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INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA DE ÁGUA DOCE E
PESCA INTERIOR
BIOMAGNIFICAÇÃO DO MERCÚRIO NA CADEIA DE UM QUELÔNIO DE
ÁGUA DOCE (Chelus fimbriata) E SEU PERFIL GENOTÓXICO EM
AMBIENTES FLUVIAIS DO MÉDIO RIO NEGRO, AMAZONAS, BRASIL
FÁBIO ANDREW GOMES CUNHA
Manaus, Amazonas
Maio, 2015
ii
FÁBIO ANDREW GOMES CUNHA
BIOMAGNIFICAÇÃO DO MERCÚRIO NA CADEIA DE UM QUELÔNIO DE
ÁGUA DOCE (Chelus fimbriata) E SEU PERFIL GENOTÓXICO EM
AMBIENTES FLUVIAIS DO MÉDIO RIO NEGRO, AMAZONAS, BRASIL
Orientador: Dr. Bruce Rider Forsberg
Coorientadores: Dr. Richard Carl Vogt e Dra. Fabíola Xochilt Valdez Domingos
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Biologia de
Água Doce e Pesca Interior BADPI/INPA,
como parte dos requisitos para obtenção do
título de Mestre em Ciências Biológicas, área
de concentração em Biologia de Água Doce e
Pesca Interior.
Fonte Financiadora: CNPq
Manaus, Amazonas
Maio, 2015
iii
FÁBIO ANDREW GOMES CUNHA
BIOMAGNIFICAÇÃO DO MERCÚRIO NA CADEIA DE UM QUELÔNIO DE
ÁGUA DOCE (Chelus fimbriata) E SEU PERFIL GENOTÓXICO EM
AMBIENTES FLUVIAIS DO MÉDIO RIO NEGRO, AMAZONAS, BRASIL
BANCA EXAMINADORA
Dr. Wanderley Rodrigues Bastos – Fundação Universidade Federal de Rondônia – UNIR
- RO
Dr. Bruce Gavin Marshall – Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA -
AM
Dr. Augusto Fachin Terán – Universidade do Estado do Amazonas – UEA - AM
CONCEITO FINAL: Aprovado com distinção e louvor.
Manaus, Amazonas
Maio, 2015
iv
FICHA CATALOGRÁFICA
C972 Cunha, Fábio Andrew Gomes.
Biomagnificação do mercúrio na cadeia de um quelônio de água doce (Chelus
fimbriata) e seu perfil genotóxico em ambientes fluviais do médio rio Negro,
Amazonas, Brasil / Fábio Andrew Gomes Cunha. --- Manaus: [s.n.], 2015.
73 f. : il.
Dissertação (Mestrado) --- INPA, Manaus, 2015.
Orientador : Bruce Rider Forsberg.
Coorientador : Richard C. Vogt e Fabiola X. V. Domingos.
Área de concentração : Biologia de Água Doce e Pesca Interior.
1. Mercúrio. 2. Biomagnificação. 3. Quelônio. I. Título.
CDD 597.92
Sinopse:
Foram analisadas amostras de músculo, carapaça e garra córnea de quelônios da
espécie Chelus fimbriata para mensurar as concentrações de mercúrio total e
metilmercúrio, bem como analisadas amostras de tecido muscular para
determinar os valores das razões isotópicas de carbono e nitrogênio.
Palavras chaves: quelônios, mercúrio, ecologia isotópica, rio Negro
v
Dedico a este senhor de 85 anos
(popularmente conhecido como seo Galo,
foto), que há 15 anos trabalha
voluntariamente dia-e-noite no transplante
das ninhadas de quelônios em praias nas
proximidades da cidade de Oriximiná, Pará.
Que um dia, essa profícua atitude em prol da
conservação das espécies da nossa
biodiversidade possa pulsar em todos nós.
vi
Agradecimentos
Individualmente se constrói um sonho, mas sua conquista está atrelada a inúmeras
parcerias. Assim foi este projeto!
Pela vida que eu ouso estudar, agradeço a Deus!
Pelos ensinamentos adquiridos, pelo exemplo de profissionalismo e dedicação à
ciência, agradeço aos meus orientadores, Dr. Bruce R. Forsberg, Dr. Richard C. Vogt
– Dick e, Dra. Fabíola V.X. Domingos, cada um de forma singular contribuiu para
este projeto. Obrigado pela confiança! Tenho pelos senhores grande admiração e
respeito.
Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, agradeço pela estrutura
oferecida e pela magnífica oportunidade de realização do mestrado.
A coordenação do Programa de Pós-Graduação em Biologia de Água Doce e Pesca
Interior – BADPI, em nome do atual coordenador Dr. Nelson Silva e a coordenadora
anterior, Dra. Sidnéia Amádio, obrigado pela dedicação e esforço.
Em nome do Dr. Jansen Zuanon, agradeço de forma especial a todos os professores
durante o curso de mestrado. Obrigado pela troca de experiência e pelos
conhecimentos que eu adquiri através dos senhores.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, pela
concessão da bolsa de mestrado. A Fundação de Amparo a Pesquisa do Amazonas,
FAPEAM pelo apoio a viagens para participação de congressos.
Ao Dr. Bruce Marshall, Dr. Rosseval Leite e ao Dr. Mário Tomé, obrigado pelas
contribuições durante a aula de qualificação.
Aos laboratórios, agradeço:
De forma especial, agradeço ao Laboratório de Ecossistemas Amazônicos, INPA,
Manaus, na pessoa do seu coordenador e meu querido orientador Dr. Bruce R.
Forsberg. Aos demais membros e meus amigos, Otávio Peleja, Brendson Brito, João
Henrique Amaral, Pedro Barbosa, nobre Joãozinho e as agregadas do laboratório Dani
do Minhoca e Marina do Otávio, a Gisele por resolver todos os tramites burocráticos.
De maneira singular, quero expressar minha gratidão a Dra. Daniele Kasper, minha
orientadora não-oficial. Obrigado a todos pelos cafés, conversas e companhia.
Laboratório de Análise Mineral, CPRM, Manaus, em nome da pessoa do senhor
Raimundo Gato, da senhora Maria Alice, da senhora Nilda Pantoja e dos técnicos
Eng. Bruno Calvo e Eng. Ceel, pelas análises de mercúrio.
Laboratório de Geocronologia e Isótopos Estáveis, UNB, Brasília, em nome do
técnico e meu amigo Eduardo Carvalho e do senhor Luis Mancini, pelas análises de
Isótopos Estáveis.
vii
Laboratório Temático de Microscopia Ótica e Eletrônica, INPA, Manaus, em nome
do senhor Wilson Meirelles, do senhor Lucas Castanhola e a senhora Jackieline, pela
ajuda na preparação e leitura das lâminas.
Laboratório de Biogeoquímica, UNIR, Porto Velho, em nome do Dr. Wanderley
Bastos, da senhorita Marília Mussy e do senhor Dario Carvalho, pelas análises de
metilmercúrio.
Laboratório de Nutrição de Peixes, INPA, Manaus, na pessoa da D. Inês, por ter
liofilizado as amostras de fitoplâncton.
Laboratório de Ecofisiologia e Evolução Molecular, INPA, Manaus, na pessoa do Dr.
Rafael Duarte (Sussu), pelas análises de COD.
As pessoas, agradeço:
A Eurizângela Dary pelas orientações para as coletas de amostras para isótopos
estáveis.
A Faby do laboratório de plâncton, pela compreensão no empréstimo da rede de
plâncton.
A Luciana Crema do sempre trocar dicas e artigos comigo, todos contribuíram para o
resultado final deste trabalho.
A Coleção de Repteis e Anfibios do INPA, em nome da Ariane e de Márcia. Todas
tem contribuição para esta dissertação.
A Priscila Azarak e família por ter me acolhido em sua aconchegante casa em Boa
Vista, RR, durante as tentativas de capturas de Matá-matá. E, ao Vinicius por me
apresentado essa maravilhosa pessoa. Ao João, sua esposa e Gael, obrigado.
A todos que corrigiram meu plano de mestrado e criticaram construtivamente a fim de
que o projeto se tornasse cada vez melhor, em especial ao Dr. Rafael Benhard e a Dra.
Larissa Schneider, suas contribuições foram significantemente proveitosas para
execução deste trabalho.
Ao grupo Tartarugas da Amazônia, em nome das pessoas Elis Perrone, Dra. Camila
Ferrara, Virginia Bernardes, Fernanda Freda, Vinicius Carvalho, Prof. Neves, D.
Oneide Vogt, Mário, Sofia Ponce de Leão e todos os outros que porventura tenha
esquecido.
Ao SISBIO pela autorização para realização das capturas e das coletas de tecido
biológico dos animais. Ao CEUA INPA pela concessão de licença para o trabalho.
Ao Dr. Gonçalo Ferraz e a todos os estudantes da Ecologia da disciplina Ecologia de
Populações, pude aprender muito nessa disciplina de campo.
viii
Ao Grupo Mauá, em nome da Dra. Maria Tereza Piedade e sua orientada Aline Lopes
pela identificação das plantas.
Aos meus amigos de longa data e colegas de graduação e mestrado, Otávio Peleja e
Brendson Brito, obrigado por tudo meus caros amigos.
A minha turma de mestrado (BADPI 2013), vocês foram a minha família durante
esses dois anos. Em especial Louzamira Biváqua, Marina Carmona, Bianca Weiss,
Diogo Ubatuba, Alexandre Pessoa, Felipe Carvalho, Fernanda Freda e a minha amiga
e parceira de Projeto de Pesquisa Sofia Ponce de Leão.
Aos ajudantes de campo na pessoa do senhor Anízio e seus filhos Beto e outros dois,
tripulantes do Barco Tartarugas da Amazônia, em nome do Mário, vocês foram parte
essencial e indispensável para o presente estudo. Em especial ao Dr. Richard C. Vogt,
pessoa no qual tenho grande carinho e admiração, obrigado pela indescritível
oportunidade de viajar e conhecer a bela região do médio rio Negro.
Aos meus padrinhos, Jocelina e Ferreira, agradeço gentilmente o apoio e o amor
recebido. Aos meus queridos, amigo Guilherme Sampaio e sua esposa (mãe
manauara) Andreia Queiroz pelo amor e amizade de sempre. A tia e amiga Janete
Marques, obrigado pela cumplicidade e amor inigualável que tenho recebido da
senhora. Meus professores e amigos Dr. Reinaldo Peleja e sua esposa Dra. Ynglea
Goch. Certamente vocês fazem parte dessa conquista.
As amigas, Josiara Reis, Larissa Barbosa, Helena Correia e, em especial ao meu
amigo Emânuel Camarão (irmão), Emanuelle Camarão, Camila Ferrara pelo belo
exemplo de profissionalismo, Andreia Omena (mais que amiga) e aos amigos
Marcelo Carneiro, Luan Silva, Edinho e Hudson Almeida, Pablo Walladão e Sidney
Marques!
Em nome da minha vó Lourença Cunha, meu pai Aderbal Cunha, minha mãe Chelsea
Cunha e minha irmã Nathálya Cunha, minha filha Baronesa e suas mães Eveline e
Gabriela Cunha, agradeço a toda minha família, meu porto seguro. As tias manauaras
Vera Tavares e suas irmãs, obrigado pelo carinho que recebo dessa família. A família
de Pierre Gadelha, Carmem Gadelha, Anna Gadelha, Mary, Rayssa Fernanda e Vítor
Gadelha.
A espécie Chelus fimbriata quero agradecer por toda sua peculiaridade, sem dúvida
alguma por ser tão fascinante espécie este trabalho se tornou o que se tornou. O meu
sucesso devo a esta espécie.
A todos que contribuíram para o presente trabalho, muitíssimo obrigado!
ix
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 16
Espécie: Chelus fimbriata (Schneider, 1783). ............................................................. 19
OBJETIVOS ................................................................................................................ 22
Objetivo Geral .............................................................................................................. 22
Objetivos Específicos................................................................................................... 22
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................... 24
Capítulo 1 Bioamagnificação do mercúrio na cadeia de um quelônio de água doce
(Chelus fimbriata) e seu perfil genotóxico em ambientes fluviais do médio rio Negro,
Amazonas, Brasil. ........................................................................................................ 30
Resumo ........................................................................................................................ 31
Introdução .................................................................................................................... 33
Material e Métodos ...................................................................................................... 35
Área de estudo.............................................................................................................. 35
Coleta do material de campo........................................................................................ 38
Processamentos das amostras biológicas ..................................................................... 41
Análises Laboratoriais ................................................................................................. 41
Análises Estatísticas ..................................................................................................... 43
Resultados .................................................................................................................... 45
Discussão ..................................................................................................................... 56
Conclusão ..................................................................................................................... 64
Agradecimentos ........................................................................................................... 65
Referências Bibliográficas ........................................................................................... 66
x
(...) Por Deus nunca me vi tão só,
É a própria fé o que destrói
Estes são dias desleais
(Metal Contra as Nuvens, Legião Urbana).
