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Symbiolite – A novel microbial-algal calcification process driven by coral symbiotic algae: Structure, function, ecological role and evolutionary significance
Coordinator - João Serôdio
Programme - Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico - 2014 (PTDC/MAR-EST/3726/2014)
Execution dates - 2016-06-01 - 2019-11-30 (42 Months)
Funding Entity - FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia; FEDER - Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional
Funding for CESAM - 199784 €
Total Funding - 199784 €
Proponent Institution - Universidade de Aveiro
Participating Institutions
University Technology, Sidney
University of Copenhagen - Marine Biological Laboratory

[content only available in portuguese]

Os dinoflagelados do género Symbiodinium são comumente conhecidos como endosimbiontes de invertebrados com uma importância central para o funcionamento dos recifes de coral. No entanto, a fase endossimbiótica do ciclo de vida de Symbiodinium spp. está inerentemente ligada a uma fase de vida livre (ex hospite), mais críptica, e que é mal conhecida. No âmbito de um projeto anterior, a equipa desta proposta descobriu de que Symbiodinium spp. de vida livre em associação com bactérias, formam, em cultura, esferulitos aragoníticos – ‘simbiolitos’ – que encapsulam os dinoflagelados como células endolíticas. O processo é mediado pela fotossíntese de Symbiodinium mas só acontece quando em associação com bactérias. Esta descoberta oferece uma visão completamente nova sobre questões fundamentais relacionadas com o ciclo de vida e a ecologia destes importantes dinoflagelados. Poderá ajudar a explicar a forte pressão seletiva que terá conduzido Symbiodinium a estabelecer um ciclo de vida com uma fase endossimbiótica, e representa um precedente no estudo da calcificação biologicamente mediada, por representar a primeira descrição de uma comunidade dinoflagelados-bactérias calcificadora. O projeto Symbiolite aproveitará a posição liderante da equipa de investigação para explorar esta totalmente nova área de estudo, na intersecção entre a calcificação mediada por algas e bactérias, e a ecologia e ciclo de vida de Symbiodinium. Este projeto pretende investigar:
i) os processos que conduzem à formação de simbiolitos, com o objectivo de compreender e propor uma explicação mecanística para a sua ocorrência;
ii) a diversidade da comunidade bacteriana associada aos simbiolitos, formados em cultura ou na natureza;
iii) o papel funcional dos simbiolitos na ecologia e no ciclo de vida de Symbiodinium; em particular, os efeitos da incorporação de células vivas de Symbiodinium nos simbiolitos, na sua capacidade fotossintética e enquanto potencial mecanismo de fotoprotecção contra radiação ultra-violeta;
iv) o papel potencial da formação de simbiolitos e das alterações da composição química dos oceanos ao longo de escalas de tempo geológicas, no estabelecimento das simbioses entre corais e algas;
v) a occorrência de simbiolitos na natureza. Na sua maioria, estas linhas de investigação serão desenvolvidas em culturas sob condições laboratoriais controladas. As experiências serão centradas principalmente em medições, não-destrutivas e baseadas em fluorometria da clorofila, da fotofisiologia de Symbiodinium, e das condições físico-químicas na superfície dos simbiolitos, usando microsensores de radiação visível e ultravioleta, assim como de pH, O2 e Ca2+. A procura de simbiolitos no ambiente será conduzida em amostras recolhidas na Grande Barreira de Corais (Austrália). O projeto Symbiolite tem como objectivo geral obter dados mecanísticos, estruturais e funcionais que sirvam para compreender a importância passado, presente e futuro da calcificação mediada por Symbiodinium para os dinoflagelados de vida livre, o ecossistema dos recifes de coral e o ciclo global do carbono. Pretende reunir evidência sobre o papel deste processo de calcificação no estabelecimento das simbioses coral-alga, há milhões de anos, num ambiente marinho com características químicas muito diferentes das dos oceanos modernos. O projecto reúne uma forte equipa internacional com experiência multidisciplinar, cobrindo áreas desde a fotofisiologia e mineralização biologicamente mediada à microbiologia e genética moleculares, e com competências, recursos e equipamento para explorar esta nova área científica.




Members on this project
Artur Alves
Researcher
João Serôdio
Coordinator

CESAM Funding: