Neste estudo, os investigadores realizaram a primeira avaliação biológica abrangente das quatro espécies de Macrourus capturadas nas águas da Geórgia do Sul, utilizando dados de pescas e de observadores recolhidos entre 2018 e 2022. Através da análise de padrões de distribuição, preferências de profundidade, razões de sexo e associações de habitat, a equipa conseguiu caracterizar cada espécie individualmente e avaliar as suas respetivas vulnerabilidades à pressão pesqueira.

Os resultados revelaram diferenças marcantes entre as espécies. Três das quatro apresentaram razões de sexo tendencialmente femininas, o que tem implicações diretas na produtividade dos stocks e na capacidade reprodutiva. Cada espécie ocupou também um intervalo de profundidade e uma distribuição geográfica distintos: M. holotrachys foi a mais frequentemente capturada e distribuiu-se amplamente entre os 1000 e os 1750 metros; M. caml mostrou a maior flexibilidade na utilização do habitat; M. carinatus concentrou-se na região ocidental; e M. whitsoni foi mais rara, encontrada principalmente em águas mais profundas, além dos 1500 metros, a nordeste e a leste.

Estes resultados evidenciam uma lacuna significativa na forma como a captura acessória é atualmente gerida. Reportar as espécies coletivamente ao nível do género oculta o facto de cada uma enfrentar diferentes níveis de risco, e de que o estado da pesca-alvo não é um indicador fiável do estado das espécies não-alvo. Os autores defendem que a monitorização ao nível da espécie e a recolha de dados rigorosa são essenciais para definir limiares de captura acessória significativos e assegurar a sustentabilidade a longo prazo das pescarias de dissosticha na área da CCAMLR.

Fonte:Abreu, José, et al. “Distribution and ecology of the four Macrourus species by‐caught in the longline fishery at South Georgia, Southern Ocean.” Journal of Fish Biology (2026).

Autor: Lucas Bastos

Apesar da sua importância, os cientistas pouco sabem sobre quais os micróbios que vivem no Ártico e o que fazem. Porquê? Principalmente devido a limitações metodológicas, os estudos realizados até agora basearam-se na sequenciação de apenas pequenos fragmentos de ADN microbiano, o que dificulta a identificação exata de muitas espécies.

É aqui que entra este estudo. Os cientistas queriam testar se existiam diferenças entre a sequenciação do gene 16S rRNA completo e apenas a sequenciação de pequenas regiões do gene na identificação das comunidades microbianas. Além disso, testaram a influência das bases de dados, comparando a base de dados SILVA, normalmente utilizada, com a base de dados mais recente Genome Taxonomy Database (GTDB). Os investigadores presumiram que a sequenciação de todo o gene e a utilização da GTDB para a atribuição taxonómica permitiria obter uma visão muito mais completa e precisa das comunidades microbianas do Ártico. Os resultados? De facto, utilizando as duas ferramentas combinadas, os investigadores conseguiram identificar muitas mais espécies microbianas (Figura 1). Não só confirmaram a presença de grupos conhecidos, como também descobriram novas linhagens e classificaram melhor muitas espécies que anteriormente tinham sido difíceis de identificar com tal detalhe taxonómico.

Porque é que isto é importante? Como o Ártico está a aquecer mais rapidamente do que qualquer outra região da Terra, compreender o funcionamento dos seus ecossistemas é mais urgente do que nunca. As comunidades microbianas são incrivelmente sensíveis às mudanças de temperatura e de nutrientes e, se se alterarem, os efeitos podem se repercutir em todo o ecossistema. Assim, ao saber quem são estes micróbios e como funcionam, os cientistas podem monitorizar/prever melhor a forma como o Ártico está/irá responder às alterações climáticas.

Este estudo oferece-nos uma forma mais clara de investigar a vida oculta do Oceano Ártico. Ao utilizar a sequenciação de genes completos e ferramentas de classificação modernas, os investigadores identificaram mais espécies, traçando um quadro mais pormenorizado da vida microbiana do Ártico.