(...) Porque ninguém vai dormir
nosso sonho
(Muito Estranho, Nando Reis).
Tempo Rei!
Oh Tempo Rei!
Oh Tempo Rei!
Transformai as velhas formas do viver,
Ensinai-me
Oh Pai!
O que eu, ainda não sei
Mãe Senhora do Perpétuo Socorrei.
(Tempo Rei, Gilberto Gil)
xi
Resumo
Quelônios podem servir como modelo biológico para estudos de contaminação devido
aos seus atributos ecológicos e sua história de vida, que incluem uma ampla
distribuição geográfica, a variação nos tipos de hábitat que ocupam e a gama de níveis
tróficos aos quais pertencem. Além disso, tartarugas são animais que apresentam alta
longevidade, permitindo a exposição aos contaminantes por longo prazo. O objetivo
do presente estudo foi de investigar a bioacumulação de mercúrio total e o perfil
genotóxio no quelônio Chelus fimbriata e caracterizar a biomagnificação de mercúrio
através da sua cadeia alimentar em ambientes fluviais do médio rio Negro, Amazonas.
Foram coletadas amostras biológicas (músculo, carapaça e garra córnea) de 25
quelônios e também amostras das principais plantas (fitoplâncton, perifíton, arbustos
e herbácea aquática emergente) e consumidores presentes na cadeia alimentar de
Chelus fimbriata nos meses de fevereiro e março de 2013 para análises de mercúrio e
isótopos estáveis. Alguns variáveis limnológicas (pH, OD, temperatura,
condutividade e COD) também foram mensurados. Mercúrio total em todas as
amostras foi determinado pelo método de espectrofotometria atômica de vapor frio.
As razões dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio nas amostras foram
determinadas, após secagem a 60ºC graus durante 48 horas e maceração. Por meio do
método de espectrometria de massa de razão isotópica. Para mensurar danos
genotóxicos, dois esfregaços sanguíneos foram realizados para cada animal, seguido
de tratamento com corante de Giemsa e tampão fosfato pH 5,6. 2000 células foram
observadas para cada animal com microscópio ótico para determinar a frequência de
células com anomalias nucleares. Houve diferença significativa nas concentrações de
mercúrio total entre tipos de amostra nos quelônios (ANOVA F2,70=172 p < 0,001),
com as maiores concentrações médias sendo encontradas em carapaça (3677 ng/g) e
garra córnea (3787 ng/g) e a menor concentração média ocorrendo em músculo (406
ng/g), todos os resultados estão em peso úmido. Os valores médios de δ13
C para
fitoplâncton, perifíton, arbustos e herbácea aquática emergente foram -32,99 ‰; -
34,33‰; -30,70‰ e -30,15‰ e os valores médios de δ15
N foram 5,08‰, 7,33‰, 8‰,
7,29‰, respectivamente. Os valores médios de δ13
C e δ15
N em Chelus fimbriata
foram 11,9‰ e -31,7‰, respectivamente. O animal estava 2 níveis tróficas acima das
plantas e derivou a maior parte da sua energia de cadeias tróficos iniciando com
fitoplâncton e algas perifiticas. Houve relação positiva entre as concentrações de
mercúrio total e o tamanho dos animais (F = 21,17; r2 = 0,467; p < 0,001). A
frequência média de micronúcleo nas células sanguíneas dos animais estudados foi de
1,21±0,65/1000 células. Não houve relação significativa entre a frequência de
micronúcleo e as concentrações de mercúrio total. Houve relação significativa entre o
Log10HgT e δ15
N para a cadeia trófica de Chelus fimbriata (r2 = 0,8009; p < 0,001),
indicando forte biomagnificação. A equação foi: log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008
δ15
N. A média da concentração de mercúrio total encontrado no tecido muscular da
espécie Chelus fimbriata estava abaixo do limite de contaminação para consumo de
pescado recomendado pela OMS e pelo Ministério da Saúde.
Palavras chaves: mercúrio, bioacumulação, quelônios, rio Negro, Amazônia.
xii
Abstract
Turtles can be used as biological models in toxicological studies due to their unique
ecological and life-history attributes, including their wide geographic distribution, the
diversity of their habitats and the variety of trophic levels they occupy. Besides this,
turtles are long-lived organisms which can be exposed to long-term contamination.
The objective of the present study was to investigate the bioaccumulation of total
mercury, the genotoxic profile and the biomagnification of Mercury in the food chain
of the turtle Chelus fimbriata in fluvial environments of the middle Negro River,
Amazonas, Brazil. Biological samples (muscle, carapace and claw) were collected
from 25 individuals of Chelus fimbriata and the principal aquatic plants
(phytoplankton, periphyton, emergent macrophytes and shrubs) and consumers in its
food chain during the months of February and March of 2013 for the analysis of
mercury, stable isotopes and, in the case of turtles, genetic defects. Some
limnological variables associated with mercury dynamics (pH, DO, temperature,
conductivity and DOC) were also measured. Total mercury in all samples was
determined, following high temperature digestion, by cold vapor atomic absorption
spectroscopy. Stable isotope ratios for carbon and nitrogen in all biological samples
were determined, after drying at 60ºC for 48 hours and grinding, by isotope ratio mass
spectroscopy. To evaluate genetic defects in turtles, two blood smears for each
animal, were prepared and stained with Giemsa in pH 5,6 phosphate buffer. 2000
blood cells from each animal were examined with a compound microscope and the
frequency of nuclear anomalies was quantified and expressed as anomalies/1000 cells.
A significant difference was found in HgT levels between sample types in turtles
(ANOVA F2,70=172 p<0,001), with the highest average concentrations occurring in
carapace (3677 ng/g) and claws (3787 ng/g) and the lowest concentration occurring in
muscle (406 ng/g) (wet weight). The average values of δ13
C for phytoplankton,
periphytic algae, shrubs and emergent macrophytes were -32,99 ‰; -34,33‰; -
30,70‰ and -30,15‰ and the average values of δ15
N were 5,08‰, 7,33‰, 8‰ and
7,29‰, respectively. The average values of δ13
C e δ15
N in Chelus fimbriata were
11,9‰ and -31,7‰, respectively. On average, the turtles analyzed were 2 trophic
levels above plants and derived most of their energy from food chains beginning with
phytoplankton and periphytic algae. A significant positive relationship was
encountered between body length and HgT in turtles (F = 21,17; r2 = 0,467; p <
0,001). The average frequency of micronuclei encountered in turtle blood was
1,21±0,65/1000 cells. No significant relationship was found between the frequency of
nuclear anomalies and HgT in turtle muscle. A significant positive linear relationship
was encountered between Log10HgT e δ15
N for the entire food chain of Chelus
fimbriata (r2 = 0,8009; p < 0,001), indicating a strong and consistent biomagnification
of mercury through this system. The equation was: log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008
δ15
N. The average concentration of HgT in the muscle of Chelus fimbriata was below
the maximum level recommended by the WHO and the Brazilian Health Ministry for
food fish.
Keywords: Turtles, mercury, bioaccumulation, Negro river Amazon.
xiii
Lista de Tabela
CAPÍTULO 1
Tabela 1: Variáveis limnológicas de três sítios de coleta amostrados na bacia do rio
Negro (AM) em 2013. OD = Oxigênio dissolvido; Temp. = Temperatura; Cond =
Condutividade; COD = Carbono orgânico dissolvido. Número (N) de quelônios
adultos da espécie Chelus fimbriata (matá-matá) capturados e suas médias ± desvio
padrão de tamanho e peso. Tamanho corresponde ao comprimento curvilíneo da
carapaça........................................................................................................................45
Tabela 2: Concentração média (± desvio padrão) de mercúrio total (HgT, em ng/g) em
três tecidos do quelônio da espécie Chelus fimbriata (matá-matá) capturados em
diferentes sítios de coleta localizados na bacia do rio Negro, em 2013.......................46
Tabela 3: Números de amostras e os valores de δ13
C e δ15
N das fontes autotróficas
estudadas......................................................................................................................48
Tabela 4: Resumo das concentrações de mercúrio total encontrado em peixes e
quelônios na região do rio Negro.................................................................................61
xiv
Lista de Figuras
INTRODUÇÃO
Figura 1. Indivíduo adulto de Chelus fimbriata coletado em fevereiro de 2014, na
região do médio rio Negro/AM....................................................................................21
Figura 2. Individuo filhote de Chelus fimbriata, coletados em fevereiro de 2014,
região do médio rio Negro/AM....................................................................................21
CAPÍTULO 1
Figura 1. Localização dos sítios de coleta na região do médio rio Negro, entre as
cidades de Santa Isabel do Rio Negro e Barcelos........................................................37
Figura 2. Sítio de coleta, Lago Ariaú, região do médio rio Negro, Amazonas............38
Figura 3. Sítio de coleta, Igarapé do Babí, região do médio rio Negro, Amazonas.....39
Figura 4. Sítio de coleta, Igarapé Urupaú, região do médio rio Negro, Amazonas.....39
Figura 5. Concentração de mercúrio total em músculo, carapaça e garra córnea de
Chelus fimbriata. Post-hoc letra (a, b).........................................................................46
Figura 6. Relação entre as concentrações de mercúrio total e a massa corporal de
Chelus fimbriata (F = 21,17; r2 = 0,467; p < 0,001)....................................................47
Figura 7. Relação dos valores de δ13
C de cada grupo das fontes autotróficas (Fito:
fitoplâncton; Peri: perifíton; Arbusto e HAE: herbácea aquática emergente), houve
diferença significativa (ANOVA F(3, 13)=4,4802, p = 0,02). * diferença entre os
grupos (Post-hoc Tukey p = 0,03)................................................................................48
Figura 8. Relação dos valores de δ15
N de cada grupo de fontes autotróficas (Fito:
fitoplâncton; Peri: perifíton; Arbusto e HAE: herbácea aquática emergente), não
houve diferença significativa (ANOVA F(3, 14) =1,9630, p = 0,16).............................49
Figuras 9a. Relação entre os valores de δ15
N e a massa corporal (peso) dos animais
coletados (F = 6,9; r2 = 0,23; p = 0,014). Figura 9b. Relação entre os valores de δ
15N e
o tamanho (comprimento da carapaça) dos animais estudados (F = 6,9; r2 = 0,17; p =
0,03)..............................................................................................................................50
Figura 10. Regressão double Y, entre a massa corporal e as duas variáveis
independentes...............................................................................................................50
Figura 11. Relação entre as concentrações de HgT e os valores de δ15
N (F = 4,16; r2 =
0,11; p > 0,05) dos indivíduos da espécie Chelus fimbriata........................................51
Figura 12. Valores médios e desvio padrão de δ13
C e δ15
N de Chelus fimbriata e
fontes autotróficas (fitoplâncton; perifíton; arbusto e herbácea aquática emergente).
Somente o valor de δ13
C do consumidor foi calibrado para o fracionamento trófico..52
xv
Figura 13. Valores médios e desvio padrão de mercúrio total (ng/g) peso úmido e
δ15
N (‰) do fitoplâncton (Fito), perifíton (Peri), arbusto, herbácea aquática
emergente (HAE), juvenis de camarão (Marshall et. al., no prelo) (Macrobrachium
sp.), cardinais (Marshall et. al., no prelo) (Paracheirodon axelrodi) e matá-matás
(Chelus fimbriata)........................................................................................................52
Figura 14. A relação entre log10HgT (ng/g) (peso úmido) e δ15
N (‰) dos juvenis de
camarão (CAM), cardinais (C), tucunaré (T) e matá-matás (MM) foi estatisticamente
significativa (r2 = 0,8009; p < 0,001). A função da regressão mostrou a equação:
log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008 δ15
N..........................................................................53
Figura 15. a, b - células normais de Chelus fimbriata; c – célula com presença de
micronúcleo; d – núcleo em formato de rim; e – núcleo lobado; f – núcleo
segmentado. Todas as fotos com escala de 10µm........................................................55
16
INTRODUÇÃO
Nos últimos 100 anos, as emissões antrópicas fizeram o mercúrio aumentar
cerca de 300% na atmosfera global se tornando um dos principais contaminantes dos
ecossistemas aquáticos e terrestres em todo o mundo (Haines et. al., 1995). Isso
resultou na contaminação da biota aquática em muitas regiões do mundo (Haines et.
al., 1995). A poluição por mercúrio representa um risco para saúde humana e
ambiental. Embora o mercúrio esteja presente naturalmente no meio ambiente, as
atividades humanas contribuíram para o aumento das taxas de ciclagem do mercúrio
entre a terra, atmosfera e oceano por um fator de três a cinco vezes (Selin 2009).
