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Reprodução
Biologia dos répteis Prof. Daniel O. Mesquita
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Algumas observações sobre a reprodução dos répteis
Maioria tem os dois sexos Maioria tem gametas masculinos e femininos Maior parte da nutrição do feto está no ovo Machos e fêmeas tem investimento parental
desigual
2
Características básicas do sistema reprodutivo dos
répteis
3
4 5
Répteis — orgão introdutor (exceto Sphenodon) Tartarugas e
Crocodilianos Pênis —
provavelmente homólogo ao pênis dos mamíferos
Squamata Hemi-pênis — não
homólogo ao pênis, possivelmente de orgãos pares
6
Vantagem — alta probabilidade de parantesco
Desvantagem — competição extrema por cópula, o que pode ser arriscado
2
7 8 9
10
Mais algumas características reprodutivas em répteis Amnióticos Ovos maiores (comparados com anfíbios) Viviparidade comum em alguns grupos, mas
inexistente em outros Cuidado parental raro, mas bem distribuído
Regra em crocodilianos
11 12
3
Modos reprodutivos
Modos reprodutivos podem ser definidos em vários níveis: Nutricional Comportamental
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Nutrição
Lecitotrofia Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião
são do vitelo, quando é formado na ovulação Matotrofia
Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião são fornecidos pela fêmea durante a gestação
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Lecitotrofia
Alimentação pelo vitelo
15
16 17
Matotrofia
Placentotrofia Transferência pela placenta Exemplo extremo de matotrofia
Mabuya heathi
18
4
19 20 21
Alguns modos reprodutivos extremos, mas interessantes Reprodução assexual
Partenogênese
7 famílias de lagartos, uma família de serpente
Lagartos Teiidae do gênero Cnemidophorus
22 23 24 Cnemidophorus inornatus
5
25
Cuidado parental
Qualquer forma de comportamento parental que pode incrementar a sobrevivência da prole
26
Freqüência de cuidado parental
Relativamente baixa, exceto em crocodilianos, aonde é uma regra Os próximos sumários não consideram a
construção de ninho como uma forma de cuidado
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Tartarugas
Quem cuida — Fêmea Famílias — 2 de 13 Espécies — 3 de 260 % de espécies — 1
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Crocodilianos
Quem cuida — Macho ou Fêmea
Famílias — Todas Espécies — Todas % de espécies — 100
29
Lagartos
Quem cuida — Fêmea
Famílias — 6 de 15 Espécies — 41 de
3000 % de espécies — 1.3
30
6
Anfisbenas*
Desconhecido
31
*Lembre-se — esses são lagartos!
Serpentes*
Quem cuida — Fêmea
Famílias — 6 de 11 Espécies — 47 de
1700 % de espécies — 2.8
32
*Lembre-se — esses são lagartos!
Características gerais de cuidado parental Assistência ao ninho ou ao ovo
Um dos pais permanece perto do ninho mas sem sinal de defesa detectável
Vigia do ninho e dos ovos Um dos pais permanece perto do ninho e o defende
ativamente Guarda ou assistência ao filhote
Um dos pais permanece perto do filhote após o nascimento
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Assistência ao ninho ou ao ovo
Espécies Eumeces septentrionalis Iguana iguana
Função Regula a troca de água Mantém os ovos
escondidos
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Vigia do ninho e dos ovos
Espécies Eumeces sp. Iguana iguana
Comportamento Reage agressivamente Reage agressivamente
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Vigia do ninho e dos ovos
Espécies Mamba Crocodylus niloticus
Comportamento Atacam invasores Atacam lagartos
monitores que se aproximam dos ninhos
36
7
Transporte dos ovos ou da ninhada
Espécies Crocodilianos
Eumeces sp.
Comportamento Transportam os filhotes na
boca do ninho para a água Transportam os ovos caso
as condições ambientais mudem
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Chocar os ovos
Espécies Eumeces sp.
Python molurus
Comportamento Providenciar umidade
aos ovos Providencia calor aos
ovos
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Guarda ou assistência ao filhote
Espécies Mabuya sp. Crocodilianos
Comportamento Fêmeas ajudam os
filhotes a saírem da membrana placentária após o nascimento
Mães respondem aos chamados dos filhotes
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Ecologia reprodutiva
Construção de ninhos Determinação do sexo Sazonalidade Evolução da viviparidade
40
Porque construir um ninho?
Aumenta a probabilidade dos ovos sobreviverem até o nascimento Flutuações ambientais Predadores Parasitas
41
Porque construir um ninho?
