ADQUISICIÓN DE FOSFATO COMPARATIVO EN LAS ALGAS RHIZOPHYTIC GIGANTE

ADQUISICIÓN DE FOSFATO COMPARATIVO EN LAS ALGAS RHIZOPHYTIC GIGANTE UNICELULAR (BRYOPSIDALES, CHLOROPHYTA): VS. CARNOSO FORMAS CALCIFICADAS

Abstracto

La absorción de fosfato a través talos tierra anteriormente vs. Rizoides subterráneas ha sido comparado en rhizophytic especies de algas verdes siphonaceous de cinco distribuida globalmente géneros tropical:Avrainvillea nigricans Decaisne, Caulerpa lanuginosa J. Agardh, Halimeda incrassata (J. Ellis) JV Lamouroux, Penicillus capitatus Lamarck y Udotea flabellum (J. Ellis & Solander) M. Howe. Se recolectaron plantas, aclimatados a las condiciones de laboratorio durante 3 días, y después se incubaron durante 8 horas a saturar la intensidad de luz con 30 M PO 4 3- añadido a su sobre el suelo talo o por debajo del suelo rizoides. A continuación, fósforo tejido Porcentaje se comparó con el control de especímenes, que se ejecutan simultáneamente en la ausencia de fosfato. El dos especies carnosas, A. nigricans y C.lanuginosa , no mostró diferencias significativas en el estado de nutrientes de tejido, y se muestra la variación mucho mayor entre los controles que las tres especies calcificadas. Especies calcificados mostraron mayor contenido de fósforo después de ser expuesto a cualquiera por encima o por debajo del suelo talo porciones, lo que indica que estas algas pueden responder a los aumentos a corto plazo en la disponibilidad de nutrientes y tienen un mecanismo de adquisición de nutrientes más regulado. Los resultados sugieren que la calcificación puede jugar un papel importante en la absorción de fósforo.

Palabras clave

Bryopsidales ; La calcificación ; La absorción de nutrientes ; Fosfato ; Rizoides

1. Introducción

Macroalgas tropicales se enfrentan a dos fuertes presiones selectivas: la limitación de nutrientes y herbivoría (ver revisión en Littler y Littler, 2007 ). Si bien la medida en que éstos arriba hacia abajo vs. factores ascendentes a regular las comunidades de macroalgas de arrecife es muy variable ( Burkepile y Hay, 2006 ), ambos parecen ser evolutivamente significativo, dado el número de herbívoros de defensa y en nutrientes de absorción de adaptaciones ( Padilla , 1989  y  Williams, 1984 ). La calcificación, o la formación de cristales de carbonato de calcio en o sobre la pared celular de las algas, es una de las defensas anti-herbivoría más bien estudiadas entre macroalgas ( Paul y Hay, 1986 ). Además, se cree que la calcificación para facilitar la absorción de nutrientes a través de la generación de protones (McConnaughey y Whelan, 1997 ), aunque esta hipótesis requiere más investigación en macroalgas más calcárea. Si la calcificación proporciona un alivio de ambas presiones selectivas, esto puede explicar la notable abundancia de algas calcáreas en los trópicos ( Littler, 1976 ).

Rhizophytic algas de las Bryopsidales orden emplean un amplio sistema rizoidal que los anclajes a los sustratos de arena y permite la absorción de nutrientes y la translocación de las aguas de los poros de sedimentos ricos en nutrientes ( Williams, 1984 ). Esta adaptación también puede tener un beneficio adaptativo para rhizophytes en aguas costeras tropicales y subtropicales donde los niveles de nutrientes, la columna de agua son a menudo debajo de los límites de detección ( Lapointe et al., 1992  y  Littler y Littler, 1990 ). Sin embargo, ya que la documentación de este fenómeno ( Williams, 1984 ), la importancia relativa de los talos por encima del suelo y por debajo de tierra rizoides en la adquisición de nutrientes ha permanecido poco comprendido.

Los estudios detallados de Williams (1984) y Williams y Fisher (1985) sugieren que los rizoides decupressoides Caulerpa (Vahl) C. Agardh es probable su fuente dominante de adquisición de nitrógeno.Nos pusimos en marcha para aumentar estos dos estudios de una sola especie con un análisis comparativo más amplio de la asimilación de fósforo en macroalgas tropical. Nos centramos en fosfato, ya que se piensa que es el nutriente limitante en los sedimentos de carbonato tropicales habitadas por algas rhizophytic ( Lapointe et al., 1992  y  Lapointe, 1987 ). A diferencia de nitrógeno, fosfato se sabe que se unen a los compuestos de carbonato ( Lin y Singer, 2006 ), que puede causar diferencias en la adquisición de fosfato en las especies vs. calcificado carnosas. Se investigaron los efectos de la calcificación en la absorción de fosfato preguntando (1) Haga rhizophytic algas muestran diferencias carnosas y calcificadas en fosfato de incorporación de tejido después de la exposición de fosfato a corto plazo? (2) ¿Es la adquisición de fosfato de la misma en talos sobre el suelo y rizoides subterráneas de calcificada vs. miembros carnosas de los Bryopsidales?

