Análises de sequências ontogenéticas do crânio imaturo de Pipa arrabali: implicações filogenéticas e ecológicas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

O estudo comparativo da ontogenia fornece dados que podem servir tanto para elucidar alguns dos mecanismos de evolução, como para realizar reconstruções filogenética, principalmente porque permite a observação da diferenciação morfológica e temporal durante o desenvolvimento. O estudo das modificações do processo de ontogenia também fornece dados relativos aos processos de especiação. Neste sentido, os anfíbios podem ser considerados os melhores modelos para o estudo de ontogenia. Como eles têm embriões geralmente de vida livre, a aquisição da série de desenvolvimento necessário é relativamente fácil, quando comparado com qualquer outro animal vertebrado. Entre os anuros, por causa da diversidade de modos reprodutivos (que inclui desenvolvimento direto), os pipídeos oferecem uma rara oportunidade de investigar como o cuidado parental pode ter influenciado o desenvolvimento geral e, em particular, as rotas de desenvolvimento do esqueleto. Além disso, a família Pipidae também é um ramo que se diferenciou relativamente cedo na árvore de vida dos anfíbios anuros. Esta família apresenta uma combinação única de características plesiomórficas e exclusivamente derivadas, algumas das quais parecem representar adaptações a um estilo de vida aquático. O presente estudo descreve o desenvolvimento do crânio de Pipa arrabali e compara os dados disponíveis para outras espécies do grupo, incluindo outros Pipidae e Xenoanura. Para as análises morfológicas, foram utilizados 51 embriões em diferentes estágios de desenvolvimento. Para observar as estruturas esqueléticas os espécimes foram diafanizados e corados com uma técnica de dupla coloração para diferenciação de cartilagem e osso. O condrocrânio desta espécie é caracterizado pela redução ou ausência de várias estruturas, com uma concentração destas modificações nas regiões etmoidal e anterior. Quando comparado com outras espécies, parece óbvio

The study of comparative ontogeny provides data that can serve both, to elucidate some of the mechanisms of evolution and phylogenetic reconstruction, mainly because it allows for the observation of morphological and temporal differentiation during development. The study of modifications of ontogenic process also permits that data relating to the process of speciation be observed. In this regard, frogs may be considered the best models for the study of ontogeny. As they generally have free living embryos, the acquisition of the necessary developmental series is relatively easy, when compared with many other vertebrates. Amongst frogs, because of the diversity of reproductive modes (which includes direct developers), pipids offer a rare opportunity to investigate how parental care may have influenced development in general and skeletal developmental pathways in particular. Besides, the family Pipidae is also a relatively early offshoot of the anuran tree of life, presenting a unique combination of plesiomorfic characteristics and exclusive derived characteristics, some of which seems to represent adaptations to an aquatic lifestyle. Here in, I describe the development of the cranium of Pipa arrabali and compare the data available to other species in the group, including other Pipidae and Xenoanura. For the morphological analyses, I used 51 embryos in different developmental stages. To observe the skeletal structures the specimens were cleared and double stained for cartilage and bone differentiation. The chondrocranium of this species is characterized by several reductions or absence of structures, with a concentration of these modifications in the ethmoidal and anterior regions. When compared to other species, it seems obvious that heterocrony is a pervasive mechanism for the ontogenetic modifications observed