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Publication
Towards controlling the reproductive cycle of azooxanthellate gorgonians in cultivation: diet and environmental drivers
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
The present study compared the feeding preferences and reproduction of two species of gorgonian corals, Paramuricea grayi (Johnson, 1861) and Eunicella verrucosa (Pallas, 1766). The research objectives were to assess different feeding responses these two species, had when given different types of food, and when the feed was given additional treatments (adding yeast, blending, or both). Daily observations of the proportion of open polyps and mucus production were conducted, before, during, and after the feeding periods. Additionally, each feeding period was recorded, to analyse polyp behaviour. The second objective was to differentiate the reproductive strategies of the two species (spawning periods and gonad development), and better understand their reproductive cycle. This was done by regularly sampling fragments and analysing the gonads of different colonies. Results showed that feeding was better with live food. Additionally, frozen red plankton was the least ingested type of food used. When comparing the two species they showed overall similar feeding rates, except when live food was used, in which case, E. verrucosa showed a higher feeding rate. The different treatments showed little positive effects on the feeding rate of P. grayi. However, the same was not observed for E. verrucosa, with improved feeding rates when yeast was added to rotifers and cyclops, and slightly with copepods. Furthermore, both species developed mature gonads throughout this study. Interspecific differentiation was detected in spawning periods, while P. grayi possibly spawned at the beginning of August, E. verrucosa predicted spawning was at the end of August, and at the beginning of September. In conclusion, this study provides valuable insights into the feeding preferences and reproductive strategies of two coral species of gorgonians, kept at Oceanário de Lisboa. The results highlight the importance of considering species-specific differences in coral biology and ecology when maintaining these species in aquariums.
O presente estudo comparou as preferências alimentares e reprodução de duas espécies de corais gorgónias, Paramuricea grayi (Johnson, 1861) e Eunicella verrucosa (Pallas, 1766). Os objetivos desta tese foram obter uma melhor compreensão dos diferentes comportamentos alimentares destas espécies quando submetidas a diferentes tipos de alimentos e quando os alimentos sofrem diferentes tratamentos (como adição de levedura, a trituração do alimento, , ou ambos). O segundo objetivo foi estudar as estratégias reprodutivas, incluindo períodos de libertação de gâmetas e o desenvolvimento de gónadas ao longo do tempo, para obter uma melhor compreensão do ciclo reprodutivo de ambas as espécies. Para a realização de ambos os objetivos, colónias das duas espécies de gorgónias foram recolhidas de Sagres, em conjunto com um grupo de pescadores locais que realizam pescas profundas e recolhem colónias provenientes de capturas acessórias. Este grupo de pescadores tem uma parceria com O CCMAR disponibilizando colónias apanhadas durante as suas pescas para projectos de investigação. Estas gorgónias foram recolhidas e levadas para as instalações do Oceanário de Lisboa para este projecto. Em 2022 foram recolhidas 12 colónias de cada espécie para um sistema de aquários com sistemas de filtragem (mecânica, biológica e UV) e bombas submersas de circulação, de forma a simular correntes. Assim, 6 colónias de cada espécie foram colocadas em cada sistema. Estas gorgónias foram utilizadas para a realização das experiências da alimentação. Em 2021 foram recolhidas 31 colónias (17 P. grayi, 14 E. verrucosa), estas colónias foram distribuídas por espécie em dois aquários. Estes corais foram utilizados para as experiências de reprodução. Desta forma, este sistema tinha adicionalmente ao equipamento anteriormente descrito, também um sistema de iluminação para simular influência da lua, de acordo com a intensidade e horário da luz lunar diário em Sagres. Em ambos os sistemas os corais foram alimentados 3 vezes por dia (9:30, 12:30 e 15:30). No sistema para as experiências da alimentação apenas um alimento era utilizado por cada período de alimentação, enquanto no outro sistemas uma combinação de alimentos era utilizada, que variava diariamente para fornecer uma maior variedade de alimentos. A experiência da alimentação foi dividida em duas partes. Na primeira parte estudou-se a resposta a diferentes alimentos: copépodes, ciclopes, plâncton vermelho, rotíferos, e, Artemia náuplio com 24 horas de crescimento, (alimento congelado exceto o último referido). Na segunda parte, foi estudado o efeito, nos 5 alimentos anteriormente descritos, de 3 tratamentos: trituração (com uma varinha magica) adição de levedura (Saccharomyces cerevisiae) e a