Samuel Coelho de Faria.

A cidade de São Sebastião tornou-se o primeiro município do Sudeste brasileiro a ter todas as suas escolas certificadas com o selo Escola Azul da UNESCO, programa internacional de educação oceânica que estimula a integração entre escolas, comunidade e instituições científicas. A articulação local com a Secretaria de Educação de São Sebastião contou com o apoio do Centro de Biologia Marinha da USP (CEBIMar) que ofereceu atividades educativas, formação de professores e suporte técnico-científico. A iniciativa visa promover a cultura oceânica, a valorização do patrimônio marinho e o engajamento de crianças e jovens na conservação dos oceanos, contribuindo para o fortalecimento de políticas públicas alinhadas à Década da Ciência Oceânica da ONU.

Instalação de um sistema completo de distribuição de água do mar captada e filtrada, assegurando o abastecimento de laboratórios, tanques didáticos, áreas de visitação e, prioritariamente, o novo mesocosmo marinho multiespécies. O mesocosmo é sistema experimental com água natural em fluxo contínuo, que mantém organismos vivos e permite testar efeitos de estressores ambientais. Essencial para pesquisas em ecologia e fisiologia marinha no CEBIMar.

A disponibilidade contínua de água do mar de qualidade nos laboratórios é fundamental para a manutenção dos organismos e dos experimentos de longa duração nas atividades de pesquisa. Diante do consumo diário de ~6 mil litros, enfrentamos desafios com um sistema obsoleto de captação de água do mar frequentemente acometido por paralisações devido aos alagamentos, o que ainda expõe a riscos de queda e choque elétrico os técnicos encarregados da manutenção. Essas interrupções prejudicam a manutenção e aclimatação dos animais em nossos laboratórios, levando a condições prejudiciais como hipóxia (baixos níveis de oxigênio), hipercapnia (altos níveis de gás carbônico), acúmulos de compostos nitrogenados (amônia) e até mortalidade, o que afeta diretamente os projetos de pesquisa e as experiências educativas e de sensibilização social das vertentes de ensino e extensão. Com um sistema estável que ofereça bem-estar animal, confiabilidade nos experimentos e segurança técnica, teremos a possibilidade de estruturar no CEBIMar um mesocosmo multiespécies: um sistema experimental aberto que reproduz o ambiente marinho ex situ. No mesocosmo, as flutuações físico-químicas naturais do ambiente - como pH, matéria orgânica, temperatura, oxigênio dissolvido e salinidade - são preservadas e, simultaneamente, manipula-se artificialmente uma ou mais variáveis de interesse. A experimentação laboratorial com notório poder de causalidade se harmoniza à relevância ecológica de um sistema aberto com uma multiplicidade de organismos, permitindo o acesso a questões emergentes em ciências do mar, especialmente os impactos das mudanças climáticas (aquecimento e acidificação) na biodiversidade marinha. O novo sistema de captação de água permitirá, portanto, replicar de forma controlada o ambiente marinho nos laboratórios, contribuindo tanto para a manutenção das atividades de projetos e ações vigentes quanto para a expansão das potencialidades de um centro de biologia marinha único no Brasil.

O aquecimento acelerado dos oceanos é uma grande ameaça para os ecossistemas recifais em todo o mundo. O calor e a irradiação solar elevados podem levar ao branqueamento em massa e à morte dos corais. Locais e habitats que são menos suscetíveis ao estresse térmico devido a características intrínsecas (e.g., maiores profundidades e alta turbidez) são amplamente reconhecidos como refúgios climáticos para corais. Corais que vivem fora de refúgios climáticos podem enfrentar pressão seletiva mais forte e ter maior potencial de adaptação/aclimatação do que aqueles encontrados em refúgios, incluindo maior tolerância ao calor e limites de branqueamento. Assim, os refúgios climáticos podem impor trade-offs para os corais que podem comprometer sua sobrevivência em longo prazo. Nosso objetivo aqui é avaliar os trade-offs ecofisiológicas sofridos por corais que vivem em refúgios climáticos no Atlântico Sudoeste (i.e., habitats/locais turvos e sujeitos a menor variabilidade/estresse térmico). Faremos isso investigando como corais de locais/habitats de refúgio e não-refúgio respondem ao estresse de calor e luz em três escalas espaciais: entre regiões ao longo do gradiente latitudinal dentro da Província Brasileira, entre sítios dispostos em um gradiente cross-shelf ao longo da plataforma continental e entre habitats (topos versus paredes) dentro de cada sítio. Nossas descobertas ajudarão a esclarecer as vantagens e trade-offs sofridos por corais que vivem dentro e fora de refúgios climáticos, em várias escalas espaciais, e fornecerão informações sobre estratégias eficazes de conservação para ecossistemas de recifes diante das mudanças climáticas

