Effect of solar and artificial UV radiation on photosynthetic performance and carbonic anhydrase activity in intertidal macroalgae from southern Spain

• B Viñegla ^[1] ; F López-Figueroa ^[2]
  1. [1] Universidad de Jaén

     Universidad de Jaén

     Jaén, España

     
  2. [2] Universidad de Málaga

     Universidad de Málaga

     Málaga, España

     
• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 35, Nº 1, 2009, págs. 59-74
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto de la radiación UV solar y artificial sobre la fotosíntesis y la actividad anhidrasa carbónica en macroalgas intermareales del sur de España
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se estudió el efecto de la radiación UV sobre la tasa de fotosíntesis y la incorporación de C, estimada mediante la actividad anhidrasa carbónica, incubando algas intermareales, i.e., Fucus spiralis (Phaeophyta) y Ulva olivascens (Chlorophyta), bajo radiación solar y artificial. En los experimentos se aplicaron tratamientos de exclusión de la radiación UV-B o UV-A + UV-B. Los talos de U. olivascens y F. spiralis mostraron respuestas completamente diferentes cuando se expusieron a radiación artificial y tres tratamientos de luz (PAR + UV-A + UV-B, PAR + UV-A y sólo PAR). La tasa de fotosíntesis aumentó en F. spiralis tras 24 h de exposición aunque en presencia de radiación UV-B el aumento fue un poco menor. Por otro lado, U. olivascens mostró el patrón contrario, con un descenso de las tasas de fotosíntesis en todos los tratamientos aunque éste fue menor en presencia de radiación UV-B. Por el contrario, la incorporación de C se vio estimulada en presencia de UV-B, siendo este efecto más claro en el caso de F. spiralis mientras que, en presencia de radiación UV-A, se dio un efecto inhibitorio similar en ambas especies. También se expusieron talos de U. olivascens y F. spiralis a radiación solar en periodos diarios y anuales. Existió un acoplamiento de la tasa de fotosíntesis con la irradiancia incidente en F. spiralis, mientras que en U. olivascens se dio un descenso en presencia de radiación UV-A o UV-A + UV-B. En U. olivascens se observó un incremento significativo de la incorporación de C pero no se encontró un patrón claro en ninguno de los tratamientos de luz en F. spiralis. Durante un ciclo anual la incorporación de C en U. olivascens disminuyó en comparación con los valores iniciales en los tratamientos PAR y PAR + UV-A durante el invierno. Los altos valores de incorporación de C se mantuvieron hasta el final de la primavera cuando los elevados niveles de energía incidente podrían estimular la fotoinhibición en presencia de UV-B. La ausencia de una respuesta general a la radiación UV en las microalgas estudiadas podría deberse a sus diferentes mecanismos de fotoprotección, a sus características fisiológicas-morfológicas y a su aclimatación a las condiciones ambientales particulares.

  • English

    The effect of UV radiation on photosynthetic rate and carbon uptake, estimated as carbonic anhydrase activity, was studied by incubating intertidal algae, Fucus spiralis (Phaeophyta) and Ulva olivascens (Chlorophyta), under both artificial and solar radiation. In these experiments, treatments excluding UV-B or UV-A + UV-B radiations were applied. Thalli of U. olivascens and F. spiralis showed completely different responses when exposed to artificial radiation and three different light treatments (PAR + UV-A + UV-B, PAR + UV-A, and only PAR). After exposure for 24 h, photosynthetic activity increased in F. spiralis, although the presence of UV-B slightly reduced the increase, whereas U. olivascens showed an inverse pattern, with decreasing photosynthetic rates in all the treatments and with the lowest decrease in the presence of UV-B radiation. Surprisingly, the presence of UV-B stimulated carbon uptake, though this effect was more clear in the case of F spiralis, while a similar inhibitory effect of UV-A radiation was found in both species. Thalli of U. olivascens and F. spiralis were also exposed to solar radiation for daily and yearly periods. The photosynthetic rate was coupled to incident irradiance in F. spiralis, whereas in U. olivascens a significant decrease in the presence of both UV-A or UV-A + UV-B was found. A significant increase of carbon uptake in the presence of UV-B radiation was observed in U. olivascens, while no clear pattern was found in F. spiralis under any of the light treatments. During an annual cycle, carbon uptake in U. olivascens decreased in winter, compared with the initial levels, in the PAR and PAR + UV-A treatments. The high level of carbon uptake was maintained until the end of spring, when higher levels of incident energy might promote photoinhibition (in the presence of UV-B). The absence of a general response to UV radiation in the macroalgae studied may be due to their different photoprotection mechanisms, physiological-morphological characteristics, and acclimation to environmental conditions.