2. Métodos

2.1. Sitios de campo y mantenimiento

Harry Harris Park en Tavernier, Florida (25 ° 01'30.52 "N, 80 ° 29'35.18" W) se caracteriza por una granThalassia testudinum cama Bancos ex König y una diversidad de flora de rhizophytic, deriva, y algas marinas epilíticas en agua de mar ambiente con una salinidad de 36 a 37 partes por mil y la temperatura entre 29 y 31 ° C durante el estudio. Carnoso Caulerpa lanuginosa J. Agardh y Avrainvillea nigricansDecaisne y calcificada Penicillus capitatus Lamarck fueron recogidos desde este sitio. Las dos especies calcificadas restantes, Halimeda incrassata (J. Ellis) JV Lamouroux y Udotea flabellum (J. Ellis y Solander) M. Howe, se obtuvieron de la entrada de Júpiter, Florida frente a Coral Cove Park (26 ° 57'46.06 "N, 80 ° 04'47.38 "W), con una temperatura del agua de mar de 20 a 21 ° C y los valores de salinidad de 34 a 35 partes por mil en el momento de la recogida. El último sitio se caracteriza por un lecho de hierbas marinas mezclado-especies, incluyendo T. testudinum , Halophila decipiens Ostenfeld, Syringodium filiformeKützing en Hohenacker y Halodule wrightii Ascherson, con mucho menor diversidad de algas que Harry Harris Park.

Las algas marinas de tamaño medio para cada especie se recogieron en ambos sitios a mano a partir de aproximadamente 0,5 m de profundidad, mientras que el buceo, con especial atención a la eliminación cuidadosa de las masas rizoidal del sedimento. A continuación, los individuos fueron transportados en agua de mar desde el lugar de recogida de nuevo a la Estación Marina Smithsonian en Fort Pierce, Florida, donde se colocaron en acuarios con recirculación de agua de mar mezclada InstantOcean © a 35 ppt durante 3-4 días para permitir la estabilización a la condiciones de laboratorio antes de los experimentos de adquisición de nutrientes.

2.2. Ensayos de incubación de Nutrientes

Cámaras construidas de PVC se utilizan para separar el terreno por encima de talo porciones de las masas subterráneos rizoidal en los ensayos de incubación de nutrientes (adaptado de McRoy y Barsdata, 1970 ). PVC fue de 15 cm de diámetro con un 18 cm x 18 cm de hoja de PVC unidos en la base. La cámara superior (23 cm de altura) estaba conectado a la cámara inferior (8 cm de altura) con un 3 cm de ancho acoplador de PVC. Una placa de plástico de 14 cm de diámetro con un agujero de 3,5 cm en el centro se colocó entre las dos cámaras. Las cámaras inferiores celebraron 1.5 L y se añadieron a los 3 L-cámaras superiores. Talos de algas intactos se colocaron a continuación en el aparato con rizoides sellados dentro de la cámara inferior, mientras que su talo encima de la tierra fue completamente sumergido en la cámara superior. Masilla adhesivo no tóxico se utilizó para sellar el agujero y mantener las algas en posición vertical.

Las algas marinas se incubaron durante 8 h en las cámaras aisladas mencionadas en tres tratamientos diferentes de fosfato con cuatro repeticiones por tratamiento por especie: controles (sin fosfato en el original), por encima del suelo talo exposición (fosfato añadido a solamente la cámara superior), y la exposición rizoidal ( fosfato añadido sólo a las cámaras inferiores). Para demostrar la completa falta de flujo entre las dos cámaras, rojo allura AC, se añadió E129 colorantes con el agua en la parte superior o inferior de la cámara durante los recorridos de prueba preliminares. Después de 12 h, no se observó evidencia visual de intercambio. Cada cámara se llenó con la misma agua de mar artificial utilizado en los acuarios, con picos de nutrientes adicionales para cada tratamiento. Monohidrato NaH 2 PO 4 se añadió para proporcionar 30 mM PO 4 3- , una concentración elegida para asegurar la saturación de la absorción de nutrientes, es decir, mucho más alta que normalmente reportado en la columna de agua y sedimentos alrededor de estas algas ( Lapointe et al., 1992  y  Lapointe, 1987 ). Usando hipersaturando niveles de fosfato mejora sustancialmente las posibilidades de ver las diferencias en los niveles de fósforo tejido después de sólo un par de horas. Sin embargo hay que señalar que los niveles de fosfato inferiores podrían haber causado resultados diferentes.

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