O Projeto Coral Vivo é uma iniciativa de grande relevância nacional, voltada à conservação e manejo sustentável dos recifes de coral, essenciais para a biodiversidade marinha e os serviços ambientais do Brasil. Desde sua criação em 2004, o projeto realiza monitoramento e pesquisa científica em locais como o Parque Nacional Marinho dos Abrolhos, promovendo também a educação ambiental em comunidades costeiras, pescadores e estudantes. Além disso, o projeto desenvolve práticas de pesca e turismo sustentáveis que beneficiam as economias locais e contribui para a formulação de políticas públicas e estratégias de conservação, reforçando a criação de áreas marinhas protegidas. Assim, o Projeto Coral Vivo se destaca como um exemplo de colaboração entre universidades, organizações não governamentais e a sociedade civil, enfatizando a importância de proteger esses ecossistemas ameaçados para a rica biodiversidade que abrigam e para o bem-estar das comunidades que deles dependem

O coral holobionte ? hospedeiro animal, fotossimbiontes (zooxantelas), bactérias e vírus - é uma unidade evolutiva cujas partes respondem sinérgica e integradamente às pressões ambientais. Os recifes de coral são pivotais na manutenção da biodiversidade marinha, contudo 50% daqueles brasileiros estão ameaçados. Por isso, objetiva-se que esta proposta surta impactos científicos, ambientais, sociais e de políticas públicas de curto a longo prazos por meio da resolução de três grandes problemas: se a diversificação de espécies de bactérias e zooxantelas associa-se aos eventos de especiação dos corais; se a aquisição da simbiose afetou a evolução da fisiologia coralínea, a adaptação a ambientes extremos e a tolerância às mudanças climáticas; e se é possível acelerar a evolução das zooxantelas para transferir potencial tolerância ao coral hospedeiro. Dezenas de espécies de corais simbióticos ou assimbióticos serão coligidas do mar profundo, recifes mesofóticos e rasos, e do entre-marés da costa do Brasil. A diversidade de zooxantelas e/ou bactérias será caracterizada genomicamente para reconstruções filogenéticas à luz da sistemática coralínea. Biomarcadores ecofisiológicos associados à respiração e fotossíntese, metabolismos energético e oxidativo, calcificação e ecologia trófica serão avaliados nos corais e zooxantelas separadamente. Os fotossimbiontes, por fim, terão a evolução acelerada em laboratório para promover tolerância à temperatura a fim de, conseguintemente, criarem-se hospedeiros mais resilientes. O passado evolutivo será recaptulado, portanto, para que se busquem os compromissos filogenéticos que promovam tolerância ou susceptibilidade ao câmbio climático, enquanto antecipa-se o futuro com evolução assisitida para se discutir novas ferramentas que possam subsidiar estratégias de co-criação com tomadores de decisão.

A Central Multiusuários do CEBIMar/USP em números: 121 usuários com projetos ativos nos níveis de iniciação científica, mestrado, doutorado, auxílio à pesquisa, temáticos e autônomos; 60 são de diversas unidades USP; 58 usuários de outras instituições governamentais e não-governamentais brasileiras, e 3 de outros países. Desde o ano 2000, foram apoiados 488 projetos de pesquisa que utilizaram (ou ainda utilizam) as instalações do Centro para coleta de organismos e dados oceanográficos, bem como para experimentação laboratorial e observações de campo. No ensino, são oferecidas anualmente 10 disciplinas optativas de graduação, 7 de pós-graduação e 2 cursos de extensão universitária, além de excursões didáticas de diversas disciplinas de graduação obrigatórias oferecidas por outras unidades da USP como IB, FFCLRP e ESALQ. Ainda, o Programa de Visitação do CEBIMar recebe cerca de 1200 visitantes por ano, ação de extensão esta que ocorre desde a década de 1980.Todas essas atividades dependem da infraestrutura laboratorial com água do mar circulante, que garante a manutenção de organismos marinhos para pesquisas, aulas práticas e exposições in vivo.

Apesar de cobrir menos de 0,1 do substrato marinho, os recifes de corais de águas rasas são reconhecidos por sustentar mais de um quarto da biodiversidade marinha e por prover inúmeros serviços ecossistêmicos à humanidade. No entanto, devido a diversos desafios de origem antrópica, cerca de 75 dos recifes de corais estão ameaçados, com inúmeros já severamente degradados ou em mudança de fase para habitats dominados por algas. Embora alguma esperança tenha sido apresentada - o risco de extinção da maioria das espécies de corais é menor do que se pensava e, como linhagem, os corais escleractíneos persistiram por pelo menos quatro dos cinco grandes eventos de extinção em massa, é de senso comum que os recifes de corais não serão os mesmos para as futuras gerações. No Atlântico Sudoeste (SWA) o panorama não é diferente, sendo a cobertura de corais afetada por anomalias térmicas cada vez mais fortes e frequentes. No entanto, embora possuam baixa diversidade (mas alta endemicidade), os corais desta região foram considerados mais resistentes e potencialmente mais resilientes aos efeitos do aquecimento do oceano. Acredita-se que tal "proteção" é o resultado das águas turvas e mais ricas em nutrientes às quais nossos corais estão adaptados. No entanto, entendemos virtualmente nada sobre a estrutura e a diversidade genética das populações de corais do SWA. Diversidade genética é reconhecida como fonte essencial para a biodiversidade, fornecendo a matéria-prima para a evolução. Quando interconectadas, as populações tendem a preservar uma maior diversidade genética em comparação com as populações mais isoladas, que por sua vez são mais suscetíveis aos efeitos da deriva gênica. Assim, buscando preencher tais lacunas e, consequentemente, aprimorar nosso entendimento de como as mudanças climáticas vêm moldando a evolução dos corais do SWA como linhagem e como sistema, a presente proposta consiste em consolidar uma linha de pesquisa interdisciplinar centrada no sequenciamento profundo de RNA/DNA junto ao Departamento de Ciências do Mar da Universidade Federal de São Paulo (DCMar-UNIFESP). Avanços tecnológicos em sequenciamento de última geração e de genotipagem (SNPs) expandiram nossa capacidade em identificar assinaturas de seleção positiva. Essas assinaturas nos ajudarão a delimitar regiões do genoma que são, ou foram, funcionalmente importantes, potencialmente indicando qual/quais variação(ões) genética(s) que contribuíram para a diversidade fenotípica e seleção de genótipos observada atualmente. Examinar essa diversidade à luz da evolução (filogenia/filogeografia/holobionte) abrirá horizontes para explorar onde, quando e como características - de qualquer natureza - mudaram em diferentes escalas de tempo. Padrões biológicos recuperados em níveis populacionais e específicos também permitirão a proposição de processos evolutivos e subsequentes transformações sofridas pelos corais em função de variáveis ambientais. Portanto, no início da Década do Oceano que se apresenta, e entendendo que tal conhecimento é essencial para definir estratégias eficientes de manejo e conservação, além de engajar diferentes setores da sociedade, a presente proposta adicionará ao conhecimento sobre os principais arquitetos dos recifes de coral de águas rasas em tempos não apenas de grande interesse científico e midiático, mas também de intensa preocupação pública devido ao destino incerto desses ecossistemas em face dos crescentes desafios de origem antrópica

Caracterizar diversos biomarcadores tróficos, fisiológicos, bioquímicos e moleculares em populações de dez espécies de corais e seus simbiontes distribuídos por diferentes recifes ao longo da costa do Brasil, e analisá-los comparativamente à luz da filogenia do grupo. Os dados gerados proverão subsídios para difusão científica via materiais educativos/informativos e criação de planos de manejo e conservação para implementação de biomarcadores em políticas públicas de monitoramento ambiental.

A functional association established by the symbiosis between cnidarians and photosynthetic microalgae (known as zooxanthellae) is found in most shallow-water coral species. Regarding the energy supply, photosynthesis reaches up to 100 of energetic requirements in corals from strongly oligotrophic environments, while heterotrophy contributes up to 60 of the energy demand in eutrophic, turbid or deep waters. The physicochemical niche, therefore, can affect the coral-zooxanthellae relationship, promoting bleaching and/or reduction of calcification, although the overall physiological variability could be phylogenetically constrained. Here, we intend to evaluate selected ecophysiological traits in several scleractinian coral species from the oligotrophic environments of Bermuda - the northernmost coral reefs of Western Atlantic Ocean - under natural and simulated conditions of climate change. Such findings will be phylogenetically compared with data from the eutrophic waters of Brazil - the southernmost coral reefs [data already sampled]. We hypothesize that: (i) reef physicochemical nature has driven the evolution of photosynthesis/heterotrophy balance; (ii) antioxidant capacity and calcification rate correlate with the dependence level of heterotrophy; (iii) species from eutrophic environments are more tolerant to climate changes; and (iv) photosynthesis/heterotrophy balance, antioxidant capacity and calcification processes are evolutionary convergent. Little is known regarding the phylogenetic pattern of physiological resilience to climate change in corals from different environments and the relative influence of the physicochemical nature and/or phylogenetic history. Our future findings can propose some phenotypic responses as markers of sensitivity in a systematic framework for cross-species investigations, underpinning putative monitoring strategies in a clade-specific manner.

The current physiological diversity reflects a temporal moment of the entire life history, and species that are recognized as discrete units actually represent a continuum of biological forms and functions linked to each other through space and time. Closely related species are more similar due to the recent divergence, while those more distantly related tend to share functional dissimilarities. Thus, most physiological characteristics observed in living species can be inherited directly from their ancestors, without an ad hoc environmental reason. Thereby, the evolutionary process generates two statistical implications in the comparative physiology: the non-configuration of 'species' as statistically independent units, and the correlation between physiological traits and historical patterns of speciation. The traditional statistic applied to comparative studies inflates the correct number of degrees of freedom and neglects the intrinsic correlation between the data. Therefore, phylogenies must be formally incorporated for the appropriate statistical correction in inter-specific evaluations, as well as for providing important new insights into evolutionary biology. The overarching aims of this internship are twofold: first, to enhance my skills concerning phylogenetic comparative methods with Prof. Dr. Theodore Garland, improving my maturity and sophistication in the field; and second, using such new and modern methods, to evaluate the coral ecophysiological data of my post-doctoral periods (FAPESP #2017/05310-9 and BEPE #2018/17252-6) to test hypotheses concerning the evolution of biological functions and the phylogenetic sensitivity of corals to climate changes. After this 'phylogenetic training', I hope to be able to contribute to disseminating such (r)evolutionary physiology in Brazilian investigations by reinforcing such epistemological approach in the comparative physiology field

Mecanismos fisiológicos, processos ecológicos e história filogenética estão associados a padrões biogeográficos e à tolerância diante de mudanças climáticas, como o aquecimento e acidificação oceânicos. Os ambientes marinhos de maior diversidade os recifes de coral vêm sofrendo com o branqueamento e redução na calcificação, especialmente as espécies de corais escleractínios de ambientes tropicais oligotróficos, como aquelas do oceano Pacífico e mar do Caribe. Não obstante, 0,01 ocupa o Atlântico sul, cujas águas apresentam maiores índices de turbidez pela sedimentação e matéria orgânica acentuadas. Segue que uma avaliação comparativa da fisiologia do branqueamento e calcificação à luz da ecologia trófica é imperativa para a compreensão dos efeitos climáticos previstos na fauna coralínea, se relacionados à natureza dos oceanos e/ou à história filogenética. Assim, seletos parâmetros ecofisiológicos serão avaliados em 12 espécies de corais ecleractínios do Atlântico sul, Pacífico leste e mar do Caribe sob condições naturais e simuladas de aquecimento e acidificação, via métodos comparativos. Hipotetizam-se aqui que: (i) a heterotrofia seja proeminente nas espécies distribuídas pela costa do Brasil, diferentemente da fotossíntese; que (ii) as espécies brasileiras sejam mais tolerantes ao branqueamento e à redução na calcificação devido à condição heterotrófica proeminente; e que (iii) a evolução da plasticidade trófica tenha sido dirigida pela natureza físico-química dos oceanos. Os dados gerados proverão subsídios para planos de manejo diante das mudanças climáticas, sobremaneira para a fauna brasileira pelas particulares características ambientais e notório endemismo, ainda carente de estudos.

Os organismos aquáticos estão sujeitos a diversas perturbações, as quais podem afetar sua fisiologia. Com relação a isso, percebemos cada vez mais o desenvolvimento do campo da Fisiologia com questões voltadas para os desafios enfrentados e estratégias recrutadas pelos organismos em seus habitats. Os conhecimentos desenvolvidos na área assumem fundamental importância no que diz respeito à compreensão acerca da sobrevivência dos seres vivos quando submetidos a essas situações desfavoráveis - como por exemplo - as alterações na salinidade do meio circundante. Embora os padrões fisiológicos e desafios impostos por cada ambiente ocupado sejam distintos, acabam por convergir a um estresse osmótico sobre os organismos. De modo a integrar os aspectos apresentados, a respectiva proposta surge com o intuito de investigar os principais osmólitos (orgânicos e inorgânicos) recrutados por diferentes espécies de bivalves para manutenção da concentração osmótica intracelular frente aos desafios abióticos impostos pelos habitats que ocupam (marinho, estuarino ou dulcícola). Embora na literatura sejam reportados diversos estudos acerca da capacidade de Regulação Isosmótica Intracelular (RII) em bivalves e, consequentemente os efetores osmóticos recrutados para isso, no entanto, a incorporação da perspectiva filogenética apresentada nesse trabalho, para além de estudos sob essa ótica serem quase inexistentes, possibilitam inferir e ainda alargar o entendimento acerca dos padrões que compreendem a fisiologia osmo-iônica nos organismos.

Como resultado do seu passado evolutivo, o subfilo Crustacea reúne representantes extantes de ambientes osmóticos dos mais variados. Sejam de biótopos marinhos, estuarinos ou dulcícolas, de salinidade estável ou variável, os crustáceos respondem em nível sistêmico a celular à osmolalidade e à concentração iônica do meio aquático. Os desafios osmóticos e iônicos impostos externamente são compensados fisiologicamente, proporcionando a homeostase hidroeletrolítica do meio interno. Um importante local de transporte iônico ativo e compensatório é o epitélio brânquial, pois as membranas de seus ionócitos constituintes possuem um conjunto de transportadores que efetuam o movimento transepitelial de íons contra seus gradientes. Dentre estes, o simportador Na+-K+-2Cl- (NKCC) tem um papel saliente na captação e secreção de sal, além de participar da regulação do volume celular em células não-epiteliais. A presente investigação caracterizará o papel do NKCC em crustáceos que ocupam diferentes nichos osmóticos e que apresentam padrões osmorregulatórios distintos, particularmente quanto à secreção de Cl-. Utilizar-se-á espécies de camarão carídeo (Palaemon northropi [marinho], Macrobrachium acanthurus [diádromo de água doce] e Macrobrachium brasiliense [hololimnetico de água doce]), e de caranguejos braquiúros (Callinectes danae [marinho], Pachygrapsus transversus, Acanthocyclus albatrossis e Halicarcinus planatus [entre-marés], Goniopsis cruentata [mangue] e Dilocarcinus pagei [água doce]) como modelos. Avaliar-se-á o efeito da exposição a diferentes salinidades sobre a osmolalidade e a concentração de Cl- da hemolinfa, bem como da expressão quantitativa protéica e gênica do NKCC branquial por meio de análises bioquímicas e moleculares. Visto o papel do NKCC na secreção e captura de Cl-, sua localização precisa, se na membrana basal ou apical dos ionócitos, será estabelecida por microscopia de imunofluorescência. Procura-se-á estabelecer ainda se os dois grupos, Caridea e Brachyura, compartilham mecanismos de transporte de Cl- semelhantes, e se os mecanismos identificados nas espécies escolhidas dentro de cada grupo guardam alguma semelhança entre si.

A evolução de mecanismos antioxidantes está associada à natureza e intensidade de potenciais estressores ambientais. A pressão sobre estes sistemas de defesa configura-se como uma das causas da toxicidade em sistemas biológicos quando a homeostase corpórea é afetada, impondo alguns dos limites geográficos à manutenção da vida. A temperatura é o fator primário na determinação da distribuição e abundância dos animais ectotérmicos, sendo que poluentes químicos, tal como o cobre, também afetam a dispersão e o grau de fragmentação de populações. Ambos os parâmetros afetam o metabolismo oxidativo por induzir a formação de espécies reativas de oxigênio, por recrutar mecanismos antioxidantes, bem como por provocar danos a biomoléculas. Os caranguejos Aegla (Decapoda, Anomura) compreendem um gênero monofilético contendo 72 espécies dulcícolas e restritas às águas temperadas e subtropicais da América do Sul. Ressalta-se que, das 36 espécies endêmicas do Brasil, 26 delas estão ameaçadas de extinção pela taxa de redução populacional e restrição da área de distribuição. Dado o completo desconhecimento sobre o metabolismo oxidativo em Aegla, bem como a inexistência de qualquer caracterização dos efeitos fisiológicos de poluentes neste grupo de animais, existe ainda uma incompreensão acerca da história evolutiva da fisiologia em eglídeos. Por isso, pretende-se testar a hipótese de que (i) o metabolismo oxidativo evoluiu associado à temperatura na diversificação das linhagens brasileiras; e que (ii) as espécies dos clados euritérmicos do Brasil sejam mais tolerantes à contaminação por cobre que aquelas do clado mais estenotérmico. A avaliação comparativa e evolutiva dos efeitos da temperatura e do cobre no metabolismo oxidativo em Aegla é inédita para toda a fisiologia e toxicologia de Metazoa. Os futuros achados poderão contribuir, ainda, para a criação de políticas conservacionistas que considerem a história evolutiva dos sistemas de defesa em diferentes linhagens animais.

Parâmetros abióticos ambientais como a temperatura, pO2 e pCO2, pH, disponibilidade de água e a salinidade, variam de forma circadiana e sazonal- e/ou latitudinalmente, em diferentes intensidades. A homeostase organismal subsidia a ocupação de ambientes caracterizados tanto por alterações cíclicas quanto pelos extremos encontrados nesses parâmetros, como visto na zona entre-marés, estuários e costões, dos trópicos a regiões temperadas e subpolares. Os mecanismos fisiológicos subjacentes à homeostase atuam em todos os níveis de organização biológica, do subcelular ao sistêmico, e abraçam processos característicos de cada nível estrutural como alterações no metabolismo respiratório, regulação isosmótica intra- e anisosmótica extracelular, e modificação na expressão de proteínas de transporte iônico e de choque térmico. A presente investigação avaliará nos níveis sistêmico, celular e molecular a fisiologia térmica, metabólica e osmorregulatória que sustenta a homeostase em um clado de caranguejos Eubrachyura, visando apreciar a evolução fisiológica associada à diversificação dos nichos térmico e osmótico. Empregar-se-ão espécies de quatro famílias típicas do entre-marés que ocupam um gradiente de distribuição vertical (entre o alto e baixo entre-marés) e latitudinal (do tropical ao subpolar). No laboratório, os caranguejos serão submetidos a condições controladas de salinidade e temperatura e serão avaliados parâmetros como: o consumo e produção massa-específico de O2 e CO2; as propriedades cinética (Km) e catalítica (kcat) da enzima LDH em músculo e brânquia, bem como sua expressão gênica; a expressão de RNAm e a atividade dos transportadores iônicos branquiais Na+/K+- e V(H+)-ATPase, e simportador Na+/K+/2Cl-; e a expressão de RNAm e quantificação de proteínas de choque térmico (hsp70). Os dados serão avaliados por meio de métodos filogenéticos comparativos, buscando as transformações fisiológicas ocorridas na evolução de Eubrachyura.