combinação dos dois. Para tal, a cada período de alimentação, duas colónias foram filmadas (no sistema para as experiências da alimentação) para uma análise detalhada da alimentação para cada alimento fornecido e tratamento utilizado. Foi também elaborada uma análise da proporção de pólipos abertos, e produção de mucos, em cada colonia antes durante e depois de cada alimentação para o mesmo sistema. Para tal, foram criados índices de proporção de pólipos abertos, e produção de mucos. O índice de proporção de pólipos abertos, variava entre 0 e 3, em que 0 seria quando a colónia não apresentava nenhum pólipo aberto, 1 quando eram observados até 1/3 dos pólipos abertos, 2 quando mais de 1/3 dos pólipos estavam abertos, mas sem apresentar todos abertos, e 3 quando todos os pólipos se encontravam abertos. O índice de produção de mucos variava entre 0 e 3, em que 0 quando não apresentava mucos na superfície da colónia, 1 se a colónia tinha mucos em reduzida quantidade e em apenas regiões dispersa da colónia, 2 quando eram observados fios de mucos pequenos (<1cm) e/ou mucus na colónia toda, e por fim 3 quando existiam fios longos de mucos. No sistema utilizado para as experiências de reprodução, 6 colónias com maior biomassa foram escolhidas para recolha de fragmentos a cada duas semanas para a análise do desenvolvimento das gonadas. As restantes colónias foram analisadas apenas mensalmente. Durante os períodos de libertação das gónadas, as analises foram feitas com maior regularidade (a cada 4 ou 5 dias) para as 6 colónias escolhidas. Os resultados mostraram que quando foi fornecido alimento vivo, ambas as espécies se alimentaram mais. Ao contrário, o plâncton vermelho foi, entre todos os alimentos utilizados, o menos ingerido. Ao comparar as duas espécies, ambas apresentaram taxas de alimentação semelhantes em geral, exceto quando alimento vivo foi usado, nesse caso E. verrucosa apresentou uma taxa de alimentação superior. Os diferentes tratamentos mostraram ter pouco efeito positivo na taxa de alimentação de P. grayi. No entanto, o mesmo não foi observado para E. verrucosa, que mostrou ser benéfico com alguns tipos de alimentos adicionar levedura para melhorar as taxas de alimentação. De notar, que se apenas utilizados alimentos congelados, um período de alimentação com a circulação fechada durante mais de 30 minutos seria desnecessário, pois o alimento congelado tende a afundar ou flutuar a longo prazo. Comparando o comportamento das duas espécies, E. verrucosa aparenta ser uma espécie mais sensível a eventos de stress, fechando na totalidade os pólipos, e demorando um longo período até reabrir os pólipos na totalidade. Outro comportamento interessante que diferiu entre as duas espécies foi a diferença de pólipos abertos antes do primeiro período de alimentação. As colónias de P. grayi durante esse período apresentaram sempre maior índice de proporção de pólipos abertos do que E. verrucosa. Em geral, antes de qualquer alimentação as colónias de P. grayi apresentaram maioritariamente um índice de pólipos abertos nível 3, enquanto as colonias de E. verrucosa, raramente apresentavam esse nível. Tendo sido observado maioritariamente entre o nível 0 e 1, durante a primeira parte, ou 0 e 2, durante a segunda parte. Ambas as espécies desenvolveram gónadas maduras ao longo deste estudo. Os períodos de libertação de gâmetas dessas espécies variaram, as colónias de P. grayi no início de agosto, e as colónias de E. verrucosa no final de agosto e início de setembro. O desenvolvimento das gónadas foi acompanhado ao detalhe, recolhendo dados quanto ao tamanho e coloração ao longo do tempo. Foi adicionalmente realizada a histologia de certas amostras para a confirmação do sexo das colónias e o estado de maturação das gónadas. Os espermários de ambas espécies apresentam uma coloração transparente e branca com tamanhos que variam entre 0.2mm e 0.4mm, em estado maturado. Enquantoos oócitos maturos na P. grayi apresentam uma cor laranja ou creme com tamanho que varia entre 0.3 e 0.4. Os oócitos maturos de E. verrucosa, têm uma cor creme, laranja ou roxa, e o tamanho varia entre 0.3 e 0.5mm, com alguns a chegar a 0.6mm. Em conclusão, este estudo fornece informações valiosas sobre as preferências alimentares e estratégias reprodutivas de duas espécies de gorgónias mantidas em condições artificiais, no Oceanário de Lisboa. Os resultados destacam a importância de considerar as diferenças específicas das espécies na biologia e ecologia dos corais ao mantê-los em aquários. Com as necessidades crescentes de restauração e proteção destes corais, ter uma melhor compreensão das preferências alimentares de cada espécie permite criar condições mais favoráveis para manter gorgónias em sistemas artificiais, que promovam o bem-estar dos corais. Além disso, perceber como manter estas espécies de corais em condições artificiais, permite um maior acesso para estudar e perceber a biologia, fisiologia e ecologia destes corais, que não são de fácil acesso no meio natural.
