Morfologia comparada do aparelho reprodutor interno masculino e dos espermatozóides em espécies neotropicais de calliphoridae (diptera)

Abstract

Dados morfológicos obtidos da análise do aparelho reprodutor interno e dos espermatozóides em invertebrados têm sido cada vez mais utilizados no sentido de fornecer soluções consistentes para uma melhor compreensão da história evolutivados grupos, uma vez que os dados morfológicos tradicionalmente utilizados não têm sido suficientes, no sentido de permitir tal compreensão. A família Calliphoridae é um exemplo do que foi dito anteriormente. Embora o conhecimento sobre essa família seja crucial para que se possa chegar ao entendimento da evolução dentro do grupo Oestroidea, até o presente momento, pouco se conhece sobre a morfologia interna de seus órgãos reprodutores e de seus espermatozóides. A presente tese avaliou a morfologia dos espermatozóides em doze espécies de califorídeos, sendo que oito destas espécies ocorrem no Brasil e três são espécies dos Andes Colombianos.Estruturalmente, o aparelho reprodutor interno masculino em Calliphoridae éformado por um par de testículos, ductos deferentes e glândulas acessórias, uma vesícula seminal e um ducto ejaculatório. A morfologia dos espermatozóides revelou a presença de polimorfismo relacionado ao comprimento dos espermatozóides. Os eventos da espermiogênese nas espécies analisadas são similares e seguem o padrão descrito para outros grupos de insetos, sendo a diferenciação caracterizada pela formação do acrossoma e do ‘nebenkern’, condensação do núcleo,alongamento celular incluindo desenvolvimento do flagelo e perda de citoplasma. A análise ultra estrutural revelou que o espermatozóide é formado por duas regiões -xiida cabeça e do flagelo, sendo a zona intermediária entre essas duas, denominada zona de justaposição “overlap”. As organelas presentes na região da cabeça são aocrossoma e o núcleo, e na região do flagelo o axonema (9+9+2), os derivados mitocondriais e o adjunto do centríolo. Foi observado a presença de polimorfismo relacionado à morfologia nas organelas que formam o espermatozóide. Algumas espécies possuem dois derivados mitocondriais e outras apenas um derivado. Oacrossoma nas três espécies do gênero Lucilia e nas duas espécies de Hemilucilia analisadas é cônico e volumoso, enquanto nas demais espécies é cônico e delgado.A marcação com ácido etanólico fosfotúngstico - EPTA mostrou-se diferente nas diferentes espécies analisadas. Foi avaliado ainda, o perfil de marcação de resíduos de carboidratos nas espermátides e nos espermatozóides das espécies presentes no Brasil, uma vez que tais moléculas são responsáveis, pelo reconhecimento e interação entre os gametas. O mapeamento dos carboidratos de superfície nos espermatozóides nos forneceu dados cito químicos importantes que, aliados aos dados morfológicos já existentes, poderão ser úteis em estudos taxonômicos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Morphological data obtained from the analysis of the internal reproductive tractand from sperm in invertebrates have been increasingly used to provide consistent solutions to understand more fully the evolutionary history of the groups, because the traditionally used morphological data have not been enough. The Calliphoridae familyis an example of this lack. Although knowledge about this family is crucial tounder standing evolution within the Oestroidea group, until now little is known aboutthe internal morphology of its reproductive organs and its sperm. The current thesisevaluated the sperm morphology in 12 species of Calliphoridae, nine of which occurin Brazil and three in the Colombian Andes. Structurally, the male internalreproductive apparatus in Calliphoridae is formed by a pair of testicles, deferentducts and accessory glands, a seminal vesicle and an ejaculatory duct. Spermmorphology revealed the presence of polymorphism related to their length. In thespecies studied, the spermatogenesis events are similar and follow the patterndescribed for other groups of insects, with differentiation being characterized by theformation of the acrosome and the “nebenkern”, condensation of the nucleus, cellularlengthening including flagellum development, and loss of cytoplasm. Ultrastructuralanalysis revealed that the sperm is made up of two regions – the head and theflagellum, with the intermediate zone between the two being denominated theoverlap. The organelles present in the head region are the acrosome and thenucleus, and in the flagellum there is the axoneme (9+9+2), the mitochondrialderivatives and the centriolar adjunct. The presence of polymorphism was observed,xivrelated to the morphology of the organelles that form the sperm. Some speciespossess two mitochondrial derivatives and others only one. The acrosome in thethree species from the genus Lucilia and in the two species of Hemilucilia analyzed isconical and bulky, while in the other species it is conical and slender. Marking withethanolic phosphotungstic acid (EPTA) was seen to be different for the variousspecies analyzed. The profile of carbohydrate residue marking in the spermatids andsperm was also evaluated for the species present in Brazil, because these moleculesare responsible,for recognition and interaction among gametes. Mapping the surfacecarbohydrates in the sperm provided us with important cyto-chemical data which,together with the morphological data that already exist, may be useful in taxonomicstudies.