Fonte: Pascoal, F., Duarte, P., Assmy, P. et al. Full-length 16S rRNA gene sequencing combined with adequate database selection improves the description of Arctic marine prokaryotic communities. Ann Microbiol 74, 29 (2024). https://doi.org/10.1186/s13213-024-01767-6

Autor: Lucas Bastos

Eventos de degelo pronunciado fornecem oportunidades ecológicas significativas para as espécies sobreviventes. Estudos genéticos sugerem que algumas espécies altamente dispersivas, como a foca-elefante do Sul, tiveram respostas rápidas a estas mudanças, colonizando rapidamente habitats recém-disponíveis após o degelo, mas foram posteriormente erradicadas com o regresso das calotes de gelo.

O Pintarroxo, um grupo rico de aves marinhas encontrado no Oceano Antártico, apresenta um caso convincente para compreender a dinâmica evolutiva e biogeografia das espécies nesta região. Com a sua distribuição circumpolar que engloba numerosas ilhas isoladas, o Pintarroxo oferece valiosas informações sobre o impacto das mudanças climáticas na dispersão e especiação das espécies.

A biogeografia dos pintarroxos pode ser representativa de taxa com características de dispersão tanto altamente quanto pouco dispersivas ao mesmo tempo. Embora exibam uma ampla distribuição pelas ilhas da Antártida, como as espécies altamente dispersivas, também demonstram elevados níveis de endemismo, dentro de cada ilha, típicos de táxons menos dispersivos. Esta situação paradoxal levanta questões sobre os mecanismos que impulsionam a especiação nessas aves, o que motivou este estudo.

Ao realizar análises genéticas, os autores descobriram que os pintarroxos têm uma história evolutiva notavelmente curta entre linhagens endêmicas que se reproduzem em ilhas dispersas pelo vasto Oceano Austral. Sugerindo eventos de radiação recentes, provavelmente influenciados por flutuações climáticas, como as que ocorreram durante o final do Pleistoceno (Figura 1).

Os padrões filogeográficos observados nos pintarroxos sugerem múltiplas ondas de dispersão da América do Sul para diferentes regiões, incluindo o subantártico e a Nova Zelândia. Acredita-se que os taxa na região da Nova Zelândia descendem de uma onda de migração precedente, mais tarde limitada devido a um novo período glacial, enquanto aqueles no subantártico provavelmente colonizaram mais recentemente, quando a cobertura de gelo marinho recuou novamente, permitindo essas migrações (Figura 1).

Além disso, evidências genéticas sugerem que muitos taxa de pintarroxo surgiram através da especiação por “eventos de fundador”, onde as populações descendem de apenas um pequeno número de indivíduos fundadores. Isso destaca a importância de processos estocásticos na formação da diversidade genética e distribuição das aves marinhas do Oceano Antártico.

No geral, o Pintarroxo serve como um modelo fascinante para estudar a interação entre história evolutiva, mecanismos de dispersão e fatores ambientais na formação da distribuição e diversidade de espécies no Oceano Antártico.

Referência: Rawlence, N. J., Salis, A. T., Spencer, H. G., Waters, J. M., Scarsbrook, L., Mitchell, K. J., & Kennedy, M. (2022). Rapid radiation of Southern Ocean shags in response to receding sea ice. Journal of Biogeography, 49(5), 942-953.

https://doi.org/10.1111/jbi.14360

Autor: Lucas Bastos

Estas variáveis podem vir a mudar, por exemplo, a introdução de água doce pelo derretimento do gelo marinho tem sido reconhecida como principal impulsionador na diminuição de dinamismo da coluna de água durante as estações primavera-verão. Estas e outras mudanças podem ter efeitos significativos sobre as comunidades de fitoplâncton [1], comunidades essas que tem um papel relevante nos processos biogeoquímicos [2] do oceano.

Um dos tipos de fitoplâncton mais importantes na região da Antártica são as diatomáceas. Estes organismos contribuem com 75% da produção primária no Oceano Antártico e servem de suporte para muitas das redes tróficas [3] da região. As diatomáceas podem ser divididas em dois grupos principais:  as penadas e as cêntricas. Estes grupos apresentam diferenças na forma corporal, entre outras. Como tal, os investigadores deste estudo tiveram como objetivo descrever a distribuição dos diferentes grupos de diatomáceas no Mar de Ross. Para isso, foram realizados 2 cruzeiros oceanográficos durante o verão austral de 2014 e 2017.