A Amazônia é destaque no cenário mundial, pois tem um histórico de
contaminação ambiental e consequentemente à população que vive nessa região. A
contaminação pelo mercúrio é considerada uma das principais agressões antrópicas ao
ambiente amazônico (Lacerda e Solomons 1992).
As características ambientais da região amazônica, tais como: a existência de
grandes reservas de mercúrio em solos (Zeidemann 1998; Roulet et. al., 1998a;
Forsberg et al., 1995) em combinação com processos pedogênicos e hidrológicos
naturais e processos antrópicos como o desmatamento, erosão e queima da biomassa
florestal (Lacerda et. al., 2004), acrescido às características químicas das águas
regionais (Fadini e Jardim 2001), propiciam a mobilização, metilação, bioacumulação
e biomagnificação do mercúrio nos sistemas fluviais (Guimarães et. al., 2000b;
Kehrig et. al., 1998).
Tem sido mostrado em vários estudos que os solos da Amazônia funcionam
como estoque de mercúrio, apontando que as concentrações regionais de mercúrio são
predominantemente de origem natural (Oliveira et. al., 2007; Fadini e Jardim 2001;
Roulet et. al., 1998b). Nesses estudos, os autores encontraram elevadas concentrações
de mercúrio no solo e concluíram que este compartimento é a principal fonte de
mercúrio para o sistema fluvial.
Dentre as bacias amazônicas, a bacia do rio Negro tem características
peculiares, por compreender um sistema fluvial com águas pretas e ácidas (Sioli
1967). A cor característica é devido aos ácidos fúlvicos e húmicos resultado da
decomposição da matéria orgânica e da drenagem por áreas de podzóis hidromórficos
existentes na bacia (Klinge 1965). A matéria orgânica dissolvida interage fortemente
17
com o mercúrio, podendo afetar sua especiação, solubilidade, mobilidade e toxicidade
nos ambientes aquáticos (Loux 1998; Buffle 1988). Na bacia do rio Negro foi
encontrada correlação positiva entre o mercúrio total nos cabelos de ribeirinhos
consumidores de pescado e o carbono orgânico dissolvido da água dos rios onde
pescavam (Silva-Forsberg et. al., 1999). Esses resultados corroboram a importância
da matéria orgânica na complexação e transferência de mercúrio dos solos para o
sistema fluvial e, consequentemente, para a biota aquática (Silva-Forsberg et. al.,
1999).
Uma vez presente no ecossistema aquático, o mercúrio pode contaminar os
organismos aquáticos a partir da bioconcentração, sendo a assimilação de mercúrio
através da respiração e da difusão do mercúrio presente na água em decorrência do
contato direto do organismo com o meio (Micaroni et. al., 2000) e da bioacumulação,
o que representa o aumento no nível de concentração de mercúrio em relação ao
tamanho e idade dos organismos aquáticos (Akagi et. al., 1995). Esse aumento
depende da balança corporal entre ganhos e perdas de mercúrio e de mudanças no
nível trófico do organismo ao longo da vida (Wasserman et. al., 2001). A taxa de
absorção de mercúrio depende da forma química do metal, da fonte de exposição
(água ou alimento) e do tipo de tecido receptor, resultando em diferentes padrões de
acumulação (NOAA 1996). A biomagnificação consiste no aumento gradativo do
mercúrio ao longo da cadeia alimentar (Bowles et. al., 2001; Wasserman et. al.,
2001). Neste contexto, o risco de contaminação por mercúrio em animais e seres
humanos, depende do nível de mercúrio nas plantas aquáticas, a taxa de
biomagnificação e os níveis tróficos dos organismos superiores (Bowles et. al., 2001;
Meili 1997).
Bowles et al., (2001) citaram que a maioria dos trabalhos sobre da
contaminação por mercúrio estavam centrados em regiões temperadas do hemisfério
norte. Estes autores argumentaram que os estudos realizados em outras regiões, como
no Everglades, na Flórida (Hurley et. al., 1998) e na bacia Amazônica (Akagi et. al.,
1995), foram principalmente trabalhos que investigaram ambientes poluídos
antrópicamente. Entretanto, a partir da década de 1990 pesquisas começaram a ser
realizadas em ambientes prístinos. De maneira geral, todos os organismos nos
ecossistemas amazônicos, sobretudo os aquáticos, estão suscetíveis a alguma forma
de contaminação por mercúrio (Kasper et. al., 2014; Silva-Forsberg et. al., 1999).
18
Os repteis, especificamente os quelônios, podem apresentar alguma forma de
contaminação já que muitos organismos desse grupo pertencem a níveis tróficos
elevados. Frequentemente os quelônios são usados como bioindicadores da qualidade
ambiental (Schneider et. al., 2013). Tartarugas podem servir como modelos
biológicos para estudos de contaminação devido aos seus atributos ecológicos e sua
história de vida, que incluem uma sua ampla distribuição geográfica, a variação nos
tipos de hábitat que utilizam e a gama de níveis tróficos as quais pertencem. Além
disso, tartarugas são animais que apresentam alta longevidade, permitindo a
exposição aos contaminantes por longo prazo (Hopkins et. al., 2013; Yu et. al., 2011).
É pouco conhecido o efeito do mercúrio sobre repteis e anfíbios,
particularmente em ambientes lóticos (Hopkins e Rowe 2010). Entretanto, é sabido
que o acúmulo desse metal pode causar anormalidades comportamentais, dano
neurotóxico, desregulação endócrina (Heinz 1996; Barr 1986) e danos genotóxicos
(Swartz et. al., 2003). Recentemente foi demonstrado que o metilmercúrio atua no
sistema da fisiologia reprodutiva, tornando aves homossexuais (Frederick e Jayasena
2010). Os testes de genotoxicidade se apresentam como importantes ferramentas para
investigar os possíveis danos oriundos da contaminação ambiental, com destaque para
os testes de anomalias nucleares eritrocíticas (Lemos et. al., 2008), e micronúcleo em
peixes (Lemos et. al., 2006; Porto et. al., 2005; Çavas e Ergene-Gozukana 2003),
mexilhão (Aslan et. al., 2010) e repteis (Schaumburg et. al., 2012).
O estudo das relações tróficas entre os seres vivos é a base para entender como
os ecossistemas funcionam (Lindeman 1942). Os estudos sobre cadeias alimentares
são fundamentais para o entendimento funcional de um ecossistema já que as
interações predador-presa podem influenciar em importantes processos do
ecossistema como a ciclagem de elementos (Jepsen e Winemiller 2002).
O estudo das teias tróficas apresentou um avanço significativo nos últimos 30
anos por apresentar ferramentas úteis para auxiliar em respostas a muitas questões
ecológicas. A análise da variação natural nas razões de isótopos estáveis de carbono e
nitrogênio em plantas e animais têm fornecido informações importantes sobre a
estrutura e funcionamento das cadeias tróficas aquáticas na região amazônica
(Marshall et. al., 2008; Forsberg et. al., 1993;). Ecologia isotópica representa uma
alternativa útil para a caracterização das fontes autotróficas de energia e o nível
trófico de um consumidor. A razão de isótopos reflete a integração temporal de
componentes alimentares, portanto não apenas o conteúdo estomacal momentâneo e o
19
que foi efetivamente absorvido pelo organismo (Hobson e Clark 1992). O
posicionamento trófico por análise dos isótopos estáveis de nitrogênio é baseado não
apenas na assimilação do alimento consumido, mas também refletem integrações
alimentares que dependem do tecido analisado (Tieszen et. al., 1983). Investigações
em peixes de água doce em lagos canadenses mostraram uma associação forte entre
Hg e δ15
N (Kidd et. al., 1995), indicando uma clara tendência de biomagnificação do
mercúrio ao longo da cadeia alimentar.
Diferente das análises de conteúdo estomacal, que permitem somente
identificar o que foi ingerido no curto prazo, os isótopos estáveis de carbono
conseguem traçar as fontes autotróficas de energia que sustentam a cadeia trófica de
um consumidor (Peterson e Fry 1987).
Espécie: Chelus fimbriata (Schneider, 1783).
O “Turtle Taxonomy Working Group” – (TTWG 2014, ver van Dijk et. al.,
2014), reconhecem 335 espécies de tartarugas (quelônios e tartarugas marinhas) e
jabutis no mundo. A fauna de quelônios do Brasil representa cerca de 11% da fauna
mundial, segundo a Sociedade Brasileira de Herpetologia (Costa e Bérnils 2014), com
36 espécies de quelônios continentais no país. Entre todos os quelônios de água doce
no mundo, Chelus fimbriata se destaca por ser um animal exclusivamente carnívoro.
Chelus fimbriata (Schneider, 1783), popularmente conhecido como matá-
matá, é facilmente reconhecido por suas características morfológicas e
comportamentais. Projeções na carapaça acrescidas de coloração marrom ferrugem
torna os indivíduos dessa espécie imperceptível entre as folhas e galhos nos leitos dos
rios, lagos e igarapés (nome amazônico para riachos) da Amazônia. Coloração,
morfologia da carapaça, cabeça grande achatada dorso-ventralmente e pescoço longo
com muitas fímbrias fazem com que essa espécie se utilize da camuflagem como
forma de defesa e estratégia de alimentação. Esta é a única espécie vivente do gênero
Chelus (com duas espécies fósseis, Wood, 1976) e é considerada a maior espécie da
família Chelidae. Seu nome científico deriva do grego Chelus (tartaruga) e do latim
fimbriata (franjada, ornamentada).
Quelônio de grande porte, cabeça triangular, olhos pequenos, boca grande,
focinho longo, pescoço comprido e largo com numerosas fímbrias, sobretudo na
20
região lateral. Sua carapaça possui cerca de 12 ou 13 projeções pontiagudas de
coloração marrom ferrugem, seu plastrão é amarelo claro e, em algumas regiões da
Amazônia o plastrão assume uma coloração marrom claro. As patas possuem dedos
com membranas interdigitais e possuem longas garras córneas. Os filhotes tem
coloração amarelo queimado na carapaça com alguns pontos pretos e o plastrão tem
uma coloração vermelho rosado (Vogt 2008; Pritchard 2008; Rueda-Almonacid et.
al., 2007). Os machos possuem plastrão côncavo e geralmente são menores que as
fêmeas.
Habita as bacias dos rios Orinoco e Amazonas e é encontrado nos seguintes
países: Bolívia, Colombia, Equador, Guiana Francesa, Guiana, Peru, Suriname,
Trinidad, Venezuela e Brasil. Nesse último, há registros da espécie nos estados do
Amapá, Amazonas, Goiás, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins (van
Dijk et al. 2014; Pritchard 2008; Rueda-Almonacid et. al., 2007).
Chelus fimbriata vive em rios, prefere águas calmas, geralmente turvas, com
pouca profundidade onde podem permanecer somente com o focinho na superfície
para respirar. Habitam também florestas inundadas (Morales-Betancourt e Lasso
2012; Vogt 2008). Recentemente, foram observados indivíduos da espécie em
igarapés na região do alto rio Negro. É uma das poucas espécies completamente
carnívoras, com a dieta predominantemente de peixes, embora haja relatos de
predação de aves e pequenos roedores (Rueda-Almonacid et. al., 2007).
Muito da biologia reprodutiva de Chelus fimbriata ainda permanece
desconhecida. Porém, sabe-se que a estação de desova coincide com a estação do
verão amazônico (Daza 2004). Não há uma organização social propriamente dita, este
quelônio tem hábito solitário com contato social somente no período reprodutivo
(Davidson 2012). Segundo Daza (2004), as fêmeas preferem os barrancos (margem
acidentada dos corpos hídricos amazônicos) e desovam cerca de 12 a 28 ovos, com
período de incubação em torno de 200 dias (Vogt 2008; Rueda-Almonacid et. al.,
2007).
Devido à dificuldade existente para encontrar populações de Chelus fimbriata,
não há trabalhos na literatura científica acerca da ecologia populacional dessa espécie.
O estado de conservação para Chelus fimbriata, segundo a TFTSG/IUCN, é “não
listado” ou “menos preocupante” na lista de 1996, e mantém-se como de “menos
preocupante” na avaliação de 2011, van Dijk et al., (2014).
21
Figura 2. Individuo filhote de Chelus fimbriata, coletado em fevereiro de 2014,
região do médio rio Negro/AM.
Com sua grande diversidade e longevidade, os quelônios amazônicos podem
como servir bons modelos biológicos para o entendimento da ecotoxicologia do
mercúrio nos mais diversos ecossistemas. De modo especial, Chelus fimbriata
apresenta atributos ecológicos os quais sustentam hipóteses acerca da bioacumulação
Figura 1. Indivíduo
adulto de Chelus
fimbriata coletado
em fevereiro de
2014, na região do
médio rio
Negro/AM.