A maioria do répteis constrói algum tipo de ninho — a razão primária é a manutenção da umidade adequada para o desenvolvimento
Selecionando locais adequados: Aumentar a taxa de crescimento Diminuir o tempo de incubação
42
8
43
Bassiana duperreyi
44 Bassiana duperreyi
“Saindo na hora certa”
O momento que o nascimento ocorre tem seu risco Na maioria dos répteis, a seleção natural favorece
que nascimentos em momentos de abundância de recursos sejam beneficiados
Entretanto, causas alternativas podem ser favorecidas pela seleção natural e.g., Chrysemys picta
45
46
Em invernos sem neve, a mortalidade pode chegar a 80%
Em invernos com neve, filhotes não congelam
Chrysemys picta 47 Chrysemys picta
Tipos mais comuns de determinação genética do sexo
Machos/Fêmeas heterogâmicos XY/XX — macho heteromórfico ZZ/ZW — fêmea heteromórfica Homomórficos, mas com determinação genética
48
9
Determinação do sexo dependente da temperatura (TSD)
Geralmente associado com ausência de cromossomos heteromórficos
Temperatura média do ninho durante o segundo trimestre de desenvolvimento regula o desenvolvimento gonadal e determina o sexo da ninhada
49
TSD ocorrem em vários répteis
Quase todas as tartarugas Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em
temperaturas mais altas Todos os crocodilianos
Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em temperaturas mais baixas
50
Sphenodon Iguania, Gekkonidae, e Lacertidae
Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em temperaturas mais baixas
51
52
Imaginem as consequências!
A razão sexual é controlada só pelas fêmeas?
A seleção deve favorecer que tipo de fêmea? Qual o efeito que o aquecimento global pode
ter? Tamar!!!
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Porque os répteis devem reproduzir sazonalmente? Ambientes sazonais
Temperados vs. trópicos Chuva vs. seca
Suprimento de alimentos sazonal Variação sazonal de predadores
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10
Evolução da viviparidade
Muitas hipóteses Alternativa ao cuidado parental (evolução
independente) O cuidado parental poderia agir como um
“facilitador” para a evolução a viviparidade Retenção dos ovos em ambiente frios
História de vida
Grupo de adaptações de um organismo que influenciam diretamente em seus valores de sobrevivência
Répteis Ovo-juvenil-adulto
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Características da história de vida
Tamanho do ovo Número de ovos Tamanho do corpo da fêmea Idade na primeira reprodução Tamanho na primeira reprodução Sobrevivência em cada idade
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Tamanho da ninhada
Répteis põem poucos ovos (mas com mais vitelo) comparados com anfíbios: lagarto-de-colarinho - 4 a 24 ovos; rã-leopardo - 2000
Algumas espécies possuem número de ovos fixos (Gekkos 1-2, Anolis 1)
Na maioria das espécies o número de ovos é proporcional ao tamanho
58 59
Rana pipiens
Crotaphytus collaris
60
11
61
Hemidactylus mabouia
62
Gymnodactylus geckoides
63
30 40 50 600
1
2
3
CRA
Tam
anho
da
ninh
ada
r=0.63, p=0.0001
Medindo o tamanho da ninhada: problemas em tartarugas Em Squamata e crocodilianos, a cintura pélvica e os
ovos são flexíveis Ovos podem ser grandes em relação ao tamanho da cloaca da
fêmea
Em tartarugas, a cintura pélvica é fundida com o plastrão, o que promove uma constrição absoluta do tamanho da ninhada
64 65
No optimal egg size
Optimal egg size occurs at 130 mm
Optimal egg size small
Perspectica Histórica
Nos anos 60 e 70, o ambiente local era considerado como o determinante primário das características da história de vida Embora isso seja bem intuitivo, assume que a
história evolutiva dos organismos (e.g., sua ancestralidade) tenha um papel menos importante que o ambiente na determinação das características de história de vida
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12
Expectativa: as características da história de vida de todas as espécies de uma mesma localidade devem ser similares, ou pelo menos mais similar do que dentro de uma espécie entre localidades diferentes
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Bibliografia sugerida
Ballinger, R. 1982. Life history variations. Pp. . In E. Pianka e R. B. Huey, eds. Lizard Ecology: Studies of a Model Organism.
Dunham, A. E., D. B. Miles, D. N. Reznick. 1988. Life history patterns in squamate reptiles. Pp. 441-522. In C. Gans e R. B. Huey, eds. Defense and Life History, Biologia of the Reptilia. Vol. 16 Alan R. Liss, New York.
Mesquita, D. O., e G. R. Colli. 2010. Life history patterns in South American tropical lizards, p. 45-71. In: Reproducción en Reptiles: Morfología, Ecología y Evolución. O. H. Gallegos, F. R. M. Cruz, and J. F. M. Sánchez (eds.). Universidad Autónoma del Estado de México, México.
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Bibliografia sugerida
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Bibliografia sugerida
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