Nos verões de 2014 e 2017, a distribuição superficial de diatomáceas foi dominada por diatomáceas penadas (Fragilariopsis spp. e Pseudo-nitzschia spp.). No entanto, foi observada uma variação temporal na comunidade, principalmente dominada por diatomáceas penadas para dominadas por diatomáceas cêntricas, em fevereiro de 2014 e 2017.

Em geral, as comunidades de fitoplâncton foram muito parecidas entre cruzeiros, apesar das concentrações atingidas serem diferentes (Fig. 1)[RM1] . Uma mudança nas concentrações dos grupos de diatomáceas em águas superficiais concorda com a observação de outros autores.

Este estudo foi a primeira descrição da diversidade de grupos de diatomáceas no Mar de Ross e, tal como esperado, as alterações das variáveis no meio afetam a distribuição do fitoplâncton na coluna de água. A dinâmica da rede trófica das regiões polares depende exclusivamente da comunidade fitoplanctónica e das suas variações que podem ter efeitos nos ciclos biogeoquímicos. A falta de estudos nesta área foi realçada pelos autores, assim como a importância de serem realizados mais estudos sobre estas comunidades ainda desconhecidas.

Os organismos mais pequenos também são muito importantes para o equilíbrio nos nossos ecossistemas!

[1] Fitoplâncton: Conjunto de organismos aquáticos microscópicos que têm a capacidade de realizar a fotossíntese e que vivem a flutuar ao longo da coluna de água.

[2] Processos biogeoquímicos: Também conhecido como ciclo da matéria, é o processo de passagem do meio ambiente (componentes físicos-químicos) para os organismos vivos e destes de volta para o meio.

[3] Rede trófica: Interligação dentro de um ecossistema, com transferências de matéria e energia entre organismos.

Referência: Saggiomo, M., Escalera, L., Bolinesi, F., Rivaro, P., Saggiomo, V., & Mangoni, O. (2021). Diatom diversity during two austral summers in the Ross Sea (Antarctica). Marine Micropaleontology, 165. https://doi.org/10.1016/j.marmicro.2021.101993

Autora: Graça Sofia Nunes

Oceano este, onde habitam inúmeras espécies, grande parte endémicas desta região, devido à dinâmica e interação de correntes de água desta parte do planeta, e que acabam por ser bastante mais sensíveis a estes eventos. Uma das correntes mais importantes para presas e predadores no Oceano Austral, é a Frente Polar. Contudo com o progressivo aumento da temperatura no oceano, espera-se que a Frente Polar se contrai-a em direção a sul, ao continente Antártico. Assim estas mudanças espaciais da Frente podem causar dificuldades para os predadores que nela procuram as suas presas.

Interessantemente, estas alterações climáticas no oceano, ao contrário do que habitualmente julgamos, podem ter consequências diferentes na mesma espécie.

É aqui que entram os Pinguins Reis. Entre as várias colónias que existem espalhadas no Pólo Sul, duas delas encontram-se nas ilhas Kerguelen e nas ilhas Crozet, que se distanciam 1400km. No entanto, nos últimos anos, tem tido direções diferentes, com a população das Kerguelen a crescer e das ilhas Crozet a diminuir significativamente.

Assim de modo a perceber a influência destes eventos com altas temperaturas no oceano nestas populações e averiguar se seriam cúmplices deste desfecho, uma equipa analisou 25 anos de dados. Analisaram onde os pinguins procuravam alimento e quanto demoravam, o número e o sucesso das crias, incluindo o seu peso.

Os resultados são interessantes, e completamente distintos.  No geral confirmaram que o sucesso reprodutivo dos pinguins rei, varia dramaticamente de ano para ano, sobretudo devido às diferenças climáticas. Contudo de forma diferente nas duas ilhas. Nas Kerguelen a posição da frente é muito mais próxima à ilha, e as alterações que sofre na sua posição no oceano não afetam significativamente a captura de presas para as crias por parte dos casais pinguins. Os investigadores sugerem inclusive, que é possível que estas temperaturas mais altas estejam a ter um efeito positivo na abundância e crescimento das presas e consequentemente um maior sucesso reprodutivo na população de pinguins. Paralelamente, durante o inverno, estas condições mais quentes estarão a aumentar a probabilidade de sobrevivência das crias. Nas Ilhas Crozet, a população de pinguins rei tem vindo a diminuir. Nesta ilha posição da Frente Polar, tem variado entre os 217 e 642km à ilha, 10x mais quando comparado com as Kerguelen. Devido as características de cada região, a posição da Frente Polar é muito mais móvel em Crozet, sendo ainda mais acentuado durante estes eventos de temperaturas oceânicas altas. Assim, os pinguins rei vem se obrigados a percorrer maiores distâncias para encontrar presas, quando comparado com Kerguelen. Consequentemente, este aumento no gasto de tempo e energia, e por vezes insucesso na captura de presas, se reflita numa maior probabilidade de morte das crias.

No futuro com o continuar destas alterações e eventos climáticos, a Frente Polar deverá continuara também a deslocar-se para sul. Assim como podemos constatar o mesmo processo terá resultados completamente distintos nos pinguins rei de duas ilhas subantárticas. Esperando que a população em Kerguelen continue a crescer e venha a substituir a colónia de Crozet, que continua a ver os números a diminuir.

Assim, é sempre importante avaliar e ter em consideração não só os processos em grande escala como as características locais e regionais de modo a obter resultados mais fiáveis com que possamos agir corretamente.

Fonte: Brisson‐Curadeau, É., Elliott, K., & Bost, C. A. (2022). Contrasting bottom‐up effects of warming ocean on two king penguin populations. Global Change Biology https://doi.org/10.1111/gcb.16519

Autor: José Abreu

Estudos das comunidades de zooplâncton durante a noite polar usam por norma equipamento que deteta indivíduos de grande tamanho, e por isso as espécies com um tamanho mais reduzido e larvas passam despercebidas nas análises. Como resultado, o conhecimento sobre estes indivíduos e o seu impacto no ecossistema é limitado. Sabe-se que os copépodes[3] contribuem na retenção de carbono em águas superficiais e são uma fonte importante de alimento para predadores acima na cadeia alimentar, durante o inverno. Deste modo, os investigadores deste estudo pretenderam descrever a estrutura da comunidade de zooplâncton no mar de Barents e nos arredores do arquipélago de Svalbard (70° a 81°N) durante a noite polar (em janeiro), com o objetivo de melhor entender a história de vida dos copépodes do Ártico.

Foram identificadas um total de 75 espécies. Os copépodes dominaram a comunidade de zooplâncton tanto em abundância como em biomassa, e, dentro destes, houve uma dominância significativa de indivíduos de tamanho reduzido (gráfico abaixo). Com base na composição das suas fases de vida foram destacadas três estratégias invernais: (1) Calanus spp. passa o inverno numa fase imatura tardia, aproveitando os recursos do outono para as larvas se desenvolverem e criarem alguma resistência, esperando pela primavera para atingirem a idade adulta e continuarem o seu ciclo; (2) Microsetellanorvegica passa o inverno em fase adulta, o que pode ser vantajoso na preparação para a produção de ovos assim que a primavera chega; (3) por último, Pseudocalanus spp. reproduzem-se durante o inverno (embora com baixa produção de ovos), acreditando-se que para esta espécie o inverno é usado maioritariamente para o crescimento e desenvolvimento, dada a baixa presença de eventuais predadores.

A reprodução durante o Inverno pode ser uma estratégia para assegurar a sobrevivência das fases mais juvenis, num período onde tanto a pressão da predação como a competição com outras larvas é reduzida, mesmo que a disponibilidade de alimento seja baixa e que contribua para o risco de morte. Ainda que o Inverno seja uma época de atividade reduzida para muitas espécies de zooplâncton, algumas podem usar esta adaptação, impulsionando a reprodução antes da época invernal, produzindo grandes abundâncias de copépodes juvenis e larvas planctónicas que conseguem assim sobreviver sem grandes perigos até à fase adulta. Esta observação contribui assim para que a Noite Polar seja vista como um período de descanso para os copépodes, mas em grande abundância.

O Ártico pode ficar mais calmo no Inverno, mas não dorme à espera que o sol regresse!

[1] Noites polares: A noite polar ocorre quando a noite dura as 24 horas do dia. É um fenómeno ocorrente nas regiões polares.

[2] Zooplâncton: Conjunto de organismos aquáticos sem capacidade de gerarem a sua própria energia. Apresentam pouca locomoção e vivem dispersos na coluna de água.

[3] Copépodes: São um grupo de crustáceos que fazem parte do zooplâncton, com tamanhos entre os 1 e 5 mm de comprimento.

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Fonte: High abundances of small copepods early developmental stages and nauplii strengthen the perception of a non-dormant Arctic winter. Barth-Jensen, C., Daase, M., Ormańczyk, M. R., Varpe, Ø., Kwaśniewski, S., & Svensen, C. Polar Biology, 45(4), 675–690 (2022). https://doi.org/10.1007/s00300-022-03025-4

Autora: Débora Carmo

Para além de serem responsáveis por processos bioquímicos essenciais ao correcto funcionamento do ecossistema, as bactérias possuem bastante potencial a nível biotecnológico, dado serem capazes de produzir compostos com propriedades medicinais com interesse para a indústria farmacêutica. Técnicas de sequenciação de ADN permitem identificar que grupos de bactérias estão presentes num local e compreender a sua distribuição no ambiente. Mas para estudos do potencial biotecnológico, o seu isolamento, cultivo e manutenção em laboratório são essenciais. Aqui surge um entrave, dado que para grande parte das espécies não se consegue o seu isolamento e cultivo em laboratório.

Por essa razão, no nosso estudo utilizamos uma abordagem conjugada de técnicas de sequenciação de ADN e novas técnicas de isolamento e cultivo de bactérias para estudar a diversidade de dois grupos bacterianos importantes a nível biotecnológico – as Actinobactérias e as Cianobactérias.

Este estudo demonstrou a importância de conjugar técnicas de cultivo e sequenciação pois os métodos de cultivo conseguiram detectar Actinobactérias e Cianobactérias que não foram detectadas com os métodos de sequenciação. As novas técnicas de cultivo foram capazes de recuperar não só espécies raras mas também possíveis novas espécies, com potencial para futuras aplicações biotecnológicas.

Assim, ao combinar ambas as abordagens, este estudo foi capaz de aumentar o conhecimento sobre as espécies de bactérias da Terra de Vitória na Antártica e apontar caminhos para a sua utilização futura.

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Fonte: Rego A, Raio F, Martins TP, Ribeiro H, Sousa AGG, Séneca J, Baptista MS, Lee CK, Cary SC, Ramos V, Carvalho MF, Leão PN, Magalhães C (2019) Actinobacteria and Cyanobacteria Diversity in Terrestrial Antarctic Microenvironments Evaluated by Culture-Dependent and Independent Methods. Front. Microbiol. 10:1018. doi: 10.3389/fmicb.2019.01018

Autoras: Adriana Rego & Mafalda Baptista

Apesar de ainda não haverem registos de muitas espécies invasoras na região do Ártico é expectável um aumento devido ao crescimento da actividade humana e alterações climáticas. Um caso famoso de uma espécie invasora na região do Ártico é o cão-guaxinim (Nyctereutes procyonoides), que foi intencionalmente libertado no ambiente para caça. As consequências disto foram a predação de vários pássaros, a propagação da raiva, outras doenças e parasitas no norte da escandinávia.

Há várias maneiras preocupantes pela quais estas espécies podem invadir o Ártico, incluindo: barcos comerciais, agricultura, transporte de material contaminado, turismo entre outros.

O ecossistema Ártico e a sua biodiversidade são importantes de preservar. Os governos e outras entidades necessitam de trabalhar em conjunto de forma a eliminar as espécies invasoras já implementadas no Ártico e prevenir futuras contaminações. A Estratégia e Plano de Ação da Espécies Invasoras do Ártico (ARIAS) do Conselho Ártico é precisamente uma equipa multinacional com membros governamentais e não governamentais que colaboram nesta importante questão.

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Fonte: J.K. Reaser, G.R. Howald and S.D. Veatch, A plan for the eradication of invasive alien species from Arctic islands (2019) In: C.R. Veitch, M.N. Clout, A.R. Martin, J.C. Russell and C.J. West (eds.). Island invasives: scaling up to meet the challenge, 62: 679–686.

Autora: Beatriz Bento

Recentemente, as alterações climáticas que se fazem sentir, e que se prevêem para o futuro, têm chamado a atenção para o que poderá vir a acontecer ao nosso planeta quando as regiões polares deixarem de albergar a actual quantidade de gelo. A biodiversidade da Antárctica está tanto em risco devido a mudanças ambientais quanto a do resto do planeta. Compreender como esta biodiversidade se distribui na Antárctica e os mecanismos subjacentes à sua variação espacial é fundamental para fazer face aos desafios futuros.

A Antárctica não é tão isolada nem tão depauperada na sua biodiversidade como se pensava

As frentes oceânicas podem ser permeáveis, com turbilhões de mesoescala que transportam bolsas de água, e respectivos organismos, através delas (figura inferior esquerda). A dispersão de espécies marinhas tem sido facilitada pela Corrente Circumpolar Antárctica (ACC, em Inglês, na figura) e pela Corrente Costeira Antárctica (ACoC), bem como por trajectórias marítimas trans-antárcticas existentes durante alguns períodos interglaciais (figura inferior direita). Os ciclos glaciais têm impulsionado a diversificação, com algumas espécies a sobreviverem confinadas à Antárctica durante os ciclos glaciais – por exemplo em terra, em refúgios como as áreas geotérmicas, ou no oceano em plataformas marinhas – passando por especiação geográfica (figura superior direita). Certas espécies exibem radiação adaptativa como os peixes notothenioides (peixes adaptados ao gelo) que se diversificaram durante períodos de mudança climática (figura superior esquerda). O mapa da Antárctica mostra as posições médias das grandes frentes oceânicas: Frente da Corrente Circumpolar Antárctica do Sul (SACCF), Frente Polar Antárctica (APF), Frente Subantárctica (SAF), Frente Subtropical (STF). Locais de possíveis refúgios geotérmicos terrestres (vulcões e rochas aquecidas) estão indicados por pontos amarelos. A base rochosa da Antárctica (>0 m) está indicada em castanho e a plataforma continental em azul. A diversidade e localização das 15 regiões Biogeográficas de Conservação da Antárctica estão indicadas no painel central à direita.

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Fonte: Chown SL, Clarke A, Fraser CI, Cary SC, Moon KL, McGeoch MA (2015) The changing form of Antarctic biodiversity. Nature 522:431-438. doi: 10.1038/nature14505

Autora: Mafalda Baptista

A lula colossal é conhecida como o maior invertebrado do nosso planeta em termos de massa (495 kg), e o segunda maior em comprimento (a lula gigante fica com o primeiro lugar). As espécies de lulas mais próximas desta lula são seres muito frágeis e transparentes, conhecidos pelo cognome de “lulas-de-vidro” não ultrapassando o par de dezena de centímetros, assemelhando-se a sacos de plástico ou alforrecas (medusas), em tudo diferente à M. hamiltoni, um animal de grande porte, com músculos bem desenvolvidos e garras/anzóis a saírem das ventosas nos tentáculos. Mas têm em comum o facto de possuírem uma câmara para flutuação [1] e a presença de fotóforos [2].

Apesar da aparência, estes animais servem de refeição a outros no Oceano Antárctico, como é o caso de Albatrozes, cetáceos e ainda peixes. Os albatrozes, aves marinhas que podem pesar até 9 kgs e mergulhar até 20 metros de profundidade são um predador (no mínimo) caricato para um animal de meia tonelada que vive até 2500 metros abaixo da superfície. O mais provável é que estas aves, tal como abutres do Oceano, alimentem-se de lulas já mortas (ou moribundas) que acabam por flutuar à superfície. Os cetáceos parecem ser o predador menos surpreendente, já que muitas vezes imagina-se na ficção lutas entres cachalotes e este animais. Finalmente, temos os peixes, mais precisamente a espécie Dissostichus mawsoni (bacalhau antártico), que se envolvem em predação mutua (peixe–>lula e lula–>peixe) como que um duelo alien (Lula) vs. predador (peixe).

[1] com a mesma função que uma bexiga natatória

[2] órgãos que emitem luz

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Fonte: Rosa, R., Lopes, V.M., Guerreiro, M., Bolstad, K. and Xavier, J.C., 2017. Biology and ecology of the world’s largest invertebrate, the colossal squid (Mesonychoteuthis hamiltoni): a short review. Polar Biology, pp.1-13. doi: 10.1007/s00300-017-2104-5

Autor: Miguel Guerreiro