistemas marinhos e costeiros, a proliferação de espécies não indígenas (ENI) encontra-se entre as cinco principais causas da perda de biodiversidade. O transporte marítimo é o principal meio de introdução de ENI marinhas e tem vindo a aumentar globalmente. Desta forma é essencial prevenir a entrada de ENI e detetar precocemente a sua presença nos locais mais suscetíveis, como é o caso dos portos e das marinas. As ENI marinhas são sobretudo invertebrados, cuja identificação com base na morfologia é muitas vezes desafiante, e exige um elevado grau de conhecimento a nível taxonómico das espécies, um processo que se pode tornar muito moroso. Por outro lado, técnicas moleculares, que usam como base o ADN na identificação de espécies, como o DNA metabarcoding, poderão ser mais rápidas e eficazes na deteção precoce de ENI, dada a sua elevada sensibilidade que permite a deteção das espécies em qualquer estádio do seu ciclo de vida e quando presentes em densidades muito baixas. O presente estudo teve como objetivo a otimização de ferramentas moleculares para a monitorização de ENI de invertebrados marinhos em regiões costeiras do Norte de Portugal. Numa primeira fase, foi compilada e auditada uma biblioteca de referência de ENI de invertebrados marinhos que ocorrem em Portugal continental, uma vez que constitui a base para uma identificação taxonómica eficaz das sequências geradas por DNA metabarcoding. A lista de ENI de invertebrados marinhos consistiu em 68 espécies, com dominância dos filos Arthropoda: Crustacea, Chordata: Ascidiacea e Mollusca. Para 58 ENI foram encontradas sequências do marcador COI na base de dados BOLD. Após auditoria verificou-se que apenas 18% das ENI foram classificadas com níveis que indicam concordância (A e B), em que um BIN (Barcode Index Number) foi atribuído apenas a uma morfoespécie. No entanto, 59% das espécies foram classificadas com nível E, que indica discordância taxonómica. Uma inspeção pormenorizada revelou que a discordância se deveu a identificações incorretas (38%) e a classificações sinónimas (11%), mas para 51% dos casos não foi possível perceber a sua origem. Numa segunda fase do estudo foram avaliados os efeitos sazonal (primavera, outono e inverno), do método de amostragem (substratos duros e artificiais, zooplâncton e eDNA) e do uso de diferentes marcadores genéticos (COI e 18S) na recuperação de ENI por DNA metabarcoding, na marina Porto Atlântico, localizada no porto de Leixões. No global, foram identificadas 626 espécies de invertebrados marinhos por DNA metabarcoding pertencentes a 22 filos distintos, com dominância dos filos Arthropoda:Crustacea, Chordata:Ascidiacea e Mollusca. O maior número de espécies foi registado no zooplâncton e no outono. Ambos os fatores (o método de amostragem e a estação do ano) afetaram significativamente a composição das comunidades de invertebrados marinhos recuperadas por DNA metabarcoding, para ambos os marcadores moleculares. No global, foram detetadas 31 ENI por DNA metabarcoding na marina Porto Atlântico, 7 das quais são invasoras e 7 são presumíveis novos registos em Portugal continental. No entanto, apenas 4 ENI foram detetadas por ambos os marcadores. A amostragem de zooplâncton e o inverno foram, respetivamente, o método e a estação do ano em que foi detetado um maior número de ENI, no entanto o número máximo só foi atingido quando reunidos os resultados de todos os métodos de amostragem.
Autores principais:	Amaral, Fábio Manuel Ferreira Gouveia Santos
Assunto:	DNA metabarcoding Ecossistemas marinhos e costeiros Invertebrados marinhos Espécies não indígenas (ENI) Norte de Portugal DNA metabarcoding Marine and coastal ecosystems Marine invertebrates Non-indigenous species (NIS) Northern Portugal
Ano:	2023
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	Nos ecossistemas marinhos e costeiros, a proliferação de espécies não indígenas (ENI) encontra-se entre as cinco principais causas da perda de biodiversidade. O transporte marítimo é o principal meio de introdução de ENI marinhas e tem vindo a aumentar globalmente. Desta forma é essencial prevenir a entrada de ENI e detetar precocemente a sua presença nos locais mais suscetíveis, como é o caso dos portos e das marinas. As ENI marinhas são sobretudo invertebrados, cuja identificação com base na morfologia é muitas vezes desafiante, e exige um elevado grau de conhecimento a nível taxonómico das espécies, um processo que se pode tornar muito moroso. Por outro lado, técnicas moleculares, que usam como base o ADN na identificação de espécies, como o DNA metabarcoding, poderão ser mais rápidas e eficazes na deteção precoce de ENI, dada a sua elevada sensibilidade que permite a deteção das espécies em qualquer estádio do seu ciclo de vida e quando presentes em densidades muito baixas. O presente estudo teve como objetivo a otimização de ferramentas moleculares para a monitorização de ENI de invertebrados marinhos em regiões costeiras do Norte de Portugal. Numa primeira fase, foi compilada e auditada uma biblioteca de referência de ENI de invertebrados marinhos que ocorrem em Portugal continental, uma vez que constitui a base para uma identificação taxonómica eficaz das sequências geradas por DNA metabarcoding. A lista de ENI de invertebrados marinhos consistiu em 68 espécies, com dominância dos filos Arthropoda: Crustacea, Chordata: Ascidiacea e Mollusca. Para 58 ENI foram encontradas sequências do marcador COI na base de dados BOLD. Após auditoria verificou-se que apenas 18% das ENI foram classificadas com níveis que indicam concordância (A e B), em que um BIN (Barcode Index Number) foi atribuído apenas a uma morfoespécie. No entanto, 59% das espécies foram classificadas com nível E, que indica discordância taxonómica. Uma inspeção pormenorizada revelou que a discordância se deveu a identificações incorretas (38%) e a classificações sinónimas (11%), mas para 51% dos casos não foi possível perceber a sua origem. Numa segunda fase do estudo foram avaliados os efeitos sazonal (primavera, outono e inverno), do método de amostragem (substratos duros e artificiais, zooplâncton e eDNA) e do uso de diferentes marcadores genéticos (COI e 18S) na recuperação de ENI por DNA metabarcoding, na marina Porto Atlântico, localizada no porto de Leixões. No global, foram identificadas 626 espécies de invertebrados marinhos por DNA metabarcoding pertencentes a 22 filos distintos, com dominância dos filos Arthropoda:Crustacea, Chordata:Ascidiacea e Mollusca. O maior número de espécies foi registado no zooplâncton e no outono. Ambos os fatores (o método de amostragem e a estação do ano) afetaram significativamente a composição das comunidades de invertebrados marinhos recuperadas por DNA metabarcoding, para ambos os marcadores moleculares. No global, foram detetadas 31 ENI por DNA metabarcoding na marina Porto Atlântico, 7 das quais são invasoras e 7 são presumíveis novos registos em Portugal continental. No entanto, apenas 4 ENI foram detetadas por ambos os marcadores. A amostragem de zooplâncton e o inverno foram, respetivamente, o método e a estação do ano em que foi detetado um maior número de ENI, no entanto o número máximo só foi atingido quando reunidos os resultados de todos os métodos de amostragem.