22
do mercúrio e sua genotoxicidade. Por ser piscívora, de nível trófico alto, é suspeito
ter elevadas concentrações de mercúrio, com grande risco de apresentar danos
genotoxicológicos. As populações de Chelus fimbriata do rio Negro habitam uma
região que apresentam características limnológicas com forte correlação com o
mercúrio, pH e COD tem sido correlacionado com mercúrio mostrando exercer
influência sobre as concentrações de mercúrio nos seres humanos e em peixes
predadores (Belger e Forsberg 2006; Silva-Forsberg et. al., 1999).
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Investigar a biomagnificação de mercúrio total na cadeia trófica e seus efeitos
genotóxicos em Chelus fimbriata (Testudines: Chelidae), em ambientes fluviais
do médio rio Negro, Amazonas, Brasil.
Objetivos Específicos
i: Investigar a influência de fatores ambientais e biológicos sobre as
concentrações de mercúrio total em Chelus fimbriata.
ii: Comparar as concentrações de mercúrio total no músculo, garra córnea e
carapaça de Chelus fimbriata.
iii: Investigar as fontes autotróficas de energia que sustentam a cadeia alimentar
de C. fimbriata.
iv: Investigar o nível trófico de Chelus fimbriata ao longo do desenvolvimento e
sua influência sobre as concentrações de mercúrio total.
v: Investigar a biomagnificação ao longo da cadeia alimentar de Chelus
fimbriata.
23
vi: Mensurar a razão de metilmercúrio em relação ao mercúrio total em Chelus
fimbriata.
vii: Investigar a influência das concentrações de mercúrio total sobre a
frequência de micronúcleos em Chelus fimbriata.
24
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29
Capítulo 1
_______________________________________________________________
Fábio A. G. Cunha; Bruce R. Fosrberg;
Richard C. Vogt; Fabíola X.V.
Domingos; Brendson C. Brito; Otávio P.
de Souza; Daniele Kasper; Bruce C.
Marshall; Eduardo C. B. Carvalho.
Bioamagnificação do mercúrio na
cadeia de um quelônio de água doce
(Chelus fimbriata) e seu perfil
genotóxico em ambientes fluviais do
médio rio Negro, Amazonas, Brasil. Manuscrito em preparação para
Environmental Pollution.
30
Bioamagnificação do mercúrio na cadeia de um quelônio de água doce (Chelus
fimbriata) e seu perfil genotóxico em ambientes fluviais do médio rio Negro,
Amazonas, Brasil
Fábio A. G. Cunhaa*; Bruce R. Fosrberg
a; Richard C. Vogt
a; Fabíola X.V.
Domingosa; Brendson C. Brito
a; Otávio P. de Souza
a; Daniele Kasper
a; Bruce G.
Marshalla; Eduardo C. B. Carvalho
b.
a Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Av. Ephigênio Salles, 2239, Manaus,
AM, 69060-020, Brazil.
b Laboratório de Geocronologia e Isótopos Estáveis, Universidade de Brasília, UNB,
Brasília, DF.
*Corresponding author: [email protected]; Phone/Fax +55 93 99138-1421
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Av. Ephigênio Salles, 2239, Manaus, AM,
69060-020, Brazil.
31
Resumo:
Quelônios podem servir como modelo biológico para estudos de contaminação devido
aos seus atributos ecológicos e sua história de vida, que incluem uma ampla
distribuição geográfica, a variação nos tipos de hábitat que ocupam e a gama de níveis
tróficos as quais pertencem. Além disso, tartarugas são animais que apresentam alta
longevidade, permitindo a exposição aos contaminantes por longo prazo. O objetivo
do presente estudo foi de investigar a bioacumulação de mercúrio total e o perfil
genotóxio no quelônio Chelus fimbriata e caracterizar a biomagnificação de mercúrio
através da sua cadeia alimentar em ambientes fluviais do médio rio Negro, Amazonas.
Foram coletadas amostras biológicas (músculo, carapaça e garra córnea) de 25
quelônios e também amostras das principais plantas (fitoplâncton, perifíton, arbustos
e herbácea aquática emergente) e consumidores presentes na cadeia alimentar de
Chelus fimbriata nos meses de fevereiro e março de 2013 para análises de mercúrio e
isótopos estáveis. Alguns variáveis limnológicas (pH, OD, temperatura,
condutividade e COD) também foram mensurados. Mercúrio total em todas as
amostras foi determinado pelo método de Espectrofotometria Atômica de Vapor Frio
As razoes dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio nas amostras foram
determinadas, apos secagem a 60º graus durante 48 horas e maceração, por
Espectrometria de Massa de Razão Isotópica. Para mensurar danos genotóxicos, dois
esfregaços sanguíneos foram realizados para cada animal, seguido de tratamento com
corante de Giemsa e tampão fosfato pH 5,6. 2000 células foram observadas para cada
animal com microscópio ótico para determinar a frequência de células com anomalias
nucleares. Houve diferença significativa nas concentrações de mercúrio total entre
tipos de amostra nos quelônios (ANOVA F2,70=172 p < 0,001), com as maiores
concentrações médias sendo encontradas em carapaça (3677 ng/g) e garra córnea
(3787 ng/g) e a menor concentração média ocorrendo em músculo (406 ng/g). Os
valores médios de δ13
C para fitoplâncton, perifíton, arbustos e herbácea aquática
emergente foram -32,99 ‰; -34,33‰; -30,70‰ e -30,15‰ e os valores médios de
δ15
N foram 5,08‰, 7,33‰, 8‰, 7,29‰, respectivamente. Os valores médios de δ13
C
e δ15
N em Chelus fimbriata foram 11,9‰ e -31,7‰, respectivamente. O animal
estava 3 níveis tróficas acima das plantas e derivou a maior parte da sua energia de
cadeias tróficas iniciando com fitoplâncton e algas perifiticas. Houve relação positiva
32
entre as concentrações de mercúrio total e o tamanho dos animais (F = 21,17; r2 =
0,467; p < 0,001). A frequência média de micronúcleo nos animais estudados foi de
1,21±0,65/1000 células. Não houve relação significativa entre a frequência de
micronúcleo e as concentrações de mercúrio total. Houve relação significativa entre o
Log10HgT e δ15
N para a cadeia trófica de Chelus fimbriata (r2 = 0,8009; p < 0,001),
indicando forte biomagnificação. A equação foi: log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008
δ15
N. A média da concentração de mercúrio total encontrado no tecido muscular da
espécie Chelus fimbriata estava abaixo do limite de contaminação para consumo de
pescado recomendado pela OMS e pelo Ministério da Saúde.
Palavras chaves: mercúrio, bioacumulação, quelônios, médio rio Negro.
33
Introdução
Muitos trabalhos sobre bioacumulação do mercúrio tem direcionado esforços
utilizando a fauna íctica da Amazônia como modelo biológico (Bastos et. al., 2008;
Kehrig et. al., 2008; Dorea et. al., 2006), devido a importância da pesca na
alimentação de ribeirinhos. Porém, o status ecotoxicológico dos quelônios
amazônicos é ainda pouco conhecido.
Por herança cultural, os quelônios continuam sendo consumido em grande
escala na região amazônica, que representa uma fonte importante de proteína animal
consumido pelo ser humano amazônico (Pezutti et. al., 2005; Fachin Teran et. al.,
2004). Esse grupo animal é considerado bioindicador da contaminação ambiental
devido seus atributos ecológicos, que compreendem uma ampla distribuição ecológica
e ocupam uma variedade de hábitats. Suas populações possuem diferentes densidades
e pertencem a diferentes níveis tróficos (Hopkins et. al., 2013; Yu et. al., 2011;
Schneider et. al., 2009; Golet e Haines 2001; Iverson 1982) e são animais de vida
longa, atuando como sentinela das alterações que os ecossistemas passam.
Estudos recentes demonstraram que em diferentes níveis, todos os grupos
ecológicos da Amazônia existe algum grau de contaminação por mercúrio (kasper et.
al., 2014; Kehrig et. al., 2008; Bastos et. al., 2007; Nascimento et. al., 2006; Silva-
Forsberg et. al., 1999).
Devido à biomagnificação, as concentrações de mercúrio em animais topo de
cadeia são geralmente maiores (Barbosa et. al., 2003), o que os coloca em risco de
apresentar alguma forma de dano toxicológico.
Apesar do efeito do mercúrio sobre repteis ser pouco conhecido (Hopkins e
Rowe 2010), é sabido que o acúmulo desse metal pode causar anormalidades
comportamentais, dano neurológico, desregulação endócrina (Heinz 1996; Barr 1986)
e danos genotóxicos (Swartz et. al., 2003). Recentemente, foi demonstrando que
repteis podem transferir o mercúrio presente no organismo materno para as crias
(Chin et. al., 2013; Hopkins et. al., 2013). Em aves, grupo com relação evolutiva com
os repteis, mostraram que o mercúrio causa alteração no sistema da fisiologia
reprodutiva, tornando aves homossexuais (Frederick e Jayasena 2010).
Investigações utilizando ecologia isotópica demonstraram ser úteis para
desvendar muitas questões da ecologia dos quelônios (Zanden et. al., 2012; Bulté et.
34
al., 2008; Godley et. al., 1998). Os isótopos estáveis de carbono são úteis para
identificar as fontes autotróficas de energia enquanto os isótopos estáveis de
nitrogênio são usados para identificar o nível trófico de um organismo. A análise
combinada de isótopos estáveis de carbono (δ13
C) e nitrogênio (δ15
N) nas fontes
autotróficas e nos consumidores pode revelar a fonte original do carbono e seus
passos através da cadeia alimentar (Post 2002; DeNiro e Epstein 1978). Estudos em
ecossistemas tropicais têm identificado fortes relações positivas entre o mercúrio e
δ15
N em cadeias alimentares aquáticas (Marshall et. al., no prelo; Yoshinaga et. al.,
1992). Essas relações podem ser utilizadas para caracterizar o processo de
biomagnificação de mercúrio.
Dentre as 335 espécies de tartarugas (quelônios de água doce e tartarugas
marinhas) e jabutis no mundo (TTWG 2014, ver van Dijk et. al., 2014), Chelus
fimbriata (Schneider, 1783), é a única exclusivamente carnívora, com dieta composta
predominantemente de peixes (Vogt 2008; Fachin-Teran 1995). Devido a dificuldade
de captura poucos são os estudos acerca da ecologia dessa espécie, mais escassos
ainda são os trabalhos sobre ecotoxicologia utilizando como modelo biológico esta
espécie. A população de Chelus fimbriata habita uma região (região do médio e alto
rio Negro) que apresentam características limnológicas com forte correlação com o
mercúrio. pH e COD tem sido correlacionado com mercúrio mostrando exercer
influência sobre as concentrações de mercúrio nos seres humanos e em peixes
predadores (Belger e Forsberg 2006; Silva-Forsberg et. al., 1999).
35
Material e Métodos
Área de estudo
A região deste estudo está situada entre as cidades de Barcelos e Santa Isabel
do Rio Negro, médio rio Negro, margem esquerda (Figura 1). Esta região é drenada
por afluentes do rio Negro. Composta por rios de médio porte – zonas interfluviais e
áreas de floresta inundada (igapós). A área de estudo sofre influência do pulso de
inundação, durante alguns meses do ano os lagos permanecem isolados. Nas áreas
interfluviais de modo geral, em termos de química não há muita variação entre os
locais.
Os ambientes pesquisados foram: O Lago Ariaú apresenta água branca, com
muito sedimento em suspensão, visibilidade baixa, profundidade de aproximadamente
1,5-2,0 m, leito coberto com cerca de 40 cm de matéria orgânica (raízes e folhas em
decomposição), borda irregular com trechos medindo 50 metros de largura e seu
comprimento aproximadamente de 200 metros. Neste lago, foram observadas outras
espécies de quelônios (Cabeçudos - Peltocephalus dumerilianus, Tracajá -
Podocnemis unifilis e Irapuca - Podocnemis erythrocephala) e espécies de peixes
(loricarídeos).
O igarapé Urupaú tem águas marrom-avermelhadas, alguns trechos com
pequena profundidade e alta transparência, o leito é arenoso e apresentou-se coberto
de folhas e raízes. Outras espécies da fauna aquática foram observadas neste local
(e.g. quelônios: Cabeçudos - Peltocephalus dumerilianus; peixes: ciclídeos e
loricarídeos).
O igarapé do Babí é meandrante, com alguns trechos muito estreito
(aproximadamente 3 m de largura), durante as coletas existiam inúmeras árvores
caídas, grande quantidade de troncos no igarapé, visibilidade baixa, com profundidade
aproximadamente 2-2,5 m, 50 cm de matéria orgânica no leito (folhas, raízes e
troncos de árvores com espinhos) e água com aparência de um rio de água branca.
