Browsing by Author "Hinzmann, Mariana"
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- Antimicrobial and antibiofilm activity of unionid mussels from the north of PortugalPublication . Hinzmann, Mariana; Bessa, Lucinda; Teixeira, Amílcar; Costa, Paulo M. da; Machado, JorgeThe populations of freshwater mussels belonging to the family Unionidae have been facing drastic changes in terms of diversity and numbers caused by constant aggressions on their natural habitat. Nevertheless, bivalves are capable of developing strategies of defense to overcome potential aggressors. The present work aimed to assess the potential antibacterial capacity of different species of unionid mussels from the north of Portugal. For this purpose, circulating cells (hemocytes), fluids, and mucus were obtained by nonlethal methods from the species Anodonta anatina (Linnaeus), Anodonta cygnea (Linnaeus), Potomida littoralis (Cuvier), and Unio delphinus (Spengler), and tested against bacterial reference strains and multidrug-resistant isolates. The cellular fraction of A. anatina, A. cygnea, and P. littoralis showed antibacterial activity, detected by the agar disc diffusion method, against Bacillus subtilis ATCC 6683, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Acinetobacter baumannii ATCC 19606. Circulating cells from P. littoralis and A. anatina also inhibited Listeria monocytogenes ATCC 19111 and A. cygnea has also inhibited a multidrug-resistant isolate of Pseudomonas putida. The plasma of all mentioned freshwater mussels, used directly or diluted, showed great ability to hamper or inhibit the biofilm formation of Staphylococcus aureus ATCC 25923, P. aeruginosa ATCC 27853, and Escherichia coli ATCC 25922. Anodonta cygnea hampered the biofilm formation by Enterococcus faecalis ATCC 29212 as well. Overall, these results showed that not only cells play a relevant role in the immune system of these species but also the plasma, which likely contains antibiofilm substances. Anodonta cygnea stood out by presenting the best antibacterial inhibition potential.
- Biotic homogenization as a threat to native affiliate species: fish introductions dilute freshwater mussel’s host resourcesPublication . Douda, Karel; Lopes-Lima, Manuel; Hinzmann, Mariana; Machado, Jorge; Varandas, Simone; Teixeira, Amílcar; Ronaldo, SousaAim: The indirect consequences of biotic homogenization, the process of a gradual increase in the similarity of regional biotas driven by the combined effects of species invasions and extinctions, are still poorly understood. In this study, we aimed to assess the ability of a native affiliate species to maintain its host resources under the condition of biotic homogenization of host communities. Location: Central (Vltava River Basin, Czech Republic) and western (Douro River Basin, Portugal) Europe. Methods: We tested the ability of non-native species to serve as an alternative partner in local host–affiliate relationships. We used a European freshwater mussel, Anodonta anatina, which is considered to be a host generalist of native fish species, and compared the compatibility of its glochidia with native versus non-native fishes in two distinct European regions. Subsequently, we projected the obtained host compatibility data into the recent progress of biotic homogenization and estimated the degree of host dilution. Results: We found significant differences in the ability of A. anatina glochidia to parasitize the native and non-native fish species in both the central and peripheral parts of the mussel’s distribution range. As a result, the increasing presence of non-native species within fish communities across Europe likely significantly decreases the availability of the mussel’s host. Biotic homogenization of host communities may interfere with general life history traits (host specificity) of their local affiliate species. Main conclusions: This study demonstrates that the mixing of regional biotas may lead to an excessive loss of host availability even for host generalists, such as the freshwater mussel A. anatina, with potentially broad consequences for their population dynamics. Conservation strategies of endangered affiliate species need to incorporate the biogeographical context of host–affiliate relationships and particularly the consequences of biotic homogenization.
- Caracterização ecológica das populações de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera l.) e de truta (Salmo trutta L.) na bacia hidrográfica do rio Tua (NE Portugal)Publication . Nogueira, Mónica Sofia Reis; Teixeira, Amílcar; Varandas, Simone; Lopes-Lima, Manuel; Hinzmann, Mariana; Machado, Jorge; Cortes, Rui M.V.Este estudo pretende caracterizar as condições ecológicas das populações de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera L.) e truta-de-rio (Salmo trutta L.) na bacia hidrográfica do rio Tua, nomeadamente nos rios Rabaçal e Tuela. A degradação ambiental (e.g. regularização, poluição) é um factor de regressão associado ao decréscimo da espécie M. margaritifera em Portugal que justifica a monitorização e avaliação do status desta náiade ameaçada e do seu hospedeiro obrigatório. Assim, no Verão de 2009 foi avaliada a qualidade da água e sedimentos, o habitat e microhabitat disponível e usado e determinados alguns parâmetros populacionais das duas espécies. Seleccionaram-se 2 troços em cada rio, com diferentes graus de perturbação, e aplicou-se a metodologia RHS (River Habitat Survey), complementada com uma análise mais detalhada do microhabitat. Através de transectos e snorkeling, foram mensuradas a profundidade, cobertura, substrato dominante e sub-dominante, e as velocidades da corrente na coluna de água e no leito. As regressões polinomiais elaboradas para as espécies e classes de tamanho consideradas demonstraram uma preferência similar entre a M. margaritifera e os alevins (0+) de truta, precisamente por habitats com alguma corrente, com pouca profundidade e com substrato tipicamente grosseiro (pedras) mas com interstícios ocupados por materiais finos (areias). Ambas as espécies apresentaram uma distribuição espacial não aleatória, concentrando-se principalmente em zonas com a cobertura propiciada pela vegetação ripícola. Relativamente à qualidade da água detectaram-se baixos teores em sais dissolvidos (condutividade < 50 µS.cm-1), nutrientes (e.g. N-Total <0,2 mg/L) e materiais particulados (POM <3 mg/L e PIM <0,01 mg/L). Foi detectada alguma concentração microbiana na água e sedimento indicadora de influência antrópica. Como medida de conservação da M. margaritifera nestes rios afigura-se essencial não só a monitorização da qualidade da água e do habitat, mas também a definição de planos de gestão e ordenamento adequados à especificidade destes rios.
- Conbiomics: the missing approach for the conservation of freshwater bivalvesPublication . Froufe, Elsa; Fonseca, Miguel M.; Teixeira, Amílcar; Varandas, Simone; Gonçalves, Duarte V.; Hinzmann, Mariana; Arenas-Arenas, Francisco José; Gan, Han Ming; Breton, Sophie; Prié, Vincent; Zieritz, Alexandra; Bogan, Arthur E.; Razgour, Orly; Vikhrev, Ilya V.; Bolotov, Ivan N.; Pfeiffer, John; Lopes-Lima, ManuelThe decline of freshwater biodiversity hás reached alarming proportions. The extinction rate of freshwater biodiversity is predicted to be five times faster than ali other groups of species. The Unionidae, being the largest of the freshwater bivalve families, is among the most endangered group in the world. They are important providers of aquatic ecosystem services and are characterized by an unusual pattem of mtDNA inheritance. However, phylogeny, population genetic structure and species-level diversity remains unclear for much of the group. With an experienced and well-qualified team, the present proposal aims to define the most important freshwater mussel taxa and most criticai áreas for conservation, at European and Global leveis, to inform the most relevant policy niakers. This will be achieved by integrating a genomics approach with available distribution data, in order to determine and map global species richness, phylogenetic diversity, and weighted endemism. This complementary approach will not only help conserve this vulnerable group but will offer wider benefits to freshwater ecosystems whose billions of people depend globally. Additionally, as these animals have an extraordinary unusual pattern of mtDNA inheritance, they will be used as model-taxa to study the evolution of mtDNA and life in general.
- Conbiomics: the missing approach for the conservation of freshwater bivalvesPublication . Froufe, Elsa; Fonseca, Miguel M.; Teixeira, Amílcar; Varandas, Simone; Gonçalves, Duarte V.; Hinzmann, Mariana; Arenas-Arenas, Francisco José; Gan, Han Ming; Breton, Sophie; Prié, Vincent; Zieritz, Alexandra; Bogan, Arthur E.; Razgour, Orly; Vikhrev, Ilya; Bolotov, Ivan N.; Pfeiffer, John; Lopes-Lima, ManuelThe decline of freshwater biodiversity hás reached alarming proportions. The extinction rate of freshwater biodiversity is predicted to be five times faster than ali other groups of species. The Unionidae, being the largest of the freshwater bivalve families, is among the most endangered group in the world. They are important providers of aquatic ecosystem services and are characterized by an unusual pattem of mtDNA inheritance. However, phylogeny, population genetic structure and species-level diversity remains unclear for much of the group. With an experienced and well-qualified team, the present proposal aims to define the most important freshwater mussel taxa and most criticai áreas for conservation, at European and Global leveis, to inform the most relevant policy niakers. This will be achieved by integrating a genomics approach with available distribution data, in order to determine and map global species richness, phylogenetic diversity, and weighted endemism. This complementary approach will not only help conserve this vulnerable group but will offer wider benefits to freshwater ecosystems whose billions of people depend globally. Additionally, as these animals have an extraordinary unusual pattern of mtDNA inheritance, they will be used as model-taxa to study the evolution of mtDNA and life in general.
- Ecology of southern European pearl mussels (Margaritifera margaritifera): first record of two new populations on the rivers Terva and Beça (Portugal)Publication . Varandas, Simone; Lopes-Lima, Manuel; Teixeira, Amílcar; Hinzmann, Mariana; Reis, Joaquim; Cortes, Rui M.V.; Machado, Jorge; Sousa, RonaldoSouthern European populations of Margaritifera margaritifera (L., 1758) are under-studied. From 1986 to 2001 this species was considered extinct in Portugal but between 2001 and 2002 six northern populations were found, five of which were previously unknown. 2. This study comprises a comparative study of the ecology and habitat requirements of two new populations in the rivers Beça and Terva (tributaries of the River Tâmega, northern Portugal) with non-Iberian populations. 3. Surveys were conducted in 2010/2011 to characterize ecological status and propose possible conservation measures. Both rivers were in good environmental condition, but the River Beça had higher biological, physicochemical and hydromorphological quality. 4. Both populations are highly susceptible to extirpation – in particular the River Terva population, given the very low number of specimens found and no sign of recent recruitment. The low number of juveniles and the existence of several threats in both rivers (e.g. fragmentation and loss of habitat caused by the presence of physical obstacles, organic pollution and bank erosion due to fires) imply the need for urgent, effective, conservation measures. 5. Southern European M. margaritifera populations have similar ecological and habitat requirements compared with those of northern and central Europe. However, functional populations may endure higher phosphate content, pH and temperature values. As expected they present faster growth rates and reduced life spans.
