Analise de especies brasileiras de Terrarana (Amphibia : Anura) utilizando estudos cromossomicos e da ultra-estrutura do espermatozoide
Sergio Siqueira Junior
TESE
Português
T/UNICAMP Si75a
[Chromosomal and sperm ultrastructure studies of brazilian species of Terrarana (Amphibia : Anura)]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
149 p. : il.
Orientador: Shirlei Maria Recco-Pimentel
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Terrarana é atualmente o maior táxon da ordem Anura, possuindo cerca de 900 espécies. Recentemente, esse grupo de anuros foi alvo de uma série de modificações taxonômicas. Primeiramente essas espécies foram removidas da família Leptodactylidae e colocadas na sinonímia de Brachycephalidae, e...
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Resumo: Terrarana é atualmente o maior táxon da ordem Anura, possuindo cerca de 900 espécies. Recentemente, esse grupo de anuros foi alvo de uma série de modificações taxonômicas. Primeiramente essas espécies foram removidas da família Leptodactylidae e colocadas na sinonímia de Brachycephalidae, e mais tarde alocadas em um novo táxon chamado Terrarana. Atualmente as espécies deste grupo estão distribuídas nas famílias, Eleutherodactylidae, Craugastoridae, Strabomantidae e Brachycephalidae. Embora tenha sido bastante estudado, alguns dos relacionamentos inter- e intragenéricos permanecem não esclarecidos. Devido ao baixo número de espécies amostradas nos estudos filogenéticos, os clados da América do Sul, Strabomantidae e Brachycephalidae, são os grupos que têm as relações filogenéticas menos desvendadas. Neste trabalho foram realizados estudos citogenéticos e da ultra-estrutura dos espermatozóides de algumas espécies de Terrarana dos gêneros, Pristimantis, Ischnocnema, Barycholos, Haddadus e Brachycephalus. As metáfases foram obtidas por suspensão do epitélio intestinal e coradas com Giemsa ou submetidas a técnicas de impregnação por prata (Ag-NOR) e hibridação in situ (FISH) para a detecção das regiões organizadoras do nucléolo e bndamento-C, para a localização da heterocromatina. Os dados da ultra-estrutura dos espermatozóides foram analisados ao microscópio eletrônico de transmissão. As espécies estudadas foram Pristimantis fenestratus (Borba e Manaus, Reserva Florestal Adolfo Ducke, Amazonas e Rio Branco, Acre), P. dundeei (Chapada dos Guimarães, Rondonópolis e Aripuanã, Mato Grosso), P. crepitans (Chapada dos Guimarães e São Vicente, Cuiabá, Mato Grosso), Ischnocnema paulodutrai (Ilhéus, Bahia); I. juipoca (Atibaia e Campos do Jordão, São Paulo), I. guentheri e I. parva (Mogi das Cruzes, São Paulo), Brachycephalus ephippium (Mogi das Cruzes e Atibaia, São Paulo, Barycholos ternetzi (Uberlândia, Minas Gerais e Porto Nacional, Tocantins), e Haddadus binotatus (Mogi das Cruzes e Ilhabela, São Paulo). Os dados citogenéticos foram importantes na caracterização cromossômica das espécies P. fenestratus 2n=34 cromossomos, P. crepitans 2n=22, P. dundeei 2n=28 e I. paulodutrai 2n=30 e ainda B. ternetzi e I. juipoca 2n=22. Os dados citogenéticos revelaram diferenças no bandamento-C e Ag-NOR, sugerindo a existência de espécies ainda não descritas de Pristimantis nas localidades de Manaus, Rio Branco, e Aripuanã, e de Barycholos (Tocantins) identificadas incorretamente como P. fenestratus, P. dundeei e B. ternetzi. A análise citogenética indicou ainda que o baixo número cromossômico em P. crepitans é único dentro do gênero e sugere que esta a mesma não seja proximamente relacionada a espécies congenéricas. As similaridades cariotípicas entre I. paulodutrai e P. dundeei indicam que estas espécies podem ser proximamente relacionadas. Além disso, foi encontrado um caso incomum de variação intra-individual cromossômica no número fundamental de células somáticas de P. fenestratus, que pode estar relacionada com a segregação anômala de cromatides irmãs durante a mitose. A ultra-estrutura dos espermatozóides das espécies brasileiras de P. fenestratus, P. dundeei, P. crepitans, B. ternetzi, B. ephippiun, I. guentheri, I. parva, I. juipoca e H. binotatus revealaram diferenças na estrutura básica do acrossomo, peça intermediária e flagelo, apresentando características distintas dentro da família Brachycephalidae e subfamília trabomantinae, assim como dentro do gênero Pristimantis. Como característica marcante da ultra estrutura dos espermatozóides, observou-se a presença de um bastão paraxonemal em H. binotatus, B. ephippium, B. ternetzi e P. crepitans e a ausência desta estrutura em P. fenestratus, P. dundeei e todos os Ischnocnema amostrados. A divergência ultra-estrutural no bastão paraxonemal é coerente com dados recentes de filogenia molecular, que suportam transferência de H. binotatus do gênero Ischnocnema para um novo táxon e também agrupa as espécies I. guentheri, I. parva e I. juipoca em um mesmo clado. Além disso, a ultra-estructura dos espermatozóides indicou que B. ephippium não é proximamente relacionado as espécies de Ischnocnema, e que a taxonomia das espécie de Brachycephalidae deve ser reexaminada. As análises da ultra-estructura dos espermatozóides também corroboram os dados cromossômicos que indicam que P. crepitans estão erroneamente alocados no gênero Pristimantis e que as espécies I. paulodutrai e P. dundeei são proximamente relacionadas. Apesar do pequeno número de espécies amostradas, os dados citogenéticos e da ultra-estrutura dos espermatozóides de espécies das três famílias dos Terrarana do Brazil, apresentaram características inter- e intragenéricas não conservadas, levantamento de novos questionamentos e fortes evitências da existência de novas espécies.
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Abstract: The Terrarana is the largest taxon of the Anura order, comprising 900 species. Recently this anuran group has undergone a series of taxonomical rearrangements. At first, these species were removed from the Leptodactylidae family and transferred to the synonymy of Brachycephalidae, and...
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Abstract: The Terrarana is the largest taxon of the Anura order, comprising 900 species. Recently this anuran group has undergone a series of taxonomical rearrangements. At first, these species were removed from the Leptodactylidae family and transferred to the synonymy of Brachycephalidae, and lately they were placed into a new taxon named Terrarana. Currently, the Terrarana species are distributed in the families, Eleutherodactylidae, Craugastoridae, Strabomantidae and Brachycephalidae. Despite being intensively studied, many aspects of their inter- and intrageneric relationships remain unclear. The South American Strabomantidae and Brachycephalidae are the least known clades regarding molecular phylogeny. In the present work, Brazilian Terrarana species of Pristimantis, Ischnocnema, Barycholos, Haddadus and Brachycephalus were studied by means of cytogenetical and sperm ultrastructural characteristics. Metaphases obtained from suspensions of intestinal epithelium were stained with Giemsa or submitted to silver staining (Ag- NOR) and fluorescence in situ hybridization (FISH) techniques, in order to detect the nucleolus organizing region, and to C-banding for heterochromatin localization. Sperm ultrastructure was analyzed by transmission electron microscopy. The studied species were P. fenestratus (Borba and Manaus at Reserva Florestal Adolfo Ducke, Amazonas, and Rio Branco, Acre), P. dundeei (Chapada dos Guimarães, Rondonópolis, and Aripuanã, Mato Grosso), P. crepitans (Chapada dos Guimarães and São Vicente, Cuiabá, Mato Grosso), Ischnocnema paulodutrai (Ilhéus, Bahia), I. juipoca (Atibaia and Campos do Jordão, São Paulo), I. guentheri and I. parva (Mogi das Cruzes, São Paulo), B. ephippium (Mogi das Cruzes and Atibaia, São Paulo), Barycholos ternetzi (Uberlândia, Minas Gerais, and Porto Nacional, Tocantins), and Haddadus binotatus (Mogi das Cruzes and Ilhabela, São Paulo). The cytogenetical analyses allowed chromosomal characterization of the species P. fenestratus 2n=34 chromosomes, P. crepitans 2n=22, P. dundeei 2n=28 and I. paulodutrai 2n=30, which have not been previously analyzed in phylogenetical studies, in addition to B. ternetzi and I. juipoca 2n=22. The data revealed differences in C-banding and Ag-NOR, which indicated the existence of not yet described Pristimantis species in the Manaus, Rio Branco, and Aripuanã localities, and of Barycholos (from Tocantins) uncorrectly identified as P. fenestratus, P. dundeei and B. ternetzi. The cytogenetical analysis also indicates that the low chromosome number in P. crepitans is unique within this genus and suggests that this species is not closely related to its congeneric species. The karyotypical similarities between I. paulodutrai and P. dundeei indicate that these species could be close relatives. Moreover, an unusual case of intra-individual chromosomal variation in the fundamental number of several somatic cells was found in the P. fenestratus species, which may be a consequence of anomalous segregation of sister chromatids during mitosis. The sperm ultrastructure of the Brazilian species P. fenestratus, P. dundeei, P. crepitans, B. ternetzi, B. ephippiun, I. guentheri, I. parva, I. juipoca and H. binotatus revealed differences in the basic structures of the acrosome, midpiece and flagellum, showing distinct characteristics within the family Brachycephalidae and subfamily Strabomantinae, as well as within the genus Pristimantis.
The most remarkable sperm characteristic was an axonemal fiber in H. binotatus, B. ephippium, B. ternetzi and P. crepitans, which has not been observed in P. fenestratus, P. dundeei and in all of the analyzed Ischnocnema specimens. The ultrastructural divergence in the axonemal fiber is in accordance with recent molecular data, which supported the transfer of H. binotatus from the Ischnocnema genus to a new taxon and also grouped the species I. guentheri, I. parva and I. juipoca in a same clade. In addition, the sperm ultrastructure showed that B. ephippium is not closely related to the Ischnocnema species, and that the taxonomy of the Brachycephalidae species should be reexamined. Furthermore, the sperm ultrastructure analysis corroborated chromosomal data indicating that P. crepitans is misallocated in the Pristimantis genus and that the I. paulodutrai and P. dundeei species are close relatives. Despite the small number of studied species, the cytogenetical and ultrastructural data on sperm ultrastructure of the three Brazilian Terrarana families revealed inter- and intrageneric non-conservative characteristics that generate new taxonomic questions within this anuran group and provide strong evidence of the existence of undescribed species in this taxon. Ver menos
The most remarkable sperm characteristic was an axonemal fiber in H. binotatus, B. ephippium, B. ternetzi and P. crepitans, which has not been observed in P. fenestratus, P. dundeei and in all of the analyzed Ischnocnema specimens. The ultrastructural divergence in the axonemal fiber is in accordance with recent molecular data, which supported the transfer of H. binotatus from the Ischnocnema genus to a new taxon and also grouped the species I. guentheri, I. parva and I. juipoca in a same clade. In addition, the sperm ultrastructure showed that B. ephippium is not closely related to the Ischnocnema species, and that the taxonomy of the Brachycephalidae species should be reexamined. Furthermore, the sperm ultrastructure analysis corroborated chromosomal data indicating that P. crepitans is misallocated in the Pristimantis genus and that the I. paulodutrai and P. dundeei species are close relatives. Despite the small number of studied species, the cytogenetical and ultrastructural data on sperm ultrastructure of the three Brazilian Terrarana families revealed inter- and intrageneric non-conservative characteristics that generate new taxonomic questions within this anuran group and provide strong evidence of the existence of undescribed species in this taxon. Ver menos
Recco-Pimentel, Shirlei Maria, 1954-
Orientador
Haddad, Célio Fernando Baptista, 1959-
Avaliador
Pietri, Ana Paula Zampieri Silva de
Avaliador
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Sergio Siqueira Junior
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