Neste local de coleta, foi observada a maior diversidade na fauna aquática (e.g.
répteis: Cabeçudos - Peltocephalus dumerilianus; Tracajá - Podocnemis unifilis;
Irapuca - Podocnemis erythrocephala; Jacaré-açú - Malenosuchus niger; Jacaré-tinga
36
- Caiman crocodilus; Cobra d`água - Erythrolamprus sp.; peixes: ciclídeos;
loricarídeos; characidae; gymnotiformes (Sarapós; Poraquê - Electrophorus
electricus); synbranchiformes (Muçuns); Arraia-de-fogo - Potamotrygon sp.
37
Figura 1. Localização dos sítios de coleta na região do médio rio Negro, entre as cidades de Santa Isabel do Rio Negro e Barcelos.
38
Coleta do material biológico
Para investigar a dinâmica e ecotoxicologia de mercúrio na cadeia trófica de
Chelus fimbriata foram coletadas amostras de quelônio, plantas aquáticas e
consumidores aquáticos para a análise de mercúrio, isótopos estáveis e, no caso de
quelônios, danos genotoxicológicos.
Foram coletados 25 animais, em três sítios de coleta, um lago, conhecido como
Lago Ariaú (11 animais) e dois igarapés, denominados: Igarapé Babí (9 animais) e
Igarapé Urupaú (5 animais) (Figuras 2,3,4). Os quelônios foram coletados
manualmente, em mergulhos livres durante o dia. Durante a noite foi realizado
procura ativa iluminada em canoa e ao avistar o animal, realizada a captura manual
após o mergulho. As coletas foram realizadas em fevereiro e março de 2014, durante a
estação de seca do rio Negro.
Figura 2. Sítio de coleta, Lago Ariaú, região do médio rio Negro, Amazonas.
39
Figura 3. Sítio de coleta, Igarapé do Babí, região do médio rio Negro, Amazonas.
Figura 4. Sítio de coleta, Igarapé Urupaú, região do médio rio Negro, Amazonas.
40
Os animais foram levados ao barco e acondicionados em sacos de nylon (bait
bags, sacos de tartarugas) até o barco de apoio, onde foram identificados, pesados e
tomadas suas medidas morfométricas: largura e comprimento retilíneo da carapaça e
do plastrão, altura máxima entre a carapaça e o plastrão, largura da cabeça, contagem
dos anéis de crescimento quando possível, marcação e análise do conteúdo estomacal
pelo método de flushing (Legler 1977). Para análise de mercúrio total, metilmercúrio
e análises de isótopos estáveis foram coletadas amostras de músculo. Para isso,
pedaços do tecido muscular da região caudal foram retirados e acondicionados em
frascos pequenos tipo ependorff e armazenados em freezer. Ainda para as análises de
mercúrio total, amostras de anexos corporais também foram coletadas para
comparação. Pedaços em forma de “v” da região posterior da carapaça e pontas de
duas garras córneas foram coletados. Em todas as coletas de materiais biológicos
cuidados cirúrgicos foram tomados para evitar qualquer forma de contaminação.
Todos os equipamentos utilizados para coleta de amostras foram previamente
esterilizados em laboratório e a cada animal os equipamentos recebiam antissepsia
etílica e as lâminas de bisturis foram trocadas. Vale ressaltar que para o presente
estudo nenhum animal sofreu eutanásia.
Os tucunarés (Cichla sp.) foram capturados com auxilio de redes malhadeiras.
Comprimento total e peso foram tomados. Para coleta de amostras biológicas dos
peixes, um pedaço de músculo da região lombar foi retirado e refrigerado
posteriormente.
Potenciômetros portáteis foram utilizados para mensurar: Oxigênio dissolvido,
pH, temperatura e condutividade elétrica em todos os sítios de captura. Amostras de
água foram filtradas em filtros de fibra de vidro pré-queimadas a 400°C e
armazenadas em garrafas de vidro pré-queimadas a 400°C para posterior análise de
Carbono Orgânico Dissolvido (COD).
Para coleta de fitoplâncton foi utilizada rede de plâncton (20 µm), com 5 a 10
lances ao corpo hídrico, até atingir cerca de 1 litro de água filtrada. Para perifíton,
galhos, troncos e raízes submersas foram levados ao laboratório do barco para com
auxílio de pinças e água ultrapura, coletar o material aderido aos substratos
mencionados acima até atingir uma amostra em quantidade suficiente para as análises.
Em relação às plantas, cerca de 10 folhas de cada herbácea aquática emergente foram
coletadas e acondicionadas em plástico tipo ziploc e identificadas. Para arbustos,
41
folhas foram coletadas e em alguns casos a planta inteira foi coletada para
identificação. Todas as amostras vegetais foram armazenadas no freezer.
Para mensurar o dano genotóxico, 0,1 ml de sangue periférico foi retirado da
região caudal do quelônio com auxílio de seringa de insulina heparinizada. Para cada
animal dois esfregaços sanguíneos em lâminas forem feitos, as lâminas foram
identificadas, armazenadas e levadas ao Laboratório Temático de Microscopia Óptica
e Eletrônica do INPA, para coloração e contagem das células.
Processamento das amostras biológicas
As amostras de fitoplâncton e perifíton foram liofilizadas em Laboratório de
Nutrição de Peixes do INPA. As folhas de herbácea aquática emergente e arbustos
foram lavadas com água ultrapura com pH 2, para eliminação dos carbonatos e evitar
a contaminação nas análises de isótopos de carbono. Em seguida, as amostras vegetais
foram secas em estuda a 60º durante 48 horas (Melendez-Perez e Fostier 2013) e
foram trituradas, até atingirem a consistência de pó.
As análises de COD foram realizadas no Laboratório de Ecofisiologia e
Evolução Molecular do INPA, pelo método de combustão a alta temperatura, com
detecção do CO2 em um aparelho analisador de carbono total (TOC 5000, Shimadzu).
Para as análises de isótopos estáveis, as amostras de músculo foram secas em
estufa a 60º C por 48 horas. Após isso, as amostras foram maceradas em almofariz e
pistilo até atingir a consistência de pó homogêneo.
Análises Laboratoriais
Para as análises de mercúrio total as amostras de carapaças foram lavadas com
água ultrapura e com auxilio de escovas até que todo e qualquer material aderido
tenha sido removido. As garras córneas foram acondicionadas em tubos pequenos
com solução etílica 90% e levadas ao sonicador por 20 minutos, seguindo o método
proposto por Hopkins et. al., (2013).
42
No Laboratório de Análise Mineral da Amazônia da CPRM, todas as amostras
foram pesadas em balanças de precisão e analisadas pelo método de
Espectrofotometria Atômica de Vapor Frio, no Analisador Direto de Mercúrio 80
(DMA 80, Direct Mercury Analyzer, Millestone, Monroe, CT, USA) de acordo com o
método 7473 (USEPA, 1998). O limite de detecção é de 0,3 ng/g. As análises de
mercúrio total em músculo foram realizadas com peso úmido, assim como as
amostras de carapaça e garra córnea. As amostras de fitoplâncton, perifíton e folhas
de plantas foram analisadas com peso seco.
Para o controle de qualidade das análises laboratoriais, as amostras de músculo
foram analisadas em duplicata. Para as demais matrizes, uma duplicada foi realizada a
cada dez amostras analisadas. O coeficiente de variação entre as duplicatas para
músculo foi 3,4±3,2, carapaça 9,9±4,6 e para garra córnea 3,8±3,3. Amostras tipo
branco foram analisadas durante as análises laboratoriais. Para mercúrio total foram
utilizados padrões de referências internacionais (Dorm-3 fish protein – National
Research Council of Canada) com recuperação 94% a 108%). Para as análises de
metilmercúrio, amostras de músculo foram enviadas ao Laboratório de
Biogeoquímica da UNIR e analisadas pelo método de Espectrometria de fluorescência
atômica acoplado a um cromatógrafo (CG-AFS).
Devido às amostras de tecido muscular ter sido analisada em peso úmido e as
demais amostras em peso seco (fitoplâncton, perifíton, arbustos e herbáceas aquáticas
emergentes) seguiu-se as razões de conversão (peso seco/peso úmido) estabelecido na
literatura científica.
Herbáceas aquáticas emergentes e arbustos: 5,5 (Sarkka et al., 1978);
Fitoplâncton e perifíton: 12,5 (Sladecek e Sladeckova, 1964).
Para as análises de isótopos estáveis, as amostras foram levadas ao
Laboratório de Geologia e Isótopos Estáveis e Geocronologia da UNB. As amostras
foram analisadas em duplicata pelo método de Espectrometria de Massa de Razão
Isotópica no equipamento Thermo Scientific Delta V Plus IRMS. O erro analítico
associado é de 0,05‰ para carbono e nitrogênio. Os valores de 13
C e 15
N foram
obtidos usando como padrão carbonato de cálcio conhecido PDB (Pee Dee Belemnite)
para carbono e nitrogênio atmosférico para nitrogênio.
Os resultados foram calculados pelas equações:
43
13
C(‰) = [(13
C/12
Camostra) – (13
C/12
CPDB)] x 1000
(13
C/12
CPDB)
15
N(‰) = [(15
N/14
Namostra) (15
N/14
N2)] x 1000
(15
N/14
N2)
Para as análises do dano genotóxico, foram realizadas duas medidas, contagem
de micronúcleos e anomalias nucleares eritrocíticas. Para tal, esfregaços sanguíneas
foram corados com Giemsa e tampão fosfato pH 5,6. A leitura microscópica das
lâminas foi feita sob aumento de 1000X. Duas lâminas de cada indivíduo foram
analisadas por um único observador. A determinação da frequência de micronúcleos e
das anomalias nucleares eritrocíticas foi realizada com contagem de 2000 eritrócitos
por quelônio (Carrasco et al., 1990). Imagens dos micronúcleos e anormalidades
nucleares eritrocíticas foram capturadas utilizando objetiva de imersão em
microscópio Zeiss Axioplan II, com capturador de imagens acoplado AxioCam Mrc.
A identificação de cada anomalia nuclear eritrocítica foi realizada de acordo
com o Carrasco et. al., (1990): i - Forma de rim: núcleos com uma pequena
invaginação em forma de fenda bem definida, de largura uniforme na membrana
nuclear que se estende a uma profundidade apreciável para dentro do núcleo. ii -
Lobado: núcleos que apresentam formato irregular em consequência de evaginações
que podem ser visualizadas como pequenas a grandes projeções da membrana
nuclear, podendo formar dois ou mais lobos conectados. iii – Segmentado: núcleos
cuja estrutura aparece dividida em duas partes nitidamente separadas e delimitadas
pela membrana nuclear. iv – Vacuolado: núcleos que apresentam uma região clara
destituída de qualquer material cromatínico visível no seu interior. v - Seguindo o
protocolo sugerido por Carrasco et. al., (1990), os micronúcleos foram definidos
como corpos redondos ou ovais intracitoplasmáticos não ligados ao núcleo principal,
com um diâmetro 1/30-1/3 do núcleo principal e no mesmo plano óptico (Fenech
2000).
Análises Estatísticas
44
As análises estatísticas foram realizadas seguindo o pressuposto de Zar (1999)
e todas as análises foram executadas no Programa Statistica 7.0©.
A priori uma regressão simples foi realizada a fim de verificar a relação entre
o comprimento da carapaça (tamanho) e a massa corporal (peso) dos animais. De
posse desse resultado (r2 = 0,857; p < 0,001), adotou-se utilizar somente o peso
referente ao tamanho dos animais.
Após realizar os testes de normalidade, linearidade e homocedasticidade dos
dados, foi realizada uma análise de variância (ANOVA One-way) e o teste post-hoc
de Tukey para verificar a diferença em mercúrio total entre as matrizes biológicas do
quelônio (músculo, carapaça e garra córnea).
A relação entre as concentrações de mercúrio total e o tamanho dos animais
estudados foi testada através de um General Linear Model - Regressão Simples.
Análises de variância (ANOVAs) foram utilizadas para verificar a diferença nos
valores de δ de carbono e nitrogênio entre fontes autotróficas. Para testar a relação
entre os valores δ15
N e peso e tamanho dos quelônios foi utilizado uma General
Linear Model - Regressão Simples. O mesmo teste estatístico foi utilizado para
verificar a relação entre a concentração de mercúrio total no músculo dos quelônios e
δ15
N.
Para evidenciar o fator de biomagnificação do mercúrio total na cadeia
alimentar, foi utilizado a equação Y=B0+B1(x), onde x era o valor de δ15
N e Y era o
log10HgT.
Para identificar as fontes autotróficas de carbono e o nível trófico dos
quelônios, os valores isotópicos de δ13
C e δ15
N dos quelônios foram comparados com
os valores isotópicos de δ13
C e δ15
N das plantas.
Para verificar a proporção entre o metilmercúrio e o mercúrio total no músculo
dos quelônios, foi calculado da seguinte forma: %MeHg = (MeHg/HgT)x 100%.
