Første samling – Syklus 1

O estudo da tolerância dos organismos à variação das condições ambientais possibilita a integração fisiológica com a história natural e ecologia das espécies, permeando o conhecimento aos limites da sobrevivência (TERBLANCHE et al., 2011). Os limites de tolerância são alteráveis e os organismos podem modifica-los em resposta à variação das condições ambientais, processo de ajuste denominado aclimatação (WIHTERS, 1992). Em relação aos anfíbios, medições de tolerância à salinidade têm mostrado que poucas espécies toleram valores maiores de 350 mOsm (GORDON et al., 1961).

Porém, espécies consideradas eurialinas, como por exemplo, Fejervarya

cancrivora, Bufote viridis e Xenopus laevis, podem exibir amplas faixas de

tolerância, como mostrado em estudos, que além de analisar as tolerâncias osmóticas (GORDON et al., 1961; DICKER & ELLIOTT, 1970; IRELAND, 1973) aferem a variação da massa corpórea relacionada ao ganho e perda de água em situações nas quais os indivíduos são expostos a diferentes concentrações de solutos na água ou diluições da água do mar (GORDON et al., 1961; ROMSPERT, 1976; HOFFMAN & KATZ, 1997). Neste contexto, a intolerância à soluções hiperosmóticas está associada a um processo de desidratação (GORDON et al., 1961; KATZ, 1975; ROMSPERT, 1976), sendo os efeitos da exposição em um ambiente hiperosmótico (i.e. perda de água por desidratação e, permanecendo a situação, morte), reduzidos sob o processo de aumento gradativo da concentração osmótica interna (GORDON et al., 1961; GORDON, 1962; DICKER & ELLIOTT, 1970; IRELAND, 1973; HSU et al. 2012). Este processo de melhora na tolerância é consistente com a aclimatação, permitindo a viabilidade através de ajustes fisiológicos (WIHTERS, 1992; WILSON & FRANKLIN,

33 2002). Nas espécies eurialinas mencionadas, a sobrevivência está relacionada com a capacidade de manter a concentração do plasma hiperosmótica em relação à do meio através do incremento principalmente dos íons Na+ _{e Cl}- _{e da}

ureia, resultando na diminuição da perda de água através da pele à solução circundante (GORDON et al., 1961; GORDON & TUCKER 1968, BALINSKI, 1981).

Os antecedentes mencionados estão fundamentados em desenhos experimentais baseados no aumento da concentração das soluções externas de forma gradativa, frente a exposições em soluções de forma continua, em uma escala temporal de dias a semanas (GORDON 1962; ROMSPERT 1976; KATZ 1975, 1986; WRIGHT et al. 2004; CHASIOTIS & KELLY 2009; HSU et al. 2012). Nesse contexto experimental, a aclimatação osmótica de anuros resulta principalmente do aumento da concentração plasmática, acompanhando o incremento da concentração osmótica externa, exibindo assim um padrão do tipo osmoconformador (BALINSKY, 1981). Ainda que esses tipos de escalas temporais sejam amplamente utilizados na literatura, é relevante considerar o potencial de aclimatação perante episódios curtos de exposição aguda a soluções hiperosmóticas. Este tipo de exposição é ecologicamente relevante em diversos ambientes costeiros marinhos, mesmo quando a presença de água doce é frequente, por exemplo, poças dulcícolas formadas pelas chuvas, por cursos de água que desemboquem no mar e pela condensação da água dentro da floresta. Estes corpos de água também poderiam exibir elevações da salinidade por incursões marinhas. Portanto, espera-se que espécies nesse tipo de ambiente possuam diversas oportunidades para a captação de água doce, por contato da região ventral (HILLMAN et al., 2009) e também para se reproduzir (NEILL 1958; BALINSKI, 1981; GOMEZ-MESTRE & TEJEDO, 2003; HARAMURA, 2007; ALEXANDER et al., 2012). Assim, estas espécies são expostas ocasionalmente de forma aguda a altas concentrações de solutos, intercalando este evento com os de acesso a água doce.

