Octocorals compose the most diverse group within the phylum Cnidaria. They occur in all latitudes, from intertidal to more than 6000 m deep, being particularly important framework species in deep waters. The southern-Atlantic octocoral fauna is poorly known, especially in bottoms adjacent to the Mid-Atlantic Ridge, which is the case of the Rio Grande Rise. It consists in a group of seamounts located in international waters, temporarily leased to Brazil for deep-sea mining. Herein, we present the first assessment of deep-sea ococorals from this region. As of 2011, cruises of the PROERG (Rio Grande Rise Project) surveyed that seamount chain up to 5000 m, using several gear types. Sampling resulted in 85 lots of octocorals, which were the most frequently collected framework organisms. All specimens are deposited in the National Museum, Rio de Janeiro, Brazil. Eleven species were found and nine identified to species level, of which three are new. The latter belong to the genera Narella, Convexella and Paramuricea. Besides the new taxa, the species found so far indicate a strong cosmopolitan and/or amphi-Atlantic composition, evidenced by the common collections of Metallogorgia melanotrichos and corallids. The same trend showed by the less frequently collected taxa, such as Swiftia pallida, Umbelulla thomsoni and Thouarella hilgendorfi. Chrysogorgiidae and Isididae were the most common families, represented by Iridogorgia sp. and Keratoisis sp. (also the most abundant), respectively. We extracted and amplified sequences of mitochondrial COI and MuTS and nuclear 28S for most specimens, which are now being sequencing. The molecular results will allow us to better understand particular phylogenetic relationships of some taxa as well to suggest more accurate biogeographic origins of that fauna as a whole.

Palavras-chave: Rio Grande rise; Gorgonian; Brazil; Mid-Atlantic ridge

Deep sea or cold-water environments are regularly dominated by reef-forming organisms. However, there are some different communities that are not directly related to scleractinian or sponge species. From a cnidarian perspective, deep-water reefs are composed by azooxanthellate corals (Scleractinia), soft corals (Octocorallia), black corals (Antipatharia), and/or hydrocorals (Stylasteridae). In certain areas, at depths greater than 1,000 meters, it is common to observe a large number of specimens from the subclass Ceriantharia, Unfortunately, most of these records are only photographic and voucher specimens are usually not collected. Along the taxonomic history of this subclass there are dozens of species described based only on its larval planktonic stage and perhaps many of these deep-sea records could be related to such larvae. Based on the above scenario, the present study is focused on reporting a completely new deep-sea reef structure based on a large community of cerianthids and also to describe a new species of the genus Botrucnidifer Carlgren, 1912 (Anthozoa, Ceriantharia, Botrunicidiferidae). On two events, an ROV was used to observe ceriantharian communities deeper than 2,000 meters. On the first occasion, a sedimentary bank was observed off Guarapari (Espírito Santo State) at 2,537 meters deep. These sedimentary structures were populated by dozens of specimens of tube anemones, many of them in a horizontal position in relation to the ocean floor. This is quite interesting, as this pattern is rare in Ceriantharia. In these communities, there are apparently no other macroinvertebrate, and the cerianthids keep their oral disc opened waiting for the food probably from superficial areas. On the second occasion, a specimen was collected at 699 m depth in the Rio Grande Rise off southern Brazil and preserved in ethanol. This specimen was dissected and identified as a member of the genus Botrucnidifer. In comparison with the other species of the genus, it is easy to observe differences in the structure of the mesenteries, especially the directives and protomesenteries 2. Thus, we recognize that the specimen can be characterized as a new species, Botrucnidifer sp. nov.

Palavras-chave: South Atlantic; Systematics; Cnidaria; tube-anemone

Cold-water corals (CWC) are significant ecosystem engineers worldwide, with large numbers of reefs and carbonate mounds on the upper continental slope. For the first time, we characterized the diversity (n= 60) and distribution of CWC species in the upper/intermediate bathyal region (200 - 1000 m depth) of the northern Santos Basin, Southeastern Brazil. Bottom topography was mapped with a multibeam and footage of deep-water coral areas was made using remotely-operated vehicles (ROVs). Five different coral sites were visited during seven Petrobras research cruises as part of the SENSIMAR Project. Coral assemblage structure, abundance, and richness varied among sampled sites both within and across depths. The habitat-forming species Solenosmilia variabilis was the main colonial species and there was a gradual and significant increase in coral abundance and richness towards the northern end of the basin near Cape Frio. This region is known for an eddy-induced upwelling phenomenon providing higher food availability to the benthos. Octocorallia represented 68% of the registered species and the most abundant and frequent genera were Bebryce, Narella, Pseudoanthomastus, Thouarella and Keratoisis, found mainly between 700-1000 m depth. Scleractinia richness did not vary significantly among depth strata and bathymetric patterns seem to be species-specific. Distinct assemblages inhabited different depth ranges according with water mass, which was the most important predictor of reef-forming CWC distribution. Lophelia pertusa was more abundant in areas bathed by the South Atlantic Central Water (SACW) whereas S. variabilis occurred predominantly under the Antarctic Intermediate Water (AAIW).