O presente estudo comparou as preferências alimentares e reprodução de duas espécies de corais gorgónias, Paramuricea grayi (Johnson, 1861) e Eunicella verrucosa (Pallas, 1766). Os objetivos desta tese foram obter uma melhor compreensão dos diferentes comportamentos alimentares destas espécies quando submetidas a diferentes tipos de alimentos e quando os alimentos sofrem diferentes tratamentos (como adição de levedura, a trituração do alimento, , ou ambos). O segundo objetivo foi estudar as estratégias reprodutivas, incluindo períodos de libertação de gâmetas e o desenvolvimento de gónadas ao longo do tempo, para obter uma melhor compreensão do ciclo reprodutivo de ambas as espécies. Para a realização de ambos os objetivos, colónias das duas espécies de gorgónias foram recolhidas de Sagres, em conjunto com um grupo de pescadores locais que realizam pescas profundas e recolhem colónias provenientes de capturas acessórias. Este grupo de pescadores tem uma parceria com O CCMAR disponibilizando colónias apanhadas durante as suas pescas para projectos de investigação. Estas gorgónias foram recolhidas e levadas para as instalações do Oceanário de Lisboa para este projecto. Em 2022 foram recolhidas 12 colónias de cada espécie para um sistema de aquários com sistemas de filtragem (mecânica, biológica e UV) e bombas submersas de circulação, de forma a simular correntes. Assim, 6 colónias de cada espécie foram colocadas em cada sistema. Estas gorgónias foram utilizadas para a realização das experiências da alimentação. Em 2021 foram recolhidas 31 colónias (17 P. grayi, 14 E. verrucosa), estas colónias foram distribuídas por espécie em dois aquários. Estes corais foram utilizados para as experiências de reprodução. Desta forma, este sistema tinha adicionalmente ao equipamento anteriormente descrito, também um sistema de iluminação para simular influência da lua, de acordo com a intensidade e horário da luz lunar diário em Sagres. Em ambos os sistemas os corais foram alimentados 3 vezes por dia (9:30, 12:30 e 15:30). No sistema para as experiências da alimentação apenas um alimento era utilizado por cada período de alimentação, enquanto no outro sistemas uma combinação de alimentos era utilizada, que variava diariamente para fornecer uma maior variedade de alimentos. A experiência da alimentação foi dividida em duas partes. Na primeira parte estudou-se a resposta a diferentes alimentos: copépodes, ciclopes, plâncton vermelho, rotíferos, e, Artemia náuplio com 24 horas de crescimento, (alimento congelado exceto o último referido). Na segunda parte, foi estudado o efeito, nos 5 alimentos anteriormente descritos, de 3 tratamentos: trituração (com uma varinha magica) adição de levedura (Saccharomyces cerevisiae) e a combinação dos dois. Para tal, a cada período de alimentação, duas colónias foram filmadas (no sistema para as experiências da alimentação) para uma análise detalhada da alimentação para cada alimento fornecido e tratamento utilizado. Foi também elaborada uma análise da proporção de pólipos abertos, e produção de mucos, em cada colonia antes durante e depois de cada alimentação para o mesmo sistema. Para tal, foram criados índices de proporção de pólipos abertos, e produção de mucos. O índice de proporção de pólipos abertos, variava entre 0 e 3, em que 0 seria quando a colónia não apresentava nenhum pólipo aberto, 1 quando eram observados até 1/3 dos pólipos abertos, 2 quando mais de 1/3 dos pólipos estavam abertos, mas sem apresentar todos abertos, e 3 quando todos os pólipos se encontravam abertos. O índice de produção de mucos variava entre 0 e 3, em que 0 quando não apresentava mucos na superfície da colónia, 1 se a colónia tinha mucos em reduzida quantidade e em apenas regiões dispersa da colónia, 2 quando eram observados fios de mucos pequenos (<1cm) e/ou mucus na colónia toda, e por fim 3 quando existiam fios longos de mucos. No sistema utilizado para as experiências de reprodução, 