Para frequência de micronúcleo o número de células alteradas encontradas foi
dividido pelo número de células contadas para cada animal, ou seja,
micronúcleo/1000.
O presente trabalho científico obteve as aprovações pertinentes para atividades
com finalidades científicas: Autorização/Licença IBAMA/SIBIO Nº: 42086-1. E,
aprovação junto a Comissão de Ética em Pesquisa no uso de Animais, CEUA/INPA,
protocolo Nº: 003/2014.
45
Resultados
Dados morfométricos dos animais e caracterização dos sítios de coleta
Foram capturados 25 espécimes de Chelus fimbriata, em três locais de coleta
da bacia do rio Negro (Tabela 1). No Lago Ariaú foram capturados 11 animais com
tamanho médio do comprimento retilíneo da carapaça (CRC) de 343±32 mm
(variando de 265 a 369 mm), e peso médio de 5,1±1,1 kg (variação de 2,3-6,0 kg).
Neste sítio foi capturada a única fêmea de matá-matá (CRC: 359 mm, peso 5,9 kg.).
No Igarapé Urupaú foram capturados cinco machos adultos, com o menor
quelônio pesando 3,6 kg e o maior 6,0 kg (Tabela 1), neste sitio foi registrado o pH
mais ácido na água.
No Igarapé do Babí foram capturados nove animais adultos machos, cujo
CRC variou de 315 a 384 mm (média 351±22) e peso variou de 4,6 a 7,8 kg (média:
5,7±1,0). Ao realizar análise do conteúdo estomacal (método flushing) de alguns
matá-matás desse local, encontrou-se peixes Characiformes e insetos aquáticos
(ephemenoptera).
Tabela 1: Variáveis limnológicas de três sítios de coleta amostrados na bacia do rio Negro (AM) em
2013. OD = Oxigênio dissolvido; Temp. = Temperatura; Cond = Condutividade; COD = Carbono
orgânico dissolvido. Número (N) de quelônios adultos da espécie Chelus fimbriata (matá-matá)
capturados e suas médias ± desvio padrão de tamanho e peso. Tamanho corresponde ao comprimento
retilíneo da carapaça.
Sítios de coleta pH OD
(mg/L)
Temp.
(ºC)
Cond.
(µS/cm)
COD
(mg/L) N Peso (kg)
Tamanho
(mm)
Lago Ariaú 4,9 2,1 27,1 13,7 9,8 11 5,1 (± 1,1) 343 (± 31)
Igarapé Urupaú 4,7 3,7 26,3 18,1 12,0 5 5,1 (± 0,9) 346 (± 16)
Igarapé do Babí 5,3 4,2 27,5 10,8 8,2 9 5,7 (± 1,0) 351 (± 22)
Concentração de mercúrio total no músculo, carapaça e garra córnea dos matá-matás
As concentrações de mercúrio total foram mensuradas em três tecidos (dois
anexos corporais – carapaça e garra córnea, e músculo). Tendo em vista que os
animais coletados nos três sítios estão em uma faixa de tamanho e peso muito
semelhante, (Tabela 1), os resultados foram analisados independentemente do local de
coleta, com o total de animais capturados (25) analisados em conjunto. Para fins
estatísticos os locais foram desconsiderados, devido a existência de similaridade
46
Músculo Carapaça Garra Córnea
Tecido Animal
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
[HgT
] n
g/g
(pes
o ú
mid
o)
a
bb
físico-química entre os ambientes. No entanto, as concentrações observadas nos
animais de cada local são apresentadas na Tabela 2. Considerando os três sítios de
coleta conjuntamente, as maiores concentrações de mercúrio total foram observadas
na garra córnea e na carapaça, e as menores concentrações foram encontradas no
tecido muscular (ANOVA F2,70=172 p < 0,001; Figura 5), feito post-hoc houve
diferença entre os tecidos (letras do gráfico).
Tabela 2: Concentração média (± desvio padrão) de mercúrio total (HgT, em ng/g, peso úmido) em três
tecidos do quelônio da espécie Chelus fimbriata (matá-matá) capturados em diferentes sítios de coleta
localizados na bacia do rio Negro em 2013.
Não houve relação positiva entre as concentrações de mercúrio total no
músculo e na carapaça. Buscou-se esta relação no intuito de indicar para futuros
trabalhos acerca da contaminação de mercúrio em quelônios, uma forma menos
invasiva de determinar suas concentrações.
Figura 5. Concentração de mercúrio total em músculo, carapaça e garra córnea de
Chelus fimbriata. Letras diferentes indicam diferença significativa p < 0,05. Os
pontos representam médias e as barras os desvios-padrão.
Sítios de coleta N Músculo Carapaça Garra
Lago Ariaú 11 385±136 3530±196 3454±497
Igarapé Urupaú 5 362±83 3464±825 3686±733
Igarapé do Babí 9 456±40 3959±292 4307±332
média geral - 406 3677 3787
47
2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Massa corporal (g)
0
100
200
300
400
500
600
700
[HgT
] (n
g/g
mu
s. -
pes
o ú
mid
o)
Relação das concentrações de mercúrio total e tamanho dos matá-matás
A relação entre o mercúrio total no músculo e o tamanho dos animais foi
testada através de uma Regressão Simples. Foi observada relação positiva entre o
comprimento da carapaça e massa corporal dos 25 indivíduos analisados (r2 = 0,857;
p < 0,001), por isso, optou-se por adotar somente a massa corporal (peso) como
variável independente para testar a relação entre tamanho e mercúrio total. Gibbons
(1990), sugere que é esperado para quelônios de água doce esse tipo de relação. As
concentrações de mercúrio total em Chelus fimbriata foram mais elevadas nos
animais maiores (F = 21,17; r2 = 0,467; p < 0,001). (Figura 6).
Para este teste foi retirado o outlier (seta na Figura 6), pois o indivíduo era o
único exemplar feminino na população amostral, dessa forma era esperado um
comportamento em dissonância aos demais.
Figura 6. Relação entre as concentrações de mercúrio total e a massa corporal de
Chelus fimbriata (F = 21,17; r2 = 0,467; p < 0,001).
Valores de δ13
C e δ15
N nas fontes autotróficas
Os valores médios de δ13
C para fitoplâncton, perifíton, arbustos e herbácea
aquática emergente foram -32,99 ‰; -34,33‰; -30,70‰ e -30,15‰, respectivamente
(Tabela 3), com diferença significativa dos valores de δ13
C entre os grupos das fontes
48
Fito Peri Arbusto HAE
Amostra
-38
-37
-36
-35
-34
-33
-32
-31
-30
-29
-28
-27
δ1
3C
(‰)
*
*
(ANOVA F(3, 13) =4,4802, p = 0,02) (Figura 7), feito post-hoc encontrou-se uma
diferença entre perifíton (peri) e herbácea aquática emergente (HAE) (Tukey, p =
0,03).
Tabela 3: Números de amostras e os valores de δ13
C e δ15
N das fontes autotróficas estudadas.
Figura 7. Relação dos valores de δ13
C de cada grupo das fontes autotróficas (Fito:
fitoplâncton; Peri: perifíton; Arbusto e HAE: herbácea aquática emergente), houve
diferença significativa (ANOVA F(3, 13) =4,4802, p = 0,02). * diferença entre os
grupos (Post-hoc Tukey p = 0,03). Os pontos representam médias e as barras os
desvios-padrão.
Os valores mínimos, médios e máximos de δ13
C das fontes autotróficas
mostraram uma variação, com valores de fitoplâncton e perifíton mais negativos, já
para arbustos e herbácea aquática emergente os valores foram menos negativo e
apresentaram menor variação entre eles (Tabela 3).
FONTES N Média δ
13C
(‰)
Média δ15
N
(‰) Mínimo Máximo
Fitoplâncton 5 -32,00 ± 2,7 5,08 ± 2,2 -36C; 2,2N -30C; 8,12N
Perifíton 4 -34,33 ± 1,4 7,33 ± 0,8 -36C; 6,1N -32C; 7,95N
Arbusto 4 -30,70 ± 1,9 8,00 ± 2,5 -33C; 4,4N -28C; 10,1N
Herbácea Aquática
Emergente 5 -30,15 ± 1,1 7,27 ± 1,7 -31C; 4,8N -29C; 9,58N
49
Fito Peri Arbusto HAE
Amostra
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
δ1
5N
(‰)
Os valores médios encontrados de δ15
N encontrados para fitoplâncton,
perifiton, arbustos e herbácea emergente foram 5,08‰, 7,33‰, 8‰, 7,29‰,
respectivamente (Tabela 3). Existiu uma diferença de cerca de 3‰ entre essas fontes
autotróficas, porém a mesma não foi significativa (ANOVA F(3, 14) =1,9630, p = 0,16)
(Figura 8). Apesar das pequenas quantidades de amostras coletadas, os valores
demonstram diferenças nos valores de isótopos para fontes autotróficas (δ13
C e δ15
N)
para região do médio rio Negro.
Figura 8. Relação dos valores de δ15
N de cada grupo de fontes autotróficas (Fito:
fitoplâncton; Peri: perifíton; Arbusto e HAE: herbácea aquática emergente), não
houve diferença significativa (ANOVA F(3, 14) =1,9630, p = 0,16). Os pontos
representam médias e as barras os desvios-padrão.
Estrutura trófica e biomagnificação de mercúrio na cadeia alimentar de Chelus
fimbriata
Os valores de δ15
N (‰) de C. fimbriata tiveram média de 11,95 ‰ (± 0,43),
com mínimo de 11,13‰ e máximo de 13,13‰, com esses resultados e assumindo
uma mudança de aproximadamente de 2,5‰ por cada nível trófico (Lewis et al.,
2001), e admitindo que o δ15
N reflete a hierarquia trófica do consumidor (Post 2002),
Chelus fimbriata está dois níveis tróficos acima das fontes, estando no 3º nível
trófico, um predador com tendência para predar organismos herbívoros. Os valores de
δ15
N tiveram relação positiva com a massa corporal (F = 6,9; r2 = 0,23; p = 0,014)
50
260 280 300 320 340 360 380 400
CCC (comprimento carapaça em mm)
11,0
11,2
11,4
11,6
11,8
12,0
12,2
12,4
12,6
12,8
13,0
13,2
δ1
5N
(‰)
2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Massa corporal (peso em g)
11,0
11,2
11,4
11,6
11,8
12,0
12,2
12,4
12,6
12,8
13,0
13,2
δ1
5N
(‰)
[Hgt] (ng/g)
δ15N (‰)2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Massa corporal (peso em g)
0
100
200
300
400
500
600
700
HgT
ng/
g
11,0
11,2
11,4
11,6
11,8
12,0
12,2
12,4
12,6
12,8
13,0
13,2
13,4
δ15N
(‰)
(Figura 9a), e com o comprimento dos animais (F = 6,9; r2 = 0,17; p = 0,03) (Figura
9b). Ao analisar em conjunto as concentrações de mercúrio total e os valores de δ15
N,
houve uma relação estatisticamente positiva (r2 = 0,28; p = 0,005; Figura 10).
Não houve relação significativa entre mercúrio total e δ15
N dos matá-matás
(F = 4,16; r2 = 0,11; p > 0,05; Figura 11).
Figuras 9. Relação entre os valores de δ15
N e (a) a massa corporal (peso) dos animais
coletados (F = 6,9; r2 = 0,23; p = 0,014) e (b) o tamanho (comprimento da carapaça)
dos animais estudados (F = 6,9; r2 = 0,17; p = 0,03).
Figura 10. Regressão double Y, entre a massa corporal e as duas variáveis
independentes.
a b
51
11,0 11,2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4
δ15N(‰)
100
200
300
400
500
600[H
gT]
(ng/
g m
us.
- p
eso
úm
ido)
Figura 11. Relação entre as concentrações de HgT e os valores de δ15
N (F = 4,16; r2 =
0,11; p > 0,05) dos indivíduos da espécie Chelus fimbriata.
Os valores de média, desvio padrão, máximo e mínimo de δ13
C (‰) de
Chelus fimbriata foram -31,75±0,9‰; -30,65 ‰ e -34,65 ‰, respectivamente. Não
houve relação entre os valores de δ13
C (‰) e o tamanho dos animais (r2 = 0,06, p =
0,21).
Assumindo que a cada nível trófico há um fracionamento de isótopos
estáveis de carbono em torno de 1 ‰ (DeNiro e Epstein 1978). E que a diferença
entre os valores de δ15
N para Chelus fimbriata e a média das fontes foi de 5,12 ‰,
portanto dois níveis acima das fontes. Assumimos uma calibração de 2‰ nos valores
de δ13
C de Chelus fimbriata (-33,75‰), com isso, as principais fontes autotróficas que
sustentam consideravelmente a cadeia trófica de Chelus fimbriata são o fitoplâncton e
o perifíton (algas epifíticas) (retângulo cinza; Figura 12).