Keywords: Deep-water corals; Image analysis; Deep-sea coral reefs; Carbonate banks; Deep sea; Benthos.

In the western Atlantic, several species of broadcast-spawning deep-sea corals (DSC) show synchrony in their reproductive cycles, with more advanced maturity in the fall than the spring. Off New Zealand, gametogenesis of three species of stony corals (S. variabilis, Enallopsammia rostrata, Goniocorella dumosa) was also synchronized among species, with spawning occurring in April-May; however, S. variabilis from the western Atlantic were immature in May. Synchrony in the timing of reproductive cycles within a location is evidence that common factors are influencing multiple species and location-specific differences in spawning of con-specifics allows identification of those drivers. Understanding reproductive strategy and timing of spawning in deep sea corals can inform studies of connectivity and community resilience, and also has management implications in areas where human activities may damage DSC habitats or negatively affect coral early life history stages. One of the projected future changes in climate conditions will influence patterns of primary productivity and therefore food delivery to the deep seafloor. These changes may create mis-match between timing of food delivery to the seafloor and energetic needs for reproduction. This presentation will show evidence for spawning synchronicity across different DSC taxa in the western north Atlantic and discuss implications of projected future conditions in this region. 

The disturbances that deep-sea corals have been suffering in the Southwest Atlantic have called attention to the conservation of these organisms. However, few studies have been done regarding the corals in this ecosystem. In the present study, two collection campaigns were performed in three sedimentary basins on the Brazilian coast in 2016 and 2017 to collect samples from four local dominant coral species. The fecundity was investigated through sequential cuts on the polyps of Madrepora oculata, Solenosmilia variabilis, Lophelia pertusa (syn. Desmophyllum pertusum) and Enallopsammia rostrata, followed by histological preparations to assess their reproductive effort. For this, the number of oocytes per polyps was related to the volume of the polyp in order to find the number of gametes per tissue area from each colony fragment. The classification and number for each oocytes stage of development were explored to understand the reproduction strategies of each species. This research was developed through extensive sampling performed by the Research and Development Center of PETROBRAS. A single polyp of Lophelia pertusa (collected in May 2017) demonstrated over 220,000 mature oocytes and fecundity rate of 168 oocytes/mm3, particularity of a periodic reproduction. The S. variabilis species had the highest average fecundity rate of 21.7 ± 25.9 oocytes/mm3, among the other species that also have continuous gametogenesis. The M. oculata species presented 5.79 ± 7.6 oocyte/mm3 whereas E. rostrata presented the lowest fecundity rate of 1.03 ± 1.27 oocytes/mm3. The fecundity rate is inversely proportional to the size of the oocyte and E. rostrata had larger oocyte size with 900μm as it was also observed in previous studies. In M. oculata, mature oocytes reached a maximum diameter of 430μm in a 17 mm3 polyp. S. variabilis presented the maximum oocyte size of 220μm in a polyp of 7mm3. L. pertusa presented a fecundity rate average of 54.24 ± 61.7 oocytes/mm3 and maximum oocyte diameter of 230μm also being the species that had larger polyps, reaching up to 1.40 cm3. The reproductive strategies of organisms play an important role in the species continuity and, in addition to that, the production of gametes (especially oocytes) is energetically expensive and strongly sensitive to selective pressures. As a result, this study contributes to the refinement of information about the life history strategies of these corals, providing better management actions for their conservation.

Key words: Cold-water coral ecosystem; Oil and Gas; Reproduction; Scleractinia; Southwestern Atlantic.

In 2010, monospecific scleractinian bioherms formed by deep-sea coral Desmophyllum pertusum from the Uruguayan outer shelf and slope were reported from a research cruise onboard the R/V “Miguel Oliver”. The Uruguayan reefs are particularly interesting, among other reasons, since these are amongst the shallowest and southernmost South Atlantic records. This can be related to the relatively shallower depth of the Aragonite Saturation Horizon (ASH) that ranges in depth between 100 and 200 m in the Uruguayan continental shelf and slope. Besides the ASH, other possible environmental factors closely related with these relatively shallow records may include the distribution of fluid seepages and the particular regional hydrology. However, the spatial coverage of the “Miguel Oliver” cruise was restricted to the northernmost portion of the Uruguayan shelf break (34°38'S; 51°58W to 35°53'S; 52°57'W). In this vein, we report new information from a) Scientific Observers onboard Uruguayan commercial fisheries directed to the Red Crab Chaceon notialis and to the Wreckfish Polyprion spp. and b) Scientific Observers onboard a new experimental Red Crab fishery prospecting an unexplored area south 37o00'S. For the former, 11 distinct new presence records of Deep Sea Branching Corals (DSBC), in depths ranging from 210m to 915m, some associated with canyon heads and sea mounds. Besides, for the latter, some 25 presence records indicating the presence of clusters of DSBC (referred as Lophelia pertusa in official reports) were obtained in depths ranging from 415m to 1.139m. However, the information retrieved by onboard observers was restricted to occurrence records and few materials were collected. Therefore, the taxonomic status of these corals is uncertain, and may include reef building and non-reef building DSBC. Further research should tackle the taxonomy of DSBC in the region, map seafloor structures in order to assess the existence of coral reefs in the region and to provide recommendations for the immediate delimitation of marine protected areas aimed at conserving these delicate structures from fisheries and other human activities.

Palavras-chave: Deep-sea branching corals; Distribution; Souhwestern Atlantic, Uruguayan Continental Margin

Cold-water corals (CWC) inhabit the ocean intermediate depths and some calcifying species may develop reef-like structures of high ecological importance. From the paleoceanographic standpoint, these systems are also relevant due to their good preservation in the geologic record. The aragonitic CWC skeletons are datable with high accuracy and usable for several elemental analyses documenting environmental changes. Thus, CWC have increasingly been used as geological archive. From the many paleoceanographic applications, CWC may be used to investigate past ocean circulation by documenting intermediate water mass provenance using CWC neodymium isotopic signatures. Previous work regarding the northward extension of the Antarctic Intermediate Water (AAIW) during the last glacial-interglacial cycle has landed opposing histories. Aiming to better resolve this subject, we present a neodymium isotopic record for the last 23 thousand years retrieved from cold-water corals of the Florida Strait, which is currently the northern most location of the AAIW in the NW Atlantic. We have combined our results with previous datasets of foraminiferal neodymium signatures from the Demerara Rise (off Guianas) and the southern Brazil margin, representing an N-S transect along the NW Atlantic. The data reveal a stronger northward AAIW penetration around 22-23 thousand years ago (during the last glacial maximum, LGM), when the isotopic signatures were similar at the three locations. The AAIW influence at the Florida Strait decreased from the LGM to the present. Minimal AAIW presence at the Strait is inferred for the stadial (cold) periods of the last glacial, similar to the findings at the Demerara Rise. The offset signal between the two more northern locations in comparison to the South Atlantic margin during stadials argues for notably distinguished water mass configurations, with southern sourced waters present at the Atlantic margin and increased northern sourced waters occurring from the Florida Strait to the Demerara Rise. Therefore, we suggest the occurrence of a dynamic intermediate water circulation during the last glacial, with abrupt and strong variations of AAIW northward penetration.

Palavras-chave: Intermediate circulation; Glacial-interglacial; Millennial-scale variability; Neodymium-isotopes.

The deep sea (>200m) comprises the largest portion of the ocean, yet, due to the difficulty of access, it is the most understudied environment in the world. Cold-water coral reefs lie in the deep sea generating high levels of diversity and productivity to this, otherwise, oligotrophic environment. However, as most ecosystems worldwide, cold-water coral reefs have been suffering from anthropogenic impacts, particularly from bottom fish trawling, which completely destroys the primary reef framework. Consequently, increasing efforts have begun to ensure the adequate protection of these vulnerable marine ecosystems. One of the key aspects of conservation is the maintenance of high levels of genetic diversity and connectivity among populations, responsible to increase population’s resilience. Estimating patterns of connectivity allows for a better comprehension of a species population dynamics, including the main migration patterns and source and sink dynamics. Here I will present a review of connectivity studies of cold-water corals, highlighting the gaps in knowledge that needs to be filled. Understanding the population connectivity of coral reef building species and their associates is fundamental for the recovery of impacted coral reef ecosystems and adaptation to changing environmental conditions.

Key-words: Deep-sea corals, gene flow, marine conservation

The order Scleractinia has been historically divided into five suborders based on classical morphological taxonomy. However, in the last two decades, studies based on molecular data have recovered only three main clades (Basal, Complex, and Robust) and revealed that several families are para- or polyphyletic and, therefore, in need of revision. Such discrepancies indicated that Scleractinia deep evolutionary history is not reliable when based only on traditional diagnostic characters due to phenotypic plasticity, morphological convergence, hybridization, and the low number of characters available. Inside the Robust clade, the monogeneric family Deltocyathidae was recently erected to include 26 azooxanthellate extant species with congruent micro- and macromorphological characters. In molecular analysis most Deltocyathus representatives cluster in a well-supported early-diverging clade. The sole exception is represented by the species Deltocyathus magnificus which unexpectedly grouped with the phylogenetically distant ‘Complex’ family Turbinoliidae, a position in principle not supported by macrostructural analyses. In this study, specimens of three Deltocyathidae (D. rotulus, D. cameratus, and D. magnificus) and two Turbinoliidae species (Tropidocyathus labidus and Cyathotrochus pileus) have been sequenced through shotgun sequencing on the Illumina platform. Resulting data were used to perform: (i) assembly and annotation of complete mitogenomes; and (ii) in silico capture of 2,490 nuclear phylogenetically informative loci. Phylogenetic analyses of both mitochondrial and nuclear sequences confirmed the early-diverging position of the genus Deltocyathus within the ‘Robust’ clade and the placement of D. magnificus within the family Turbinoliidae. Therefore, D. magnificus will be reassigned to a new monotypic Turbinoliidae genus. Moreover, a new gene order was identified in the mitogenomes of D. rotulus and D. cameratus (and absent in “D. magnificus”). Genes cox3 and cox2, which are usually placed before nad4L and nad3 following the canonical gene order in Scleractinia, are located after these two genes, which may be characteristic of the genus. These results represent an extreme case of macromorphological convergence among scleractinian corals separated by 300 million years.

Keywords: Cnidaria, Mitogenome, Phylogenetic, Evolution, Skeleton

Recifes de profundidade abrigam diversidade comparável aos recifes de água rasa e, assim como esses, estão sendo impactados pela pesca, o aumento da temperatura e diminuição batimétrica da saturação horizontal da aragonita dos oceanos decorrente das mudanças climáticas que estamos vivenciando. Apesar da grande importância ecológica, até o momento nenhum coral de profundidade teve seu genoma nuclear determinado, e a inclusão de espécies de corais azooxantelados em comparações genômicas e transcriptômicas permanece incipiente. O presente estudo teve como objetivo montar o transcriptoma de referência de duas das principais espécies construtoras de recifes de profundidade no Brasil, Madrepora oculata e Solenosmilia variabilis coletadas na Bacia de Campos aos 663 e 873 metros de profundidade, respectivamente. Em adição aos indivíduos saudáveis, e visando a obtenção de genes codificadores que não são expressos em condições ambientais normais, 12 fragmentos da mesma colônia de cada espécie foram subjugados a um experimento de redução de pH. Para cada espécie foi sequenciada uma amostra controle e uma do experimento, utilizando a plataforma Illumina HiSeq, a qual gerou entre 61.502.128 e 284.344.387 sequências. Utilizando a pipeline TransPi com a estratégia de novo, foram montados e anotados transcriptomas independentes dos indivíduos saudáveis e estressados, possibilitando futuras comparações de expressão gênica diferencial, e um transcriptoma de referência combinando os dois indivíduos analisados de cada espécie. O transcriptoma de referência de M. oculata consiste em 190.808 contigs contendo 52.150 Open Reading Frames (ORF) e 17.109 genes atribuídos a termos de Ontologia Gênica (GO). Um total de 94.5% (902) dentre os 954 grupos BUSCO procurados em um banco de dados de Metazoa estavam completos, representando um dos transcriptomas mais completos dentre os corais escleractíneos sequenciados até o momento. As sequências obtidas durante o mesmo experimento para S. variabilis estão em fase de análise. Além de possibilitar uma melhor compreensão acerca das diferentes adaptações associadas à sobrevivência em ambientes extremos e das respostas dos organismos frente as condições de acidificação dos oceanos, os dados gerados irão auxiliar no entendimento sobre a evolução da relação simbiótica em corais escleractíneos.

Palavras-chave: Madrepora oculata; recifes de profundidade; Solenosmilia variabilis; transcriptoma.

