Uranium affects growth, sporulation, biomass and leaf-litter decomposition by aquatic hyphomycetes

Abstract

Contamination by uranium mining activity may lead to harmful effects on freshwater biota, and can affect the reproduction, activity and diversity of aquatic fungi. Here we investigate uranium inhibition of fungal growth in solid medium, using (1) four species of aquatic hyphomycetes and (2) six strains of Heliscus lugdunensis. We also measured (3) fungal sporulation, (4) fungal biomass and (5) litter decomposition in laboratory microcosms exposed to uranium. The uranium concentration causing 50 % growth inhibition (EC50) ranged from 12.5 to 45 mg/l, with Articulospora tetracladia the most sensitive and Varicosporium elodeae the most tolerant species. Strains sampled from reference and uranium polluted waters differed in their tolerance, but the tolerance was independent of the uranium concentration in the streams where fungi were isolated. The EC50 for the six strains ranged from 9 to 25 mg/l. Sporulation was inhibited in microcosms at uranium concentrations ≥ 1 mg/l, and the minimum concentration inhibiting litter decomposition and biomass standing crop over 24 days was 16 mg/l. Leaf-litter exposed to uranium accumulated the metal up to 89 mg/kg (in 262 mg/l of U). Overall, the amount of uranium in many streams receiving discharges from abandoned or recovered mining sites is high enough to impair fitness of some aquatic hyphomycete species.

A contaminação das águas superficiais pela mineração de urânio pode levar a efeitos nocivos à biota aquática, interferindo na reprodução, na atividade e na diversidade dos fungos aquáticos. Os efeitos do urânio no crescimento dos hifomicetos aquáticos em meio sólido foram investigados em (1) quatro espécies de fungos e (2) seis estirpes de Heliscus lugdunensis. Também foram investigados os efeitos na (3) esporulação, (4) biomassa e (5) decomposição de detritos foliares em microcosmos contaminados com urânio. As concentrações de urânio que causaram 50 % de inibição do crescimento (CE50) estiveram entre 12.5 e 45 mg/l, sendo Articulospora tetracladia a espécie mais sensível e Varicosporium elodeae a mais tolerante. As estirpes amostradas em locais poluídos e de referência diferiram em seus graus de tolerância, mas esta foi independente da concentração de urânio nos locais onde os fungos foram isolados. A concentração de efeito (CE50) para as seis estirpes variou de 9 para 25 mg/l. Nos microcosmos, a esporulação foi inibida em concentrações de urânio ≥ 1 mg/l, enquanto que a concentração mínima inibitória da decomposição dos detritos foliares e da biomassa durante 24 dias foi de 16 mg/l. Os detritos foliares expostos a urânio acumularam até 89 mg/kg na concentração de 262 mg/l. A quantidade de urânio em águas que recebem metais de minas abandonadas ou em recuperação pode ser suficientemente elevada para afetar as atividades biológicas e o desempenho dos hifomicetos aquáticos nos ecossistemas fluviais.