Neste contexto é relevante conhecer se as exposições agudas com intervalos de acesso de água doce em espécies com tal perfil ecológico poderiam produzir aclimatação e desta forma diminuir as consequências negativas da exposição às altas salinidades. Um modelo natural para pesquisar aclimatação osmótica no contexto acima citado é Thoropa taophora (Anura, Cycloramphidae), que se caracteriza por usar os substratos rochosos nas

34 populações localizadas no interior de matas e nas populações costeiras marinhas do Estado de São Paulo (FEIO et al., 2006; FIZPATRICK et al., 2009). Antecedentes sobre esta espécie sugerem alta tolerância osmótica, uma vez que amostras da concentração plasmática registrada por ABE e BICUDO (1991) apresentaram valores de 665 ± 212.2 mOsm/L em animais de uma população da região costeira de Ubatuba (S 26° 30.6’; W 45° 7.9’), sendo estes valores superiores aos valores mais frequentes reportados na literatura (196 a 339 mOsm: GARLAND et al., 1997). Um trabalho sobre os efeitos da salinidade na sobrevivência de girinos desta espécie mostrou um comprometimento em 400 mOsm, durante a exposição dos animais por uma hora a esta solução (Gallo & Carvalho comunicação pessoal). Com a exceção destes dois trabalhos pouco se sabe como T. taophora consegue ocupar este ambiente.

No presente capítulo apresentamos resultados que foram obtidos em experimentos que objetivaram responder acerca da possibilidade da ocorrência de ajustes fisiológicos consistentes com o processo de aclimatação, sob exposição aguda a diluições de água do mar, com intervalos de acesso a água doce, aumentando assim a tolerância à salinidade. Para isto testamos duas hipóteses que denominamos de aclimatação (HA) e de intolerância (HI). A hipótese de aclimatação (HA) assume que todos os animais conseguirão tolerar o gradiente crescente de concentração osmótica externa. No caso da hipótese de intolerância (HI), o número de animais diminuirá de forma abrupta nas primeiras concentrações do gradiente sugerindo ausência de uma possível aclimatação (Figura 1A e B). Também para avaliar a possível existência do processo de aclimatação propusemos a hipótese de que o tempo tolerado pelos indivíduos submetidos a soluções de elevada concentração osmótica, prévio a exposições breves a soluções hiperosmóticas, será maior do que o tempo tolerado quando os indivíduos foram submetidos de forma abrupta às mesmas soluções de elevada concentração. Mais ainda, determinar se a diminuição na perda de água para o meio faria parte deste possível processo de aclimatação. Dado que, as soluções hiperosmóticas promovem a perda de água nos anfíbios, e que o processo de aclimatação envolve um aumento da concentração interna, diminuindo o gradiente osmótico e resultando em uma menor perda de água para o meio. Nossa hipótese infere que a perda de água será menor em indivíduos submetidos às concentrações mais altas, sob o

35 processo de aclimatação, gerado pela exposição breve a soluções hiperosmóticas, do que nos indivíduos submetidos a exposições abruptas a essas soluções.

Além disto, como os antecedentes indicam que o aumento da concentração plasmática é um dos mecanismos de aclimatação, perguntamo- nos se indivíduos desta espécie elevam a concentração osmótica do plasma frente a soluções hiperosmóticas, superando a concentração do meio e apresentando um comportamento osmoconformador em um regime de exposição de curto prazo. Por último, através da exposição aguda podemos obter o valor máximo de tolerância osmótica sob este tipo de tratamento, mas devido à ausência de experimentos com este tipo de exposições é difícil avaliar se a tolerância osmótica atingida pela população de T. taophora estudada estaria representando um valor extraordinário no referente ao máximo tolerado. Portanto, com o intuito de “calibrar” esse valor máximo, com um fim comparativo submetemos ao mesmo tipo de desenho experimental a indivíduos de Rhinella ornata de uma população afastada da costa marinha.