A estabilidade das condições físico-químicas de um milieu intérieur diante de variações ambientais de, p. ex., temperatura, pO2 e pCO2, pH, água ou salinidade, é resultado de processos fisiológicos que atenuam a influência destes ou que permitem a coexistência com tais. A temperatura, pela ubiquidade expressa do nível sistêmico ao subcelular, é compreendida como um dos fatores primários nas explicações fisiológicas sobre as restrições da continuidade espacial, íntima, portanto, dos padrões biogeográficos estabelecidos. Sabe-se que a perda do escopo aeróbico é o primeiro sinal de intolerância térmica em metazoários, o que é expresso pela limitação das capacidades ventilatória e/ou respiratória, sendo subsequentes o acionamento da anaerobiose e alterações no desempenho catalítico e na expressão diferencial de enzimas. Assim, surge a relevância de se apreciar os processos fisiológicos subjacentes à homeostase térmica e metabólica em espécies de caranguejos neotropicais do entre-marés (Decapoda, Eubrachyura), de distribuição em águas tropicais (Província brasileira), temperadas (Província argentina) ou subpolares (Província magellânica). Hipotetiza-se que a diferença de H17 oC entre os nichos térmicos das espécies selecionadas expressem variação fisiológica e, possivelmente, no genótipo gerador dessa variabilidade. Para tal, propõe-se examinar, em função da temperatura, respostas ao nível sistêmico pelo consumo massa-específico de O2 e a concentração de produtos anaeróbicos (lactato) no músculo e hemolinfa, e ao nível celular por meio de propriedades cinética (Km), catalítica (kcat) e da expressão diferencial de mRNA da lactato desidrogenase (LDH, enzima sinalizadora da anaerobiose). A partir da mensuração desses variados parâmetros fisiológicos em distintas hierarquias, a incorporação da sistemática permitirá o resgate da história evolutiva da homeostase térmica e metabólica em Eubrachyura.

Intra- and interspecific variation in morphology, population genetics, and physiology will be assessed across the ranges of possibly nine species of fiddler crabs along the northern coast of Brazil. Patterns of variation will be compared eventually to those of Uca from other temperate and subtropical regions of the Atlantic Ocean. This unique approach will permit a comprehensive understanding of diversity and distribution of species. The study will reveal how specific physiological processes and genetics mechanisms enable shallow-water marine organisms to acclimate and adapt to a changing environment. Since Uca are integral in the ecology of shallow-water marine habitats, information about their distributions and movements across ecosystems will provide the initial ingredients to develop a suitable paradigm of maritime conservation. This program is likely to make a substantial contribution towards a realistic model for management of marine ecosystems on a global scale.

A homeostase de um milieu intérieur diante variações ambientais de, por exemplo, temperatura, pO2 e pCO2, pH, água ou salinidade é resultado de processos fisiológicos que atenuam a influência destes ou que permitem a coexistência com tais. Admite-se, historicamente, que a evolução de fenômenos fisiológicos está diretamente associada à conquista de nichos osmóticos distintos, como a diversificação de habitats em terra. Contudo, há 56 anos, Warren Gross questionou o valor adaptativo da fisiologia osmorregulatória em caranguejos terrestres, reclamando por novos estudos que recuperassem os mecanismos evolutivos adjacentes às transformações fisiológicas na colonização da terra firme. Engajado em respondê-lo e em testar a hipótese de uma evolução osmorregulatória associada à terrestrialização de caranguejos, o presente trabalho caracterizou a fisiologia osmótica em diversas populações das dez espécies de "chama-marés‟ (Brachyura, UCA) distribuídas pela costa brasileira, gênero cujas espécies compõem um gradiente distribucional desde o baixo entre-marés até regiões a dezenas de quilômetros da costa. Os achados principais demonstram que espécies proximamente relacionadas não compartilham nichos osmóticos semelhantes, estes que ainda demonstram distribuição homoplástica; alguns parâmetros fisiológicos de fato demonstram uma evolução adaptativa, enquanto outros uma evolução fortemente imbricada em heranças compartilhadas, embora em cooptação da salinidade em níveis mais inclusivos. Assim, a evolução da homeostase osmótica em Uca aparenta refletir tanto regimes seletivos específicos quanto os eventos cladogenéticos do grupo, sendo seleção natural e a deriva genética alguns dos possíveis mecanismos evolutivos contíguos às transformações macroevolutivas nos "chama-marés‟, como a diversificação das comunidades no espaço e a conquista da terra firme.

Intra- and interspecific variation in morphology, population genetics, and physiology will be assessed across the ranges of ten species of fiddler crabs along the southern coast of Brazil. Patterns of variation will be compared eventually to those in UCA from temperate and subtropical regions of the Atlantic Ocean. This unique approach will permit a comprehensive understanding of diversity and distribution of species. The study will contribute to a better understanding of the physiological processes and genetics mechanisms enabling shallow-water marine organisms to acclimate and adapt to a changing environment. Since Uca are integral in the ecology of shallow-water marine habitats, an understanding of their movements and distributions across ecosystems will provide the initial ingredients to develop a suitable paradigm of maritime conservation. This international program is likely to make a substantial contribution towards a realistic model for management of marine ecosystems on a global scale