Desenvolvimento embrionário de Melanosuchus niger (Crocodylia, Alligatoridae) : descrição de estágios e ontogenia do esqueleto

Abstract

Neste trabalho caracterizamos os estágios embrionários de Melanosuchus niger, baseado nas principais transformações morfológicas sofridas pelo embrião durante o processo de desenvolvimento e descrevemos a formação condrogênica e o padrão de ossificação do esqueleto. Na Reserva Extrativista do Lago do Cuniã, Rondônia, Brasil, seis ninhos foram marcados e protegidos após sua postura. As amostras foram submetidas à técnica de diafanização e coloração dos ossos e cartilagens. Para estágios iniciais foi empregada a técnica histológica de rotina com coloração HE e microscopia eletrônica de varredura para análises mais acuradas. Identificamos 28 estágios embrionários entre a formação do arco faríngeo e eclosão. As variações encontradas no aparecimento das estruturas do M. niger comparado com outros Crocodylia, podem ser explicadas, em parte, pela temperatura. Na coluna vertebral a formação cartilagínea aparece primeiro nos arcos vertebrais e só mais tarde no corpo vertebral, a progressão dessa condensação segue no sentido crânio-caudal. Já o processo de ossificação se inicia nos corpos das vértebras e depois pelos arcos vertebrais também no sentido crâniocaudal. Os processos espinhoso e transverso desenvolvem-se a partir de extensões do arco vertebral e as costelas surgem com centros de ossificação independente. O condrocrânio de M. niger corresponde nas regiões da cápsula nasal orbitotemporal e ótico-occipital. Seu desenvolvimento inicia-se no estágio 9, com a condrificação da cartilagem acrocordal, das trabéculas e da cartilagem mandibular. A cápsula nasal inicia sua formação pela condrificação do septo nasal no estágio 10, que contata a região orbitotemporal através da comissura esfenoetimóide. A cartilagem quadrada bem como a placa basal estão presentes no estágio 13 e 14, respectivamente. O condrocrânio apresenta-se bem formado no estágio 16. Mas as primeiras ossificações são notadas a partir do estágio 13 nos ossos maxila, jugal, pós-orbital, pterigóide e dentário. O osso parietal inicia sua formação óssea a partir de dois centros de ossificação, no estágio 20. O basisfenóide e o paraesfenóide se ossificam nos estágios 15 e 16 e, durante a ontogenia, se fundem e dão origem ao parabasisfenóide. Os ossos da mandíbula se ossificam entre os estágios 13 a 16. Os ossos quadrado, lateroesfenóide, basisfenóide, basioccipital, exoccipital, prootico, epiótico, opistótico, supraoccipital e articular se ossificam de maneira endocondral. Os elementos dérmicos iniciam sua ossificação antes dos endocondrais. Na cintura peitoral a escápula é ligeiramente maior e apresenta centros de ossificação antes do coracóide. Nos elementos da cintura pelvina, ílio e ísquio se desenvolvem como uma peça única, apesar de se ossificarem por dois centros distintos. Já o púbis se desenvolve por um centro cartilagíneo independente e se mantém livre. Nos estágios iniciais descrevemos a formação do estilopódio e zeugopódio dos membros torácicos e pelvinos, oriunda da condensação cartilagínea com formato de Y, diferenciação do eixo primário e arco digital. As maiores alterações foram observadas nos mesopódios, tanto no padrão condrogênico como na ossificação, como fusões de elementos cartilagíneos e ausência de ossificação em algumas falanges. As sequências condrogênica e de ossificação não seguem o mesmo padrão de outros grupos de répteis. Além do mais, as diferenças apontadas entre M. niger e outras espécies indicam claramente que há mais de um padrão desses eventos para os Alligatoridae. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In the present work, we characterize the embryonic stages of Melanosuchus niger, based on the main morphological transformations which occurre during development. We also describe the chondrogenesis and ossification pattern of the skeleton. Six nests were labeled and protected following laying in the Reserva Extrativista do Lago Cuniã, Rondônia, Brasil. Samples were prepared using the clearing and double-staining method. For the early stages, a routine histological technique HE, was applied and for more accurate analysis scanning electron microscopy was used. We established 28 embryonic stages from the formation of pharyngeal arches to hatch. The variations found in embryogenesis of M. niger, when compared to other Crocodylia can be partially explained by temperature. Spinal column cartilage formation centers rise in vertebral arches and only later in the vertebral body and the progress of this condensation follow a goes continue in a cranio-caudal direction. The process of ossification begins in the vertebral body and then by the vertebral arches also follow a goes continue in a cranio-caudal direction. The spinous and transverse processes develop from vertebral arch extensions and the ribs develop by independent.The chondrocranium of M. niger corresponds to the nasal capsule, orbitotemporal and oticoccipital regions. Its development begins at stage 9, with condrification of the trabeculae, and the acrocordal and mandibular cartilages. The nasal capsule begins its formation with condrification of the nasal septum at stage 10, which reaches the orbitotemporal region through the sphenoethmoidal commissure. The quadrate cartilage and the basal plate are present at stages 13 and 14, respectively. Chondrocranium is already well formed on Stage 16. However, early ossifications are noticed from stage 13 on maxillary, jugal, postorbital, pterygoid, and dentary bones. The parietal bone begins its formation on two ossification centers, at stage 20. Basisphenoid and Parasphenoid bones are formed at stages 15 and 16. These bones fuse during ontogeny, giving rise to the parabasiphenoid bone. The jaw bones ossify between Stage 13 and 16. Quadrate, laterosphenoid, basisphenoid, basioccipital, exoccipital, prootic, epiotic, opisthotic, supraoccipital and articular bones ossify endochondrally. Skin elements begin their ossification before the endochondral elements. On the forelimb, the scapula is larger than the coracoid and its ossification centers are previously formed. On the hindlimb, the ileum and ischium develop as a single piece, despite their ossifications being performed at two different centers. The pubis is developed by an independent cartilaginous center, and remains unattached. During the early stages, we described the formation of stilopodium and zeugopodim of both the thoracic and pelvic limbs, originated from Y-shaped cartilaginous condensation, and differentiation the primary axis and digital arch. The most important alterations were observed for the mesopodium, on both chondrogenic pattern and ossification, as the fusion of cartilaginous elements and the absence of ossification of some phalanges. The chondrogenic and ossification sequences do not share the same patterns as other groups of reptiles. Moreover, the differences between M. niger and other species indicate that there is clearly more than one pattern of these events among Alligatoridae.