Espécies-chave estuarinas em um mundo em mudança: como as fases mais vulneráveis dos caranguejos violinistas respondem ao aquecimento e acidificação global?

Abstract

A mudança climática antropogênica afeta a estrutura e funcionamento dos ecossistemas. O aquecimento e acidificação global estão entre os principais estressores. Habitats costeiros e estuarinos são dinâmicos e seus organismos são diretamente afetados pelas mudanças abióticas no ambiente. No presente estudo, verificamos como as fases potencialmente vulneráveis de organismos ectotérmicos estuarinos respondem às variações climáticas. Utilizando como modelo os caranguejos violinistas, um grupo-chave na conformação dos ambientes estuarinos, avaliamos respostas morfológicas e fisiológicas frente ao aumento da temperatura e/ou redução do pH. Inicialmente, caracterizamos o ambiente em que se desenvolvem os embriões do caranguejo do Atlântico Leptuca thayeri. Temperatura, pH e salinidade no microhabitat (tocas) foram diferentes do ambiente ao entorno. O desenvolvimento embrionário foi afetado por ambos estressores: o aumento da temperatura acelerou o desenvolvimento e diminuiu a sobrevivência independente do pH, sendo a concentração de amônia e volume dos ovos as variáveis resposta que evidenciam o efeito sinérgico entre pH e temperatura. Em uma abordagem interespecífica, demonstramos experimentalmente que a sensibilidade termal de fêmeas ovígeras varia de acordo com a espécie. Fêmeas ovígeras de Gelasimus borealis foram mais sensíveis ao aumento de temperatura do que não ovígeras, porém a tolerância termal de L. thayeri não variou independente do seu status reprodutivo. A temperatura média mensurada no habitat natural foi abaixo dos limites termais de ambas espécies, porém com extremos acima dos seus limites termais. Desse modo, demonstramos que fases vulneráveis dos caranguejos violinistas são sensíveis às variações abióticas preditas, porém as respostas podem ser individuais e espécie-específicas dependendo do estágio.

The Anthropogenic climate change affects the functioning and structure of ecosystems. Global warming and acidification are among the main stressors. Coastal and estuarine habitats are dynamic, and their organisms are directly affected by environmental abiotic changes. In the present study, we verified how potentially vulnerable stages of estuarine ectotherms respond to climate variations. Using fiddler crabs as our model, a key-group in estuarine habitat conformation, we evaluated morphological and physiological responses under temperature increase and pH decrease scenarios. Initially, we characterized the environment that embryos of the Atlantic fiddler crab Leptuca thayeri are developed. Temperature, pH, and salinity of their microhabitat (burrows) differed from the surrounding environment. Embryonic development was affected by both stressors: temperature increase accelerated their development and decreased survivorship for either low and control pH; the response variables ammonia concentration and egg volume followed the synergetic effect of pH and temperature. In an interspecific approach, we experimentally showed that the thermal sensitivity of ovigerous females is species-specific. Ovigerous females of Gelasimus borealis were more sensitive to temperature increase than non-ovigerous, yet for L. thayeri the thermal tolerance remained similar regardless reproductive status. The mean temperature measured in their natural habitat was lower than the thermal limits of both species, with extremes above their limits. In this sense, we showed that vulnerable stages of fiddler crabs are sensitive to predicted abiotic changes and their responses may vary from individuals to species according to their life-stage.