Esponjas marinhas do sul do Brasil : estrutura das comunidades, interações e biodiversidade

Abstract

O presente estudo tem como foco principal caracterizar a estrutura das assembléias de poríferos marinhos, a influência de fatores ambientais em sua distribuição, a sua relação com os demais organismos e a biodiversidade em três Ilhas do Estado de Santa Catarina. As coletas foram realizadas nas ilhas das Aranhas, do Xavier e do Campeche, município de Florianópolis. Os dados quantitativos foram coletados em dois estratos de profundidade: (1) a seis metros (RASO) e (2) a 12 metros (FUNDO). Em cada faixa de profundidade foram estendidas cinco transecções de 20 metros de comprimento cada, em contínuo. Para verificar se houve diferença significativa na estrutura das assembléias, considerando os fatores ilhas, profundidade e tipos de rocha, foi utilizado no SPSS, versão 18, o Modelo Linear Generalizado – GLM. Através da matriz de similaridade foi realizada uma análise de escalonamento multi-dimensional (nMDS) para representar a distribuição dos descritores ambientais em relação à composição de espécies. Para caracterizar e quantificar as interações entre as esponjas e o fito-zoobentos foram criadas quatro categorias de interação: Contato de Borda (CB): quando não há evidência de crescimento de dois organismos, um sobre o outro, que entram em contato direto pelas bordas; Contato Indireto (CI): quando a esponja está próxima ao organismo vizinho, num raio de até 5 cm de distância, sem contato das bordas de ambos; Contato por Recobrimento (RE): quando toda ou parte da esponja apresenta crescimento sobre o organismo em contato e Contato por Cobertura (RT): quando parte dos poros ou ósculos da esponja estão embaixo dos demais organismos ou quando estão sendo utilizadas como substrato. Para avaliar como as assembléias de esponjas utilizam o espaço no ambiente em relação à fauna e flora circundante, foi utilizado o índice de grau de intransitividade. A ilha das Aranhas apresenta a maior riqueza (42 spp) e abundância de esponjas (2859 ind). A ilha do Xavier apresentou a menor abundância (1665 ind) e riqueza intermediária (38 spp) e a ilha do Campeche apresentou a menor riqueza (34 spp) e abundância intermediária (2423 ind). Constatou-se interação significativa entre a localização (ilha) e o tipo de substrato e a riqueza de espécies (p-valor < 0,001) e o número de indivíduos (p= 0,039). O resultado do nMDS com stress de 0,07 mostra a tendência dos pontos a se agruparem mais proximamente uns dos outros em função da inclinação do substrato. As espécies mais abundantes foram Pachychalina alcaloidifera, Hemimycale sp., Guitarra sepia, Haliclona (Halichoclona) sp.2 e Dragmaxia anomala. O padrão de crescimento predominante nas assembléias de esponjas foi o incrustante com 71,4% das espécies. Conforme os resultados das interações, a assembléia de esponja está estruturada em Network, tanto nas interações Interfiléticas (SI= 0,64), quanto nas relações Intrafiléticas (0,79), resultantes do maior valor encontrado para SI (Stand-off Index) em relação ao WI (Win Index). Os resultados da matriz de contato tanto para as espécies de esponjas com os grupos interfléticos, quanto para as esponjas no grupo intrafilético, evidenciam a presença de competição Network, sem dominância evidente por nenhuma espécie ou grupo morfuncional. O presente estudo amplia o registro de poríferos em costões rochosos de Santa Catarina, das atuais 38 espécies para 75.

This study focuses mainly the structure of marine sponges assemblages, the influence of the environment factors on their distribution, its relationship with other marine organisms and biodiversity on tree islands of the Santa Catarina State. Samples were collected on the islands of Aranhas, Xavier and Campeche. Quantitative data were collected at two depths strata: (1) six meters (SHALLOW) and (2) 12 meters (DEEP). At each depth range, five transects were extended (20 meters long each) in a continuous way. To determine whether there was significant difference between the islands, depths and types of rock, the model Generalized Linear Models was employed. Through the similarity matrix, an analysis of multi-dimensional scaling (nMDS) was performed to represent the distribution of environmental descriptors regarding the species composition. To characterize and quantify the interactions between sponges and phyto-zoobenthos four categories of interaction were created: Tissue Contact: when there is no evidence of growth of two organisms on top of each other when they come into direct contact by the tissue; Indirect Contact: when the neighbor organism is next to the sponge, within a radius of up to 5 cm distance, but without contact on either edges; Win Interaction: when all or part of the sponge shows growth upon the organism in contact and Loss Interaction: when part of the pores or osculum of the sponge are underneath other organism or when they are being used as substrate. To evaluate how the assemblies of sponges uses the space in relation to the surrounding flora and fauna, the index degree of intransitivity was utilized. The island of Aranhas presents the greatest richness (42 spp) and abundance of sponges (2859 ind). The island of Xavier shows the lowest abundance (1665 ind) and intermediate richness (38 spp) and Campeche Island has the lowest richness (34 spp) and intermediate abundance (2423 ind). A significant interaction between location (island) and the type of substrate for species richness (p-value <0.001) and number of individuals (p = 0.039) was found in the study. The result of nMDS with stress of 0.07 shows that points grouped tend to group together more closely to each other according to the substrate inclination. The most abundant species were Pachychalina alcaloidifera, Hemimycale sp., Guitarra sepia, Haliclona (Halichoclona) sp.2 and Dragmaxia anomala. The predominant growth pattern in the assemblies of sponges was incrustant with 71.4% of the species. According to the interaction results, the sponge assembly are in a Network structure, both in Interphiletic interactions (SI = 0.64), as Intraphiletic relations (0.79), resulting from the higher value found for SI (Stand-off Index) compared to WI (Win Index). The results of the contact matrix for both species of sponges with interphiletic groups, as well as for sponges with sponges, show the presence of competition-type Network, with no evident dominance by any species or morfunctional group. Thus, the present study extends the record of sponges, from the current 38 species to 75.