52
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,0011,0012,0013,0014,00
-37,00-35,00-33,00-31,00-29,00-27,00-25,00
δ15N
(‰)
δ13C (‰)
-32,99
-34,33
-30,70
-30,15
-33,75
Fito
Peri
Arbusto
HAE
Matá-matá
Figura 12. Valores médios e desvio padrão de δ13
C e δ15
N de Chelus fimbriata e
fontes autotróficas (fitoplâncton; perifíton; arbusto e herbácea aquática emergente).
Somente o valor de δ13
C do consumidor foi calibrado para o fracionamento trófico.
A relação entre mercúrio total e δ15
N, incluindo Chelus fimbriata e todos as
plantas e vários consumidores na sua cadeia alimentar, foi exponencial (Figura 13,
Marshall et. al., no prelo). A relação linear entre os valores de log10HgT e δ15
N,
incluindo estes mesmos organismos foi significativa, resultando na função da
regressão com equação: log10HgT (ng/g) = 0,247+ 0,2008 δ15
N, com r2 = 0,7009 e p
< 0,001 (Figura 14), para tal a inclinação apresentou um valor de 0,20.
-80
-40
0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
440
480
520
4 6 8 10 12 14
HgT
(n
g/g)
(p
eso
úm
ido
)
ᵟN15(‰)
5,07
8,06
8
7,27
11,95
7,43
9,31
Matá-matá
Cardinal
Camarão
HAE
Arbusto
Peri
Fito
Figura 13. Valores médios e desvio padrão de mercúrio total (ng/g) peso úmido e
δ15
N (‰) do fitoplâncton (Fito), perifíton (Peri), arbusto, herbácea aquática emergente
(HAE), juvenis de camarão (Marshall et. al., no prelo) (Macrobrachium sp.),
cardinais (Marshall et. al., no prelo) (Paracheirodon axelrodi) e matá-matás (Chelus
fimbriata).
53
CCC
C
CCC
C
C C
C
CC
CC
C
CAM
CAMCAM
CAM
MM
MM
MM
MMMM
MM
MM
MM
MMMM
MMMM
MM
MM
MM
MMMM
MM
MM
MM
MM
MMMMMMMM
TT
TTT
T
7 8 9 10 11 12 13 14
δ15N 12,3‰
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
Log
10
HgT
(n
g/g)
pes
o ú
mid
o
Figura 14. A relação entre log10HgT (ng/g) (peso úmido) e δ15
N (‰) dos juvenis de
camarão (CAM), cardinais (C), tucunaré (T) e matá-matás (MM) foi estatisticamente
significativa (r2 = 0,8009; p < 0,001). A função da regressão mostrou a equação:
log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008 δ15
N.
Razão de mercúrio total e metilmercúrio
As concentrações de metilmercúrio em tecido muscular de quelônios da
espécie Chelus fimbriata apresentou uma média de 270±45 ng/g (150-290ng/g). O
metilmercúrio (MeHg) representa em média 53,6% do mercúrio total, em Chelus
fimbriata.
Genotoxicidade do mercúrio total em Chelus fimbriata.
Quatro tipos de anomalias nucleares eritrocíticas (ANEs) foram encontrados
em Chelus fimbriata: em formato de rim; lobado; segmentado e vacuolado (Figura
15).
Em média, o valor encontrado da frequência de células com presença de
micronúcleo foi de 1,21±0,65 (com maiores valores 2,65 e menores valores 0,52).
Não houve relação significativa entre as concentrações de mercúrio total e a
frequência de células com micronúcleo (F = 0,0; r2 = -0,05; p > 0,05). Assim como,
não houve relação significativa entre os δ15
N (‰) e a frequência de micronúcleo (r2 =
54
0,0250; p = 0,4940). Também não foi observada relação entre a frequência de
micronúcleo e o tamanho dos animais (r2 = 0,0093; p = 0,670).
55
Figura 15. a, b - células normais de Chelus fimbriata; c – célula com presença de
micronúcleo; d – núcleo em formato de rim; e – núcleo lobado; f – núcleo
segmentado. Todas as fotos com escala de 10µm.
a b
c d
e f
56
Discussão
População, razão sexual de Chelus fimbriata e características limnológicas da região
do médio rio Negro
Devido a grande dificuldade de captura de indivíduos da espécie Chelus
fimbriata, poucos são os trabalhos acerca da biologia dessa espécie, mais escassos
ainda, são os trabalhos sobre a contaminação por metais pesados. A desproporcional
razão sexual (27 machos: 1 fêmea) dos quelônios no presente trabalho, pode estar
associado a uma segregação sexual onde fêmeas que já realizaram a cópula migraram
para os locais de desova e, os machos permaneceram no local, com alimentação e
abrigo (Cunha, observações pessoais).
Os parâmetros físico-químicos variaram pouco entre os três locais de coleta.
Tais variações, potencialmente, não exercem influência na concentração de mercúrio
nos diferentes locais, pois para tal é necessário variação muito maior do que
encontrado no presente estudo (Belger e Forsberg 2006; Forsberg et. al., 1995). Os
animais foram coletados em diferentes lugares, entretanto a variabilidade entre os
locais não foram suficiente para uma investigação de tais fatores diretamente. Por esse
motivo, para fins estatísticos os locais foram desconsiderados e os organismos
coletados nos três locais foram analisados em conjunto.
Mercúrio da região do médio rio Negro
Para a região do médio rio Negro, com poucos impactos de emissões
antrópicas (mineração de ouro, lançamentos de efluentes industriais, entre outros), o
presente estudo encontrou elevadas concentrações de mercúrio, entretanto alguns
fatores peculiares daquela região podem elucidar essa questão, como: os solos
regionais se apresentam como um reservatório de mercúrio (Oliveira, et. al., 2007;
Bourgoin et. al., 2002; Fadini e Jardim 2001). Algumas formas de mercúrio são
complexadas por moléculas orgânicas (ácidos húmicos e fúlvicos) encontradas nos
ecossistemas naturais (Rocha et. al., 2000). Os altos níveis de COD e os baixos pHs
da região do médio rio Negro aumentam o exporte do mercúrio do solo (podzóis) para
o sistema aquático, podendo levar a altas concentrações de mercúrio nos organismos,
conforme demonstraram Belger e Forsberg (2006) e Silva-Forsberg et. al., (1999)
com fortes correlações entre o COD e os níveis de mercúrio em cabelos de ribeirinhos
57
e peixes do rio Negro. Alguns trabalhos reportaram concentrações relativamente altas
para seres humanos e peixes daquela região (Dorea et. al., 2003; Silva-Forsberg et.
al., 1999).
Fatores que influenciam a bioacumulação do mercúrio para a espécie estudada
Diferentes fatores já foram enfatizados como importantes influenciadores no
processo de biacumulação de mercúrio pelos organismos aquáticos, entretanto alguns
outros permanecem obscuros (Hopkins et. al., 2013). Alguns autores sugerem que o
tamanho do corpo pode ter influência (Kenyon et. al., 2001), enquanto outros autores
atribuem aos diferentes hábitos alimentares como influência na biacumulação
(Bezerra et. al., 2013; Golet e Haines, 2001; Sakai et. al., 2000a).
Para os quelônios amazônicos, diferentes hábitos alimentares influenciam na
bioacumulação de mercúrio (Schneider et. al., 2009), dessa forma é esperado que
animais predadores tenham maiores concentrações de mercúrio (Nichols et. al., 1999;
Belger e Forsberg 2006). Schneider et. al., (2009), encontraram baixas concentrações
de mercúrio em irapuca (P. erythrocephala, quelônio com dieta herbívora) e as
maiores concentrações em matá-matá (C. fimbriata, quelônio carnívoro). Na região do
alto rio Negro, o hábito alimentar exerce influencia na (bio)acumulação de mercúrio,
espécies herbívoras têm as menores concentrações, em seguida as espécies onívoras
com concentrações mais elevadas e espécies quase ou exclusivamente piscívoras com
as maiores concentrações de mercúrio. Green et. al., (2010) encontraram relação
direta entre o mercúrio total e os grupos de dietas (Hg em carnívoros> Hg em
onívoros> Hg em herbívoros) em 14 espécies de quelônios norte-americanos.
A distribuição do mercúrio total do presente estudo seguiu o padrão geral
encontrado para quelônios de água doce, onde as maiores concentrações foram em
carapaça e garra córnea e as menores concentrações em músculo (Green et. al., 2010).
O mercúrio dos anexos carapaça e na garra córnea são mais elevados que o mercúrio
do músculo. Semelhante ao presente estudo, Schneider et. al., (2015) encontraram
maiores valores para mercúrio total na carapaça de tracajá (P. unifilis) e tartaruga-da-
amazônia (P. expansa). Esse padrão se repetiu quando analisaram as concentrações de
mercúrio total na carapaça e músculo de Jacaré-açú (M. niger) e Jacaré-tinga (C.
crocodilus). Trabalhos anteriores mostraram que o mercúrio total presente no músculo
é resultado de uma contaminação recente (orgânica) enquanto o mercúrio total da
58
carapaça e garra córnea reflete uma contaminação mais antiga e inorgânica (Kar e
Mirsa 2004; Day et al. 2005). Crewther et. al., (1965) sugerem que o mercúrio total
tem alta afinidade a tecidos queratizados, no caso dos quelônios os anexos corporais
(carapaça e garra córnea), onde o mercúrio é depositado em múltiplas camadas
metabolicamente inativo, ou seja, proteínas queratinizadas permanecem ligadas a
complexos de mercúrio inorgânico relativamente imóveis (Komoroske et. al., 2011;
Day et al., 2005; Sakai et. al., 2000b).
Sakai et. al., (2000a) encontraram correlação entre o mercúrio presente na
carapaça de tartarugas marinhas com o mercúrio total do tecido muscular. No presente
estudo não houve relação entre o mercúrio do tecido muscular com o mercúrio da
carapaça e garra córnea, buscou-se essa investigação no intuito de propor métodos
menos invasivos para futuros trabalhos de determinação das concentrações de
mercúrio em quelônios.
Relação do mercúrio com o hábito alimentar, ecologia trófica e biomagnificação do
mercúrio na região do rio Negro
Estudos demonstram que peixes predadores tendem a aumentar a
concentração de mercúrio à medida que crescem. O mesmo não é esperado para
animais herbívoros e onívoros (Belger e Forsberg, 2006; Meili 1997). Essa relação foi
encontrada no presente estudo, onde animais maiores estão acumulando mais
mercúrio no tecido, por meio da bioacumulação, ou seja, o organismo geralmente
muda sua dieta ao longo da vida e a medida que cresce, o tamanho da boca aumenta e
o organismo come animais maiores que geralmente são mais alto na cadeia trófica e
mais contaminados com mercúrio.
Para a região do médio rio Negro, estudos demonstram elevados níveis de
mercúrio total para espécies de peixes piscívoros (Dorea et. al., 2006; Barbosa et. al.,
2003) e quelônios piscívoros (Schneider et. al., 2009) (Tabela 4). As concentrações
encontradas no presente trabalho em Chelus fimbriata, um quelônio carnívoro que se
alimenta quase exclusivamente de peixes (Vogt 2008; Fachin-Teran et. al., 1995), são
semelhantes às observadas nos trabalhos supracitados, sugerindo que animais topo de
cadeia do médio rio Negro tendem a apresentar elevadas concentrações de mercúrio
total.
59
Chelus fimbriata apresentou menores valores de δ13
C (-31,7‰) quando
comparados a P. unifilis (-26,2‰) e P. expansa (-26,1‰) (Lara et. al., 2012). Uma
possível explicação pode ser a diferença na estrutura das cadeias alimentares entre
essas espécies. Em estudos acerca da ecologia trófica de peixes de igarapés do médio
rio Negro na seca, Marshall et. al., (2010) encontraram valores semelhantes ao do
presente estudo para δ13
C e concluírem que fitoplâncton e algas perifíticas foram as
principais fontes de energia para estes consumidores. Portanto, a diferença observada
nos valores de δ13
C entre essas três espécies de quelônio pode refletir a maior
importância de fitoplâncton e algas perifiticas na cadeia trófica de Chelus fimbriata.
Forsberg et. al., (1993) encontraram resultados semelhantes para cadeias tróficas de
peixes da Amazônia Central e atribuem a maior contribuição energética das algas à
seletividade dos herbívoros e detritívoros aquáticos para estas plantas, devido ao seu
alto valor nutricional.
Entre os quelônios estudados na Amazônia, Chelus fimbriata apresentou as
maiores valores de δ15
N, já que a espécie é carnívora (Vogt, 2008; Fachin-Teran
1995). P. unifilis e P. expansa, espécies de quelônios cujas dietas são basicamente
herbívoras, apresentam valores de δ15
N quase 50% menores (Lara et. al., 2012).