Os corais profundos se caracterizam por sua grande longevidade e lento crescimento, tornando-os um grupo bastante sensível a impactos. Devido a essa característica, estudos relacionados à determinação das taxas de crescimento e dos mecanismos envolvidos nos processos de biomineralização de esqueletos calcários se tornam essenciais para desenvolver estratégias de recuperação de corais que tenham sofrido impactos antrópicos. Existem diferentes metodologias para determinar as taxas de crescimento de corais profundos. Algumas espécies da Ordem Antipatharia e das Famílias Isididae e Primnoidae apresentam bandas de crescimento possíveis de serem visualizadas através de preparações de microscopia. Por outro lado, métodos geoquímicos de análise de isótopos são utilizados para investigar a idade dos espécimes, bem como para associar cada banda de crescimento como um marcador da variabilidade das condições paleoceanográficas. Para corais formadores de esqueletos calcários (Ordem Scleractinia), não há padrão bem definido de formação de bandas de crescimento. Dessa forma, são utilizadas estimativas visuais de largura e altura de colônias que se desenvolveram sobre substratos artificiais cujo tempo de instalação é conhecido. O método mais utilizado, contudo, consiste nos chamados experimentos de marcação e recaptura, nos quais são feitas medições manuais com paquímetro. Com o objetivo de otimizar a acurácia da mensuração do crescimento de corais escleractíneos, foi testado em laboratórios do CENPES a aplicabilidade da técnica de microtomografia computadorizada por raios-x em uma colônia de Desmophyllum pertusum, possibilitando a sua reconstrução em 3D. As aquisições de imagens foram feitas em três faixas de comprimento: 22085 nm, 51540 nm e 137255 nm, as quais permitiram diferentes níveis de detalhamento das estruturas dessa espécie. O pós-processamento das imagens tridimensionais permitiu fazer cortes transversais, longitudinais e oblíquos em qualquer segmento da colônia, possibilitando observar a sua morfologia e, especificamente, detalhes da estrutura calcária do septo e dos mesentérios da cavidade gastrovascular. Também foi demonstrado ser possível calcular o tamanho da colônia em 3 dimensões (volume), fundamental para obter maior precisão nas medidas, visto que espécies coloniais crescem em todas as direções. Foi verificado, ainda, que é possível determinar a densidade óssea em diferentes pontos da colônia, auxiliando na compreensão da biomineralização de íons calcita e aragonita do ambiente e como esse processo influencia as taxas de crescimento. Por fim, conclui-se que a técnica de microtomografia tem grande potencial para estudos de crescimento de corais
profundos, desde que seja dada continuidade ao desenvolvimento de parâmetros de interpretação na etapa de pós-processamento visando identificar e eliminar artefatos.

Palavras-chave: Desmophyllum pertusum, crescimento, recuperação, microtomografia.

Os corais pétreos de águas profundas são animais pertencentes ao filo Cnidaria, classe Anthozoa e ordem Scleractinia. Estes seres vivos são responsáveis pela formação dos recifes de corais, ecossistemas responsáveis pela manutenção da biodiversidade marinha. Assim como os recifes de águas rasas, os recifes de profundidade também sofrem impactos crescentes, adicionalmente, pouco se conhece sobre a biologia desses animais. Portanto, torna-se necessário expandir o conhecimento sobre os ambientes recifais, através da realização de estudos sobre a biologia reprodutiva dos corais escleractíneos de profundidade, visto que, a reprodução é de fundamental entendimento para o desenvolvimento de estratégias de conservação. Assim, o objetivo do presente trabalho consiste em reunir, através de revisão bibliográfica, o conhecimento atual sobre a biologia reprodutiva dos corais escleractíneos de águas profundas. A pesquisa de revisão da literatura foi realizada a partir do levantamento bibliográfico do estado da arte sobre a reprodução de corais escleractíneos de profundidade, nas bases de dados “Portal de Periódicos CAPES” e “Google Scholar”. Foram coletados artigos publicados em inglês sem limitação de ano de publicação e os descritores para busca incluíam: deep-water, coral, reproduction e Scleractinia, combinados pelo operador booleano AND. Após a busca, obteve-se um total de 12 artigos analisados, desses, 10 artigos foram selecionados por melhor correlacionarem-se com o tema. Com a leitura analítica das 10 publicações, sendo seis (60%) provenientes da plataforma “Google Scholar” e quatro (40%) da base de dados “Portal de Periódicos CAPES”, nota-se que a maioria das espécies estudadas são dióicas, entretanto, algumas espécies podem apresentar hermafroditismo cíclico, com um sexo gerado em cada ciclo. Além disso, a gametogênese pode ocorrer de forma contínua, sazonal ou periódica, sendo a forma sazonal mais observada, visto que a liberação de oócitos pode coincidir com o aumento da temperatura da água do mar. A liberação dos oócitos é realizada pela boca e os espermatozoides são expelidos por fluido gastrovascular, e ainda foi documentada a difusão de gametas. Com os gametas livres na coluna d’água, ocorre a fertilização e a desova pode apresentar relação com a periodicidade lunar. Os ovos são pequenos e azooxantelados e os embriões desenvolvem-se em larvas plânulas, entretanto, observa-se também o desenvolvimento lecitotrófico a partir de oócitos de maiores tamanhos. Diante do exposto, conclui-se que, através da ampliação do conhecimento sobre a biologia reprodutiva dos corais de águas profundas, torna-se possível a elaboração de estratégias para atingir o sucesso reprodutivo e a conservação desses ambientes.

Palavras-chave: Águas profundas; corais; reprodução; Scleractinia.

Os corais de mar profundo são considerados “hotspots” de biodiversidade, principalmente por formarem estruturas complexas e tridimensionais que possibilitam a interação com uma gama de animais marinhos que buscam alimento e proteção. No Brasil há uma grande lacuna no conhecimento sobre as características, localização e os estados de conservação desses ambientes. Localizada na margem continental brasileira, a Bacia de Santos (BS) é uma área heterogênea, compreendendo diversos ambientes de mar profundo. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a macrofauna associada aos corais de mar profundo da BS. Para isso, coletas de sedimento foram realizadas em 10 pontos da BS, em profundidades entre 580-850 m, através de um Box-corer (50x50cm). O material coletado foi elutriado, lavado em uma peneira de 300μm e posteriormente fixado em álcool 96°. No laboratório, as amostras foram triadas e os organismos encontrados foram identificados ao menor nível taxonômico possível. Foram encontrados mais de 1000 animais pertencentes a 8 filos de invertebrados, representando ~230 espécies. Dentre todos esses táxons, algumas espécies são novas para a ciência, ou são novas ocorrências no Atlântico sudoeste. A densidade de organismos variou entre as estações amostradas, refletindo a heterogeneidade de habitats na BS. As densidades mais altas foram encontradas no entorno do Monte Carbonático Alpha Crucis (MAC). Nestes locais, a densidade de organismos atingiu aproximadamente 3.600 ind/m². O Filo Annelida foi dominante, representando quase 50% de todos os organismos encontrados, seguido por Echinodermata e Cnidaria. Os grupos mais diversos foram Annelida, Arthropoda (Crustacea) e Echinodermata, com 156, 19 e 15 espécies, respectivamente. É importante mencionar que nas estações localizadas no topo do MAC, a fauna foi caracterizada por agregados de corais e esponjas, que abrigam uma imensa abundância de minúsculos animais. A maioria desses animais associados são suspensívoros, por isso se alimentam por meio da filtração de partículas suspensas, além de carnívoros, predadores de outros animais que ali vivem. Ainda há trabalho a se fazer para um melhor refinamento das identificações. No entanto, os resultados prévios apresentados aqui sugerem uma grande diversidade inexplorada de invertebrados marinhos vivendo associados aos corais de mar profundo, corroborando o conceito de hotspot de biodiversidade atribuídos a esses ambientes. Considerando a alta diversidade encontrada e a reduzida área estudada, também é possível avaliar que muitos estudos ainda precisam ser realizados para o melhor conhecimento da fauna, o que poderá servir de base para futuros trabalhos ecológicos sobre esses ambientes especiais no mar profundo.

Palavras-chave: Coral; mar profundo; macrofauna; associada.

A manutenção de octocorais de profundidade sob condições artificiais implica em grande complexidade e muitos desafios. O presente estudo teve por objetivos manter octocorais em sistemas de aquários com recirculação de água e avaliar a saúde das colônias através da atividade dos pólipos mediante estímulo alimentar. Duas colônias da família Paragorgiidae e três da Plexauridae foram coletadas por ROV na Bacia de Campos, batimetria de 350-370m, durante campanha oceanográfica do Projeto SENSIMAR, em dezembro/2019. Colônias inteiras foram coletadas e acondicionadas em slots de uma caixa de coleta semi-hermética que permitiu a preservação desse material em seu trajeto até a superfície. A bordo, as colônias foram mantidas num sistema temporário composto por duas caixas de 60L cada interligadas e conectadas a um chiller para manter a temperatura próxima à da área de coleta (10,7-11,7°C). No laboratório, os octocorais foram dispostos em dois aquários de 80L cada em um sistema fechado com aproximadamente 300L de água do mar natural filtrada (0,5μm, salinidade 35±1), e temperatura (11°C) controlada por dois chillers, em câmara refrigerada, no escuro. Foram alimentados de 3 a 5x/semana com 2,5-5mL/aquário de solução de fito e zooplâncton da Seachem, na proporção de 1:1. Durante o processo de alimentação (aproximadamente 2h), a circulação geral do sistema foi interrompida, assim como a circulação interna de cada aquário. A ração foi ofertada com auxílio de pipeta Pasteur, posicionada o mais próximo possível dos ramos dos octocorais. Foi possível notar que todas as colônias de octocorais responderam positivamente ao estímulo alimentar, abrindo seus pólipos após a alimentação. Contudo, para fins de quantificação da resposta ao estímulo alimentar, apenas uma colônia da família Paragorgiidae foi monitorada por time-lapse, com fotos tomadas a cada 30min por 72h. Essa escolha baseou-se no maior tamanho dos pólipos (quando comparado às colônias de Plexauridae), no tamanho do fragmento e sua bidimensionalidade, que facilitaram a tomada de fotos. Foi observado que até 100% dos pólipos dessa colônia abriram após o estímulo alimentar, o que ocorreu entre 1h50min a 2h50min após o início da alimentação. Portanto, o sistema fechado mostrou-se adequado à manutenção de octocorais, assim como a alimentação com solução de fito e zooplâncton para a sobrevivência de exemplares das famílias Paragorgiidae e Plexauridae. A manutenção a longo prazo desses exemplares em laboratório permitirá a avaliação de aspectos de sua biologia, como crescimento, além de possibilitar a realização de experimentos para compreender os efeitos de ações antrópicas.

Palavras-chave: Manutenção em laboratório; sistema fechado; octocorais; Paragorgia.

Octocorais são importantes componentes de assembleias de corais em mar profundo, por agregarem tridimensionalidade e, consequentemente, fauna associada aos substratos que ocupam. No Atlântico Ocidental (NO), Nicella (Cnidaria: Octocorallia) reúne espécies-chave na formação de jardinsde corais em plataformas continentais, desde o Golfo do México até o sul da Bahia. O gênero é circumtropical, composto por 19 espécies, das quais 11 são do NO e apenas três têm registro na Zona Econômica Exclusiva (ZEE) brasileira até o momento. A fim de compreender a diversidade do grupo no Brasil, foram analisados 46 lotes oriundos do Museu Nacional (MN/UFRJ) e 40 do Museu Oceanográfico Petrônio Alves Coelho (MOUFPE), coletados ao longo da ZEE entre 70 e 600 m. Além das espécies mencionadas na literatura (N. goreaui, N. toeplitzae, e N. americana), foram identificadas cinco outras que correspondem a novas ocorrências na ZEE: N. deichmannae, N. guadalupensis, N. spicula, N. gracilis e N. hebes. Com a adição destas e as novas expansões da distribuição das espécies já conhecidas, a riqueza do gênero no país passa para oito na ZEE. É comum que colônias de Nicella, em campanhas de arrasto, sejam coletadas às dezenas, como aconteceu com mais de 200 espécimes obtidos na Bacia Potiguar (Rio Grande do Norte), ainda não totalmente identificados. Isso reforça a evidência do gênero como possível estruturador de habitats de jardins de corais profundos. Por tempos, equivocadamente, acreditou-se que apenas uma espécie ocorria no Brasil inteiro, N. guadalupensis, o que, em tese, implicaria em assembleias monoespecíficas. Com base na tendência de coleta mencionada acima, o presente estudo foi capaz de determinar que essas assembleias resultam da agregação de várias espécies em simpatria. Resta entender se há distinção entre micro-nichos de cada uma delas, assim como precisar mecanismos que tenham possibilitado eventos de especiação em tais condições. O presente estudo, ainda em continuidade, revela uma diversidade oculta do gênero Nicella no Brasil. A partir de novas coletas e abordagens, será possível testar hipóteses filogeográficas, que embasem apropriadamente iniciativas de proteção e conservação de ambientes mesofóticos e profundos no Brasil.

The inaccessibility of deep-sea coral habitats necessitates the use of remote data collection in the form of video collection via ROV. Oil and gas exploration along the coast of Brazil now generates a substantial body of underwater image data collected over large areas, generated faster than can be analyzed manually. Novel applications of 3D reconstructions were developed to both automate analysis and create a new type of data for analysis for coral habitats in the deep sea. The datasets contained variations in camera sensor size, water visibility and lighting, affecting point matching. The deep-sea corals examined were reconstructed to assess features both on a mm and a cm scale to analyze the utility of this technique at various scales. For each reef bank, surface rugosity of reconstructed reef segments and estimates of overall age and living tissue age are being compared within and among larger coral banks with low variations in height, color and texture. These differences will be compared to the abundance and diversity of associated macrofaunal species present with the goal of mathematically defining differences associated with the presence or absence of particular species. Community species composition was determined from previously annotated data provided by the Brazilian Oil and Gas company PETROBRAS through the SENSIMAR collaboration, as were the reconstructions using videos from working-class ROV surveys. Photo and video datasets were collected with multiple cameras, operators, and distances from the reef. 3D reconstructions of the observed corals were created using Photoshop CS6 to extract TIF or JPG photos from video, reconstructed with Agisoft Pro, then measured in opensource Meshlab and ImageJ software. Each step was automated with the goal of establishing eventual full automation. Preliminary results from reconstructions of structure-building deep corals suggest that rugosity and branching spacing on top surfaces can be assessed effectively using this method.

Key-words: 3d modeling, lophelia pertusa, age estimation, scale, method analysis, complexity.

The family Caryophylliidae (Anthozoa, Scleractinia) currently consists of approximately 40 genera of azooxanthellate corals occurring in both shallow and deep-waters. This family was described based on morphological data, but phylogenetic reconstructions using molecular markers frequently recover the group as polyphyletic, indicating that an extensive review is necessary. Considering that the group still lacks a genomic level analysis and that mitochondrial genomes can be efficiently obtained by Next Generation Sequencing, this study aims to provide a robust molecular phylogeny for Caryophylliidae, which will integrate a whole family review in the future. For this purpose, specimens of Caryophyllia scobinosa, Trochocyathus caryophyllioides, Premocyathus sp., Phyllangia americana, and from an undescribed genus were obtained from the Muséum national d'Histoire naturelle (France) and Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo. These samples were sequenced using Illumina technology, followed by mitogenome assembly (Mitobim) and annotation (MITOS2). Together with published mitogenomes for Scleractinia, mitochondrial genes were aligned separately (MAFFT) and a concatenated alignment was used in a phylogenetic reconstruction using Maximum Likelihood (RAxML). Results indicate that C. scobinosa, Premocyathus sp., Desmophyllum dianthus, D. pertusum, and Solenosmilia variabilis form a monophyletic clade inside the “Robust” corals, one of the three main lineages observed in molecular phylogenies of the order. Other species of Caryophylliidae, however, were placed in different lineages, corroborating with the polyphyly of the family. Although mitogenome lengths reproduce a previously described trend of shrinking towards “Robust” corals, GC content values in C. scobinosa is similar to those observed for “Complex” corals. Regarding mitochondrial gene order, a rearrangement of cob, nad2 and nad6 that has already been documented for Desmophyllum and S. variabilis was also detected in C. scobinosa and Premocyathus sp. Therefore, this gene rearrangement may represent an additional tool to untangle the main clade of Caryophylliidae. Future steps for this study include adding three more caryophylliid mtogenomes (Bourneotrochus stellullatus, Stephanocyathus coronatus e Heterocyathus sulcatus) in our phylogenetic reconstructions.

Key-words: Next Generation Sequencing; Scleractinia; azooxanthellate corals; taxonomy.

The response of biota to climate change is an ever increasing research topic. During past climatic events, the change in oceanic properties directly influenced marine habitats. However, the response of deep-sea ecosystems to climate change remains poorly understood. Cold-water scleractinian corals are keystone taxa in benthic communities and are widely distributed. In the Atlantic Ocean, they typically inhabit a depth range from 200 m to 2000 m on continental slopes and shelves, oceanic islands, seamounts and oceanic ridges. Scleractinian corals can be precisely dated using the uranium decay series, revealing the coral population history. In addition, elemental analyses (e.g., Li/Mg) can be measured to access past seawater paleotemperature. The known Atlantic distribution of extant cold-water corals extends over a broad latitudinal band, from the Norwegian margin to the Drake Passage. During the end of the last glaciation (~30 to 20 thousand years ago) the coral community from the Northeast Atlantic was more abundant at tropical latitudes contrasting with the modern northernmost occurrence. Here, based on U-Th dating, we present a temporal reconstruction of the distribution of cold-water scleractinian corals at the Tropic Seamount (23°N, Northeast Atlantic) over the past 35 thousand years. We also present a subsurface paleotemperature record based on coral Li/Mg ratios. The temporal distribution of coral populations at the Tropic Seamount is similar to that of other coral communities in the Northeast Atlantic from 0° to 40°N, with coral abundance linked to surface water productivity peaks in response to climate changes. Intermediate water temperature increased during the last deglaciation, particularly during the Bølling-Allerød warming event (~15 thousand years ago). Future study will focus on the dating and geochemical analysis of cold-water corals from the Rio Grande Rise to investigate the coral temporal distribution and the paleoenvironmental variability in the southwestern Atlantic.

Palavras-chave: U-Th dating; benthic ecology; cold-water corals; seawater temperature.

Palestra de encerramento do II SBCAP