- Estudos preliminares de populações de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera L.) nos rios Rabaçal e Tuela (Nordeste de Portugal): análise do habitat e da qualidade da água e sedimentosPublication . Teixeira, Amílcar; Lima, Manuel; Machado, Jorge; Hinzmann, Mariana; Cortes, Rui M.V.; Varandas, Simone; Antunes, FilipaPermanecem pouco estudadas as condições ecológicas dos rios Rabaçal e Tuela que permitem a existência de populações viáveis de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera L.). Estudos preliminares realizados no Verão de 2009 permitiram caracterizar o habitat e microhabitat usado pela espécie assim como a qualidade da água e sedimentos. Relativamente ao habitat foi aplicada a metodologia RHS (River Habitat Survey) complementada com uma análise do microhabitat. Realizaram-se 30 transectos por cada troço de rio seleccionado e determinadas as variáveis da profundidade, substrato dominante e sub-dominante, velocidade da corrente, medida na coluna de água e no leito, e cobertura em cada área amostrada (0.25 cm2). A M. margaritifera apresentou uma distribuição espacial não aleatória, concentrando-se em zonas específicas. As curvas de preferência permitiram detectar diferenças entre os juvenis, presentes maioritariamente em habitats com corrente, menor profundidade e substrato grosseiro (pedras e seixos), e os adultos, de distribuição mais ampla, capazes de colonizar zonas lênticas, com maior profundidade, ausência de corrente e substrato de granulometria fina (areias). No que respeita à qualidade da água detectou-se baixo teor sais dissolvidos (condutividade < 50 µScm-1) e nutrientes (N-Total <0,1 mg/L) (POM <3 mg/L PIM < 0,01mg/L). Apesar da qualidade da água ser elevada foi detectada uma baixa concentração de coliformes totais na água e sedimento indicando alguma influência antropogénica. Como medida de conservação da espécie nestes rios afigura-se essencial a monitorização das descargas de efluentes domésticos, dos efeitos da regularização e sobrepesca com o intuito de evitar a regressão assinalada noutros rios de Portugal.
- Estudos preliminares de populações de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera l.) nos rios Rabaçal e Tuela Nordeste de Portugal): análise do habitat e da qualidade da água e sedimentosPublication . Teixeira, Amílcar; Lima, Manuel; Machado, Jorge; Hinzmann, Mariana; Cortes, Rui M.V.; Varandas, Simone; Antunes, FilipaPermanecem pouco estudadas as condições ecológicas dos rios Rabaçal e Tuela que permitem a existência de populações viáveis de mexilhão-de-rio (Margaritifera margaritifera L.). Estudos preliminares realizados no Verão de 2009 permitiram caracterizar o habitat e microhabitat usado pela espécie assim como a qualidade da água e sedimentos. Relativamente ao habitat foi aplicada a metodologia RHS (River Habitat Survey) complementada com uma análise do microhabitat. Realizaram-se 30 transectos por cada troço de rio seleccionado e determinadas as variáveis da profundidade, substrato dominante e sub-dominante, velocidade da corrente, medida na coluna de água e no leito, e cobertura em cada área amostrada (0.25 cm2). A M. margaritifera apresentou uma distribuição espacial não aleatória, concentrando-se em zonas específicas. As curvas de preferência permitiram detectar diferenças entre os juvenis, presentes maioritariamente em habitats com corrente, menor profundidade e substrato grosseiro (pedras e seixos), e os adultos, de distribuição mais ampla, capazes de colonizar zonas lênticas, com maior profundidade, ausência de corrente e substrato de granulometria fina (areias). No que respeita à qualidade da água detectou-se baixo teor sais dissolvidos (condutividade < 50 µScm-1) e nutrientes (N-Total <0,1 mg/L) (POM <3 mg/L PIM < 0,01mg/L). Apesar da qualidade da água ser elevada foi detectada uma baixa concentração de coliformes totais na água e sedimento indicando alguma influência antropogénica. Como medida de conservação da espécie nestes rios afigura-se essencial a monitorização das descargas de efluentes domésticos, dos efeitos da regularização e sobrepesca com o intuito de evitar a regressão assinalada noutros rios de Portugal.
