Biología reproductiva y evolución en arácnidos: Estudio multidisciplinario en dos especies modelos de escorpiones (Scorpiones, Bothriuridae, Urophonius)

Autores: Oviedo-Diego, Mariela A.
Año de publicación: 2022
Idioma: español castellano
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado: versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis: Peretti, Alfredo
Mattoni , Camilo
Descripción: Fil: Oviedo-Diego, Mariela A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.
Realizamos un estudio comparativo de la biología reproductiva de dos especies de escorpiones del género Urophonius: U. brachycentrus y U. achalensis. Hasta la fecha existe poca información relativa a la biología de estas especies, siendo una de ellas endémica de las Sierras Grandes de la Provincia de Córdoba. Debido a que existen poblaciones en simpatría con solapamiento temporal y espacial el riesgo de interferencia reproductiva (IR) es alto y la interacción entre estas especies ofrece un modelo para testear la existencia de fenómenos como el de desplazamiento de carácter reproductivo (DCR). Aquí nos centramos en explorar la influencia de interacciones interespecíficas en zonas de simpatría en múltiples aspectos como la (1) comunicación química, (2) el comportamiento sexual, (3) mecanismos postcopulatorios como los tapones genitales, (4) parámetros espermáticos y (5) caracteres morfológicos. (1) Encontramos que los machos de ambas especies localizaron a hembras conespecíficas mediante feromonas volátiles y que eran capaces de detectar su condición corporal. Sin embargo, no distinguieron la identidad específica de las hembras, lo que dejaría en evidencia que en zonas simpátricas existe IR a nivel químico. Respecto a (2) describimos las proporciones de predisposición sexual y el apareamiento entre conespecíficos, y obtuvimos evidencia de que ambos sexos evalúan distintos parámetros durante el apareamiento pudiendo modular sus comportamientos. Los apareamientos heteroespecíficos resultaron más largos y con más comportamientos de resistencia femenina en relación a los conespecíficos, lo que se relacionó con morfologías de red de interacción menos lineales y más desorganizadas. Luego del apareamiento (3) hallamos tapones genitales en ambas especies obliterando el gonoporo de las hembras inseminadas, bloqueando el lumen del atrio genital y las espermatecas. Las distintas porciones de los tapones tuvieron área y coloración muy diferentes, y mostraron diferencias interespecíficas y entre contextos de simpatría y alopatría. Exploramos zonas de la genitalia masculina que podrían generar el hemi-tapón genital que sería transferido a las hembras durante la transferencia espermática. Una vez en la genitalia femenina los tapones sufrieron un oscurecimiento y cambios de tamaño, procesos queestarían ligados al desencadenamiento de una respuesta inmune local femenina muy específica. Los tapones fueron estructuras efectivas en evitar la recópula de la hembra ya que tuvieron un rol en la disminución de la receