Cenários interativos entre a contaminação por fungicidas e parasitismo

Abstract

Os fungicidas aplicados nas culturas agrícolas podem entrar nos ecossistemas aquáticos e aí interferir com microrganismos não-alvo, incluindo fungos causadores de doenças nas populações naturais de hospedeiros. Dada a importância ecológica e evolutiva destes parasitas, é vital clarificar as interações entre a poluição por fungicidas e a dispersão de doenças no meio aquático. Neste estudo foi utilizado um sistema hospedeiro-parasita (Daphnia magna × Metschnikowia bicuspidata) com o intuito de avaliar os efeitos dos fungicidas metalaxil, miclobutanil e cimoxanil nas respostas do hospedeiro e do parasita, bem como na prevalência da doença. Numa primeira fase experimental, foram avaliados os efeitos da exposição contínua a cada um dos fungicidas (concentrações nominais 0, 25–200 μg/L) em D. magna, na presença ou ausência do parasita. O efeito isolado dos contaminantes sobre o hospedeiro foi negligenciável nas concentrações testadas, ao passo que o parasita reduziu drasticamente a esperança de vida do hospedeiro, traduzindo-se numa redução do desempenho reprodutivo e da taxa de incremento populacional. Os três fungicidas selecionados afetaram de forma diferente a relação D. magna × M. bicuspidata. De uma forma geral, o cimoxanil e o metalaxil apresentaram uma interação fungicida × parasita, concordante com um cenário de redução subtil da aptidão do hospedeiro na presença simultânea dos dois agentes de stress. Contrariamente, registou-se uma interação clara entre a concentração de miclobutanil e a presença do parasita, consubstanciada com a supressão completa dos sinais de infeção a partir de 50 μg/L (inclusive). Na segunda fase experimental, testou-se a influência do timing de exposição (contínua, precoce e tardia) a várias concentrações do miclobutanil (≤ 50 μg/L. Os resultados desta fase confirmaram a ação anti-parasítica do miclobutanil sobre o sistema D. magna × M. bicuspidata, mas demonstraram que esta é dependente do timing de aplicação e que a presença do miclobutanil na fase mais avançada do ciclo de infeção é determinante no grau de interferência na esporulação de M. bicuspidata e consequente propagação da doença. Estudos como este contribuem para o debate poluição-doença e alertam reguladores e legisladores para os impactos ecológicos – até aqui negligenciados – dos fungicidas.

Fungicides applied to agricultural crops can reach aquatic ecosystems and there interfere with non-target microorganisms, including agents of disease (e.g. parasitic fungi) in natural host populations. Given the ecological and evolutionary importance of these parasites, it is vital to further dissect the interactions between pollution –namely by fungicides– and disease in the aquatic ecosystem. In this study, a host-parasite system (Daphnia magna × Metschnikowia bicuspidata) was used to evaluate the effects of the fungicides metalaxyl, myclobutanil and cymoxanil on host and parasite responses, as well as on disease prevalence. In a first experimental phase, the effects of continuously exposing D. magna to each fungicide (nominal concentrations 0, 25–200 μg/L) were evaluated in the presence or absence of the parasite. The isolated effect of the contaminants on the host was negligible at the tested concentrations, whereas the parasite drastically reduced host survivorship, translating into a reduction in reproductive performance and population growth rate. The three selected fungicides differentially affected the D. magna × M. bicuspidata relationship. In general, cymoxanil and metalaxyl had a subtle fungal × parasite interaction, consistent with a scenario of reduced host fitness in the simultaneous presence of the stressors. In contrast, there was a clear interaction between the concentration of myclobutanil and the presence of the parasite, translated in the complete suppression of infection signs above 50 μg/L (inclusive). In the second experimental phase, the influence of exposure time (continuous, early and later) at various miclobutanil concentrations (≤ 50 μg/L) was tested. Results confirmed the anti-parasitic action of myclobutanil on the D. magna × M. bicuspidata system, but demonstrated that this protective effect is dependent on the timing of fungicide application. Moreover, our data support that the presence of miclobutanil in the most advanced phase of the infection cycle is determinant in the degree of interference on the sporulation of M. bicuspidata and consequent disease spread. This line of research contributes to the disease-pollution debate and alerts authorities and regulators to the otherwise neglected ecological impacts of fungicides.