Orientadores: Mary Anne Heidi Dolder, Frederico Falcão Salles

Texto em português e inglês

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Entre as ordens de insetos alados com representantes vivos, os membros da ordem Ephemeroptera estão entre os mais antigos que existem. Suas ninfas são aquáticas e os adultos, alados, sobrevivem por pouco tempo, morrendo logo após o acasalamento. Ainda existem algumas dúvidas sobre a relação...

Resumo: Entre as ordens de insetos alados com representantes vivos, os membros da ordem Ephemeroptera estão entre os mais antigos que existem. Suas ninfas são aquáticas e os adultos, alados, sobrevivem por pouco tempo, morrendo logo após o acasalamento. Ainda existem algumas dúvidas sobre a relação dos Ephemeroptera com os demais Pterygota, bem como algumas famílias dentro da ordem são atualmente consideradas parafiléticas. A morfologia do sistema reprodutivo masculino e dos espermatozoides dos insetos pode fornecer informações úteis para estudos filogenéticos. No entanto, tais estudos envolvendo espécies de Ephemeroptera são escassos. O objetivo deste trabalho foi estudar a morfologia do sistema reprodutivo masculino e dos espermatozoides de espécies de Ephemeroptera existentes no Brasil, analisando a variabilidade morfológica encontrada nessas espécies. No Brasil são encontradas espécies pertencentes a dez famílias de Ephemeroptera e analisamos a morfologia do sistema reprodutor masculino de seis espécies pertencentes a cinco famílias e os espermatozoides de 17 espécies pertencentes a nove famílias. Nas seis espécies a morfologia do sistema reprodutivo foi muito constante sem glândulas acessórias ou órgãos especializados no armazenamento de espermatozoides. No entanto, observamos diferentes padrões de organização da musculatura intrínseca dos ductos espermáticos, provavelmente refletindo diferenças na fisiologia reprodutiva de cada espécie. A morfologia dos espermatozoides se mostrou mais variável. As espécies da família Leptophlebiidae possuem espermatozoides aflagelados e imóveis. Nas demais famílias, os espermatozoides são flagelados e móveis. A organização do axonema se mostrou constante nas diferentes espécies com o padrão 9+9+0 típico para esses insetos. Apenas os microtúbulos acessórios mostraram variação na estrutura, podendo assumir o padrão de subunidades 13+7 ou 13+0. Os flagelos são caracterizados por apenas uma mitocôndria que se alonga por quase todo flagelo. A morfologia dos corpos acessórios dos flagelos varia entre as espécies. Parece haver correlação entre a organização das cristas mitocondriais e os corpos acessórios. A morfologia da vesícula acrossomal é variável podendo estar relacionada com diferenças na espessura do corion dos ovos. No início dos flagelos observamos o adjunto do centríolo, que acreditava-se estar ausente nos espermatozoides dos Ephemeroptera. Em uma espécie estudada o núcleo dos espermatozoides está associado paralelamente ao flagelo. Nossos resultados sugerem que os espermatozoides dos Ephemeroptera possuem variabilidade morfológica suficiente para fornecer dados para futuros estudos filogenéticos. No entanto, é preciso que mais espécies sejam estudadas aumentando a abrangência dentro do grupo. Alem disso, alguns pontos como a origem dos corpos acessórios dos espermatozoides dos Ephemeroptera precisam ser melhor estudados

Abstract: Ephemeroptera species are the oldest living winged insects. Their nymphs are aquatic and the adults are short living, dying just after mating. At the present, there are still some doubts about the phylogenetic relationships between Ephemeroptera and the other Pterygota. The morphology of...

Abstract: Ephemeroptera species are the oldest living winged insects. Their nymphs are aquatic and the adults are short living, dying just after mating. At the present, there are still some doubts about the phylogenetic relationships between Ephemeroptera and the other Pterygota. The morphology of the male reproductive systems and of the spermatozoa is useful to furnish data for phylogenetic studies. However, there are few studies on this subject for Ephemeroptera. This study analyzes the morphology of the male reproductive system and of the spermatozoa of Brazilian Ephemeroptera species.. Species from ten Ephemeroptera families are found in Brazil. In the present study we analyzed the male reproductive system of six species from five families. We also analyzed the sperm morphology of 17 species from nine families. The male reproductive systems analyzed were very similar in the different species, with no accessory glands or specialized organs for sperm storage. However, the intrinsic musculatures of the sperm ducts have different organization patterns, probably related to differences in the reproductive physiology of each species. Greater morphological variation was observed among the spermatozoa. Species from Leptophlebiidae family have aflagellate and immotile spermatozoa. Species from the other families have mobile and flagellate spermatozoa. The organization of the axoneme was the same in all species, with the 9+9+0 microtubule pattern, typical for this insect group. Only the accessory microtubules vary between the 13+7 and the 13+0 subunit patterns. The flagella are characterized by the presence of only one mitochondrion along the flagellum. The accessory bodies morphology may vary between the species and it seems to be correlated to the organization of the mitochondrial cristae and the accessory bodies morphology. The acrosomal vesicles have morphological variations that must be related to differences in the egg chorion thickness. A centriolar adjunct is observed at the flagellum anterior region of the spermatozoa. This structure was thought to be absent in the Ephemeroptera spermatozoa. One species studied has its nucleus laterally associated to the flagellum. Our results suggest that the spermatozoa of Ephemeroptera have enough morphological variation to furnish useful data for future phylogenetic studies. However, more species, representing different groups of the order must be studied, increasing the scope of these studies. Also some questions, such as the origin of the accessory bodies of Ephemeroptera must be further studied