No presente estudo, foi encontrada uma variação nos valores de δ15
N para
animais dentro de uma mesma faixa de tamanho. Portanto, concluímos que ocorre um
threshold (limiar) no crescimento destes animais, mas o metabolismo não cessa.
Gibbons (1990) demonstrou isso para a espécie de quelônio Trachemys scripta os
quais a partir de específica idade, cessam o crescimento mas continuam
ecologicamente ativos. Em C. fimbriata o threshold se deu em torno de 6 kg,
entretanto, houve uma variação nos valores de δ15
N, isso pode estar associado ao fato
de que animais com idade diferente tem capacidade (habilidade) de se alimentar de
presas diferentes, consequentemente com diferentes valores de δ15
N. De fato,
analisando os anéis de crescimento presente no plastrão dos quelônios (referência à
idade dos indivíduos). Observamos que animais com sete anéis de crescimento
apresentaram valores de δ15
N 11,5‰ e animais com 10 anéis de crescimento
apresentam valores de δ15
N 12,3‰. Como hipótese alternativa, esta variação no δ15
N
pode ser devido a uma variação individual, não necessariamente associada à variação
da idade ou habilidade dos indivíduos mais velhos de capturar presas.
Devido a grande variação nos valores de δ15
N das fontes, o resultado
apresentado para a posição trófica de Chelus fimbriata é bastante conservador.
60
Contudo, há uma grande variação na diversidade morfológica e fisiológica das fontes
autotróficas da região do médio rio Negro. Utilizando os dados das fontes autotróficas
em igarapés da região do rio Negro encontrados por Marshall et. al. (2008), Chelus
fimbriata ocuparia o 4º nível trófico, um predador com tendência a carnivoria.
Houve uma relação exponencial do mercúrio e δ15
N entre as plantas (base da
cadeia trófica) e os camarões, cardinais e matá-matás (níveis tróficos superiores)
(Figura 13). O modelo de biomagnificação ao longo da cadeia trófica foi analisado
contendo crustáceos, peixes de pequeno porte (cardinais), peixes de médio porte
(tucunaré) e Chelus fimbriata, resultando na equação log10Hgt (ng/g) = 0,247+0,2008
δ15
N, mostrando uma relação significativa (r2 = 0,69 e p < 0,001). Observamos que a
cada nível trófico, as concentrações de mercúrio aumentam consistentemente devido à
a biomagnificação do mercúrio total ao longo da cadeia trófica. É esperado que esta
relação seja significativa e positiva, quando o modelo é aplicado para comunidades de
peixes ou cadeias tróficas (Lavoie et. al., 2010; Kidd et. al., 1995;). Tanto para
ecossistemas tropicais, árticos e temperados a inclinação da relação, o que representa
um índice ou taxa de biomagnificação, é aproximadamente 0,20 (Zhang et. al., 2012;
Campbell et. al., 2008; Atwell et. al., 1998; Yoshinaga et. al., 1992). O fator de
biomagnificação encontrado no presente estudo confirma outros trabalhos realizados
na região amazônica que também encontraram fatores de biomagnificação ~0,2
(Marshall et. al., no prelo; Beltran-Pedreros et. al., 2011; Sampaio da Silva et. al.,
2005).
Os tucunarés coletados no presente trabalho tiveram tamanho de 34 a 70 cm.
Animais com essa faixa de tamanho provavelmente comem peixes maiores, que
possivelmente podem estar mais contaminados por mercúrio do que as presas de
Chelus fimbriata. Provavelmente por isso, os tucunarés estão acima dos quelônios no
gráfico de biomagnificação. Fachin-Teran et. al., (1995) mostraram que Chelus
fimbriata se alimenta de peixes das famílias Cichlidae e Characidae, com maior
representatividade para espécies Crenicichla sp. e Triportheus sp. Cunha (dados não
publicados) encontram indivíduos da família Characidae no conteúdo estomacal de
C. fimbriata. Por isso foram utilizados espécies da família Characidae (Paracheirodon
axelrodi – cardinal) e Cichlidae (Cichla sp.) no modelo de biomagnificação
apresentado no presente estudo. As espécies predadas por Chelus fimbriata
apresentaram os seguintes concentrações de mercúrio, conforme Barbosa et. al.,
(2003), Crenicichla sp. (153-606 ng/g) e Triportheus sp. (5,3-476 ng/g).
61
Tabela 4: Resumo das concentrações de mercúrio total encontrado em peixes e quelônios na região do
rio Negro.
Nome comum Nome científico Hg faixa ou
média (ng/g) Autor
PEIXES Piscívoros
Agulha Potamorrhaphis spp. 254-1408 Barbosa et. al., 2003
Barba-chata Goslinia platynema 448-1572 "
Bico-de-pato Sorubim lima 113-388 "
Jacundá Crenicichla reticulata 153-606 "
Mandi Pimelodus spp. 60-2024 "
Mandubé Ageneiosus brevifilis 24-1321 "
Peixe-cachorro Hydrolycus scomberoides 114-5437 "
Pescada Plagioscion spp. 160-1064 "
Piranha Serrasalmus spp. 15-1713 "
Sorubim Pseudoplatystoma fasciatum 204-4036 "
Traíra Hoplias malabaricus 120-1592 "
Tucunaré Cichla spp. 39-2441 "
Tucunaré Cichla spp. 160–2441 Dorea et. al., 2006
Peixe cachorro Hydrolycus scomberoides 114–5437 "
Traíra Hoplias malabaricus 247–1537 "
Piranha branca Serrasalmus aff. eigenamanni 15–1237 "
Piranha preta Serrasalmus rhombeus 189–891 "
Tucunaré Cichla spp. 337 Belger e Forsberg 2006
Traíra Hoplias malabaricus 350 "
Tucunaré Cichla spp. 871 Presente estudo
QUELÔNIOS Onívoros
Cabeçudo Peltocephalus dumerilianus 106 Schneider et. al., 2009
Cabeçudo Peltocephalus dumerilianus 85 Presente estudo
Piscívoros
Matá-matá Chelus fimbriata 432 Schneider et. al., 2009
Matá-matá Chelus fimbriata 403 Presente estudo
62
Metilmercúrio em Chelus fimbriata
Em tartarugas marinhas, há uma tendência de a concentração de
metilmercúrio e a proporção de metilmercúrio em relação ao mercúrio total aumentar
ao longo dos níveis tróficos, sendo, portanto, de acordo com o hábito alimentar do
organismo (Kampalath et. al., 2006). Isso ocorre porque a forma metilada do mercúrio
é a que apresenta a maior capacidade de bioacumulação (Watras e Bloon 1992).
Para a espécie Caretta caretta (onívora) foi encontrado que o metilmercúrio
representa 78% do mercúrio total (Storelli et. al., 1998), variando de 55 a 95%
(Storelli e Marcotrigiano 2003). Chelonia mydas (onívora/herbívora) apresentou
proporção de metilmercúrio de 12% e Lepidochelys olivacea (carnívora: peixes,
crustáceos e moluscos) apresentou uma proporção de 67% (Kampalath et. al., 2006).
Entretanto, para a região amazônica não é observado esse padrão, conforme
demonstraram Kasper et. al., (2012) para peixes que independente do hábito
alimentar, apresentaram quase 100% do mercúrio na forma orgânica. No presente
estudo, também foi observado que espécies topo de cadeia apresentaram menores
proporções de metilmercúrio em relação ao mercúrio total quando comparadas às
espécies com níveis tróficos basais. Possivelmente para a região amazônica, locais
que propiciam características adequadas à existência de sítios de metilação, são mais
importantes para determinar a proporção metilmercúrio/mercúrio total do que o hábito
alimentar do organismo. Os dados do presente estudo são insuficiente para explicar
porque organismos daquela região apresentam menores valores de metilmercúrio
(%MeHg) diferente do padrão encontrado para outras regiões. Torna-se importante
investigações futuras acerca das concentrações metilmercúrio para região do médio
rio Negro.
Genotoxicidade em Chelus fimbriata
Os testes de genotoxicidade se apresentam como importantes ferramentas
para investigar os possíveis danos oriundos da contaminação ambiental, com destaque
para os testes de anomalias nucleares eritrocíticas (Lemos et. al., 2008), e
micronúcleo em peixes (Lemos et. al., 2006; Porto et. al., 2005; Çavas e Ergene-
Gozukara 2003), mexilhão (Aslan et. al., 2010) e repteis (Schaumburg et. al., 2012).
63
Os resultados das análises de micronúcleos em Chelus fimbriata
(1,21±0,65/1000 células) estão levemente mais elevados do que os observados em
outros répteis, como: jacarés: Caiman latirostris – Jacaré do papo-amarelo (Poletta et.
al., 2008); Crodocylus acutus – Crocodilo americano (Zúñiga-González et. al., 2000);
serpentes: Pituophis depei – Bullsnake (Zúñiga-González et. al., 2000) e lagartos:
Tupinambis merianae – Teiú, (Schaumburg et. al., 2012). Entretanto, para uma
espécie de tartaruga carnívora (Macrochelys temminckii) dos EUA, não foi encontrada
presença de micronúcleo (Zúñiga-González et. al., 2000).
Swartz et. al., (2003) encontraram relação entre a frequência de micronúcleo
e concentração de mercúrio em quelônios na Europa. Todavia, as concentrações
medianas de mercúrio total foram de 19,9 mg/g, cerca de 50x as concentrações
encontradas no presente trabalho. Ainda em relação ao estudo acima, mercúrio, DDD
e HCB foram correlacionados conjuntamente.
Algumas hipóteses podem estar relacionadas ao fato de não existir relação
positiva entre mercúrio e as frequências de micronúcleo no presente estudo. Al-Sabti
(1994) demonstrou que o selênio reduziu a frequência de micronúcleo nos tratamentos
com mercúrio. O selênio tem forte influência neutralizante sobre o efeito toxico do
metilmercúrio e há uma tendência do selênio ser abundante em peixes (Ralston et. al.,
2008). Por ter uma dieta piscívora e se alimentar de presas que tendem a organismos
herbívoros, Chelus fimbriata maximiza os benefícios do selênio para sua integridade
fisiológica, minimizando os danos provocados pelo mercúrio total.
Sampaio da Silva et. al., (2013) demonstraram que a principal fonte do
selênio vem dos produtores primários. Presas que consomem organismos herbívoros
tendem a apresentar maiores concentrações de selênio do que presas que consomem
organismos carnívoros. O selênio em geral diminui à medida do que se eleva o nível
trófico. Portanto, comer presas herbívoras pode favorecer o acúmulo de selênio em
Chelus fimbriata e diminuir o potencial dano genotóxico do mercúrio.
Uma segunda hipótese está relacionada à baixa porcentagem de
metilmercúrio em relação ao mercúrio total observado nos animais estudados. Assim,
os danos da bioacumulação do metilmercúrio também podem ser menores, exercendo
um menor potencial para provocar dano celular.
64
Conclusão
As concentrações de mercúrio total em Chelus fimbriata foram mais elevadas
nos anexos corporais carapaça e garra córnea do que no músculo. Para este último, as
concentrações de mercúrio estiveram abaixo do limite recomendado pela OMS e pelo
Ministério da Saúde, para consumo de pescado. Existe relação direta entre as
concentrações do mercúrio total e o tamanho dos animais estudados na população de
Chelus fimbriata do médio rio Negro. O carbono que sustenta a cadeia do quelônio
estudado na época da seca é derivado predominantemente do fitoplâncton e perifíton.
Em relação ao nível trófico, Chelus fimbriata foi considerado como um consumidor
primário com tendência a predar organismos herbívoros, entretanto trata-se de uma
análise conservadora. A análise conjunta de mercúrio total e ecologia isotópica na
cadeia alimentar estudada, evidencia-se uma biomagnificação consistente de mercúrio
total. O metilmercúrio representou 53% do mercúrio total. Embora exista o dano
genotóxico, não foi possível associar esse dano às concentrações de mercúrio neste
quelônio.
65
Agradecimentos
Os autores do presente estudo agradecem a todos que proporcionaram condições e
suporte financeiro para a realização deste trabalho científico. São eles: CNPq,
FAPEAM e CAPES, ao INPA pela logística. Aos ajudantes de campo. Agradecemos
especialmente aos técnicos e bolsistas dos laboratórios que participaram desse projeto:
Laboratório de Ecossistemas Amazônicos (INPA), Laboratório Temático de
Microscopia Ótica e Eletrônica (INPA), Laboratório de Análises Minerais (CPRM),
Laboratório de Geocronologia e Isótopos Estáveis (UNB), Laboratório de
Biogeoquímica Ambiental (UNIR), Laboratório de Ecofisiologia e Evolução
Molecular (INPA) e a Coleção de Repteis e Anfíbios do INPA.
66
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