- Estudos preliminares de populações de náiades nos sectores terminais dos rios Tua e Sabor (bacia do Douro): análise do habitat e da qualidade da água e sedimentosPublication . Varandas, Simone; Teixeira, Amílcar; Lopes-Lima, Manuel; Hinzmann, Mariana; Cortes, Rui M.V.; Machado, JorgeO exíguo conhecimento das condições ecológicas presentes nos rios Tua e Sabor, que permitem a existência de populações viáveis das náiades Unio delphinus (anteriormente designado por Unio cf. pictorum), Anodonta anatina e Potomida littoralis, é condição básica para a monitorização destes ecossistemas. Neste sentido, no Verão de 2009 foram feitos estudos preliminares de caracterização do habitat e microhabitat usado pelas espécies de náiades bem como análises à qualidade da água e sedimentos. No que concerne ao habitat, foi aplicada a metodologia RHS (River Habitat Survey) complementada com uma análise do microhabitat baseada em transeptos por cada troço de rio seleccionado. Foram, por isso, determinadas as variáveis profundidade, substrato dominante e sub-dominante, velocidade da corrente medida na coluna de água e no leito, e cobertura em cada área amostrada (0,25 m2). As náiades apresentaram uma distribuição espacial característica, concentrando-se principalmente em zonas ensombradas e de substrato fino. Relativamente à qualidade da água detectaram-se valores de condutividade >100 µS.cm-1, nutrientes, Amónia 0,18 +/- 0,02 mg/L, Nitritos e Nitratos <0,01 mg/L e materiais particulados (PIM 12,5±2,5 mg/L POM 16,5±3,1 mg/L). Foi encontrada uma concentração microbiana importante na água e sedimento: Mesofilos aeróbios totais na agua: 7,0 x 102 ufc/ml, no sedimento superior (<4cm) 8,2 x 103 ufc/ml, sedimento inferior (>4cm) 7,0 x 103 ufc/ml e biofilme 5,0 x 104 ufc/ml e especialmente de E.coli (água 115 ufc/ml, sedimento superior (<4cm) 1 ufc/ml e biofilme 3,6 x 103 ufc/ml) e Enterococcus (agua 172 ufc/ml, sedimento superior (<4cm) 25 ufc/ml, sedimento inferior (>4cm) 12 ufc/ml e biofilme 400 ufc/ml) indicadoras de perturbação de origem antrópica. Como medida de conservação das diferentes espécies encontradas e destes ecossistemas aquáticos (rios Tua e Sabor), considera-se essencial a monitorização que vise a manutenção/melhoria da qualidade da água e do habitat, controlo das espécies exóticas e minimização dos efeitos da regularização e sobrepesca com o intuito de evitar a regressão assinalada noutros rios de Portugal.
- Ionic regulation and shell mineralization in the bivalve Anodonta cygnea following heavy metal exposurePublication . Lopes-Lima, Manuel; Freitas, Susana; Pereira, Liliana; Gouveia, Maria Eugénia; Hinzmann, Mariana; Checa, Antonio; Machado, JorgeFreshwater mussels are one of the most imperiled faunistic groups in the world and environmental exposure to toxic heavy metals, which result in deregulation of calcium absorption and deposition in the laboratory, may be a contributing factor in their decline. To address potential effects of heavy-metal exposure on calcium transport and metabolism in freshwater bivalves, adult Anodonta cygnea (L., 1758) were exposed to a sublethal concentration (1.0 × 10−6 mol/L) of essential (Zn2+ and Cu2+) or nonessential (Pb2+ and Cr3+) metal for 30 days in the laboratory. Inorganic composition of extrapallial, haemolymph, heart, and pericardium fluids, and kidney tissue, as well as shell morphology by scanning electron microscopy, were compared in treated and untreated mussels. Calcium levels in fluids varied after exposure to any of the metals investigated, although the magnitude and threshold of effect were metal- and compartment-specific. Ca2+ levels increased robustly in all fluids following exposure to Zn2+, Cu2+, or Cr3+, whereas levels decreased significantly in heart fluid alone following Pb2+ exposure (p < 0.05). In constrast to exposure to the other metals, Cu2+ revealed an interesting reverse-accumulation pattern, decreasing in the fluids but not in the kidney, where it clearly accumulates for excretion. In addition, whereas essential Cu2+ and Zn2+ are closely regulated, the nonessential metals Pb2+ and Cr3+ increase to very high levels. Drastic alterations in shell morphology, specifically the structure of border and inner pallial regions of the nacreous layer, were observed after Cu2+ or Cr3+ exposure. Collectively, data suggest that prolonged exposure to a sublethal concentration of these heavy metals can adversely affect compartmental calcium availability and shell composition in A. cygnea.