6 colónias com maior biomassa foram escolhidas para recolha de fragmentos a cada duas semanas para a análise do desenvolvimento das gonadas. As restantes colónias foram analisadas apenas mensalmente. Durante os períodos de libertação das gónadas, as analises foram feitas com maior regularidade (a cada 4 ou 5 dias) para as 6 colónias escolhidas. Os resultados mostraram que quando foi fornecido alimento vivo, ambas as espécies se alimentaram mais. Ao contrário, o plâncton vermelho foi, entre todos os alimentos utilizados, o menos ingerido. Ao comparar as duas espécies, ambas apresentaram taxas de alimentação semelhantes em geral, exceto quando alimento vivo foi usado, nesse caso E. verrucosa apresentou uma taxa de alimentação superior. Os diferentes tratamentos mostraram ter pouco efeito positivo na taxa de alimentação de P. grayi. No entanto, o mesmo não foi observado para E. verrucosa, que mostrou ser benéfico com alguns tipos de alimentos adicionar levedura para melhorar as taxas de alimentação. De notar, que se apenas utilizados alimentos congelados, um período de alimentação com a circulação fechada durante mais de 30 minutos seria desnecessário, pois o alimento congelado tende a afundar ou flutuar a longo prazo. Comparando o comportamento das duas espécies, E. verrucosa aparenta ser uma espécie mais sensível a eventos de stress, fechando na totalidade os pólipos, e demorando um longo período até reabrir os pólipos na totalidade. Outro comportamento interessante que diferiu entre as duas espécies foi a diferença de pólipos abertos antes do primeiro período de alimentação. As colónias de P. grayi durante esse período apresentaram sempre maior índice de proporção de pólipos abertos do que E. verrucosa. Em geral, antes de qualquer alimentação as colónias de P. grayi apresentaram maioritariamente um índice de pólipos abertos nível 3, enquanto as colonias de E. verrucosa, raramente apresentavam esse nível. Tendo sido observado maioritariamente entre o nível 0 e 1, durante a primeira parte, ou 0 e 2, durante a segunda parte. Ambas as espécies desenvolveram gónadas maduras ao longo deste estudo. Os períodos de libertação de gâmetas dessas espécies variaram, as colónias de P. grayi no início de agosto, e as colónias de E. verrucosa no final de agosto e início de setembro. O desenvolvimento das gónadas foi acompanhado ao detalhe, recolhendo dados quanto ao tamanho e coloração ao longo do tempo. Foi adicionalmente realizada a histologia de certas amostras para a confirmação do sexo das colónias e o estado de maturação das gónadas. Os espermários de ambas espécies apresentam uma coloração transparente e branca com tamanhos que variam entre 0.2mm e 0.4mm, em estado maturado. Enquantoos oócitos maturos na P. grayi apresentam uma cor laranja ou creme com tamanho que varia entre 0.3 e 0.4. Os oócitos maturos de E. verrucosa, têm uma cor creme, laranja ou roxa, e o tamanho varia entre 0.3 e 0.5mm, com alguns a chegar a 0.6mm. Em conclusão, este estudo fornece informações valiosas sobre as preferências alimentares e estratégias reprodutivas de duas espécies de gorgónias mantidas em condições artificiais, no Oceanário de Lisboa. Os resultados destacam a importância de considerar as diferenças específicas das espécies na biologia e ecologia dos corais ao mantê-los em aquários. Com as necessidades crescentes de restauração e proteção destes corais, ter uma melhor compreensão das preferências alimentares de cada espécie permite criar condições mais favoráveis para manter gorgónias em sistemas artificiais, que promovam o bem-estar dos corais. Além disso, perceber como manter estas espécies de corais em condições artificiais, permite um maior acesso para estudar e perceber a biologia, fisiologia e ecologia destes corais, que não são de fácil acesso no meio natural.
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Keywords
Aquacultura de corais Ciclo de reprodução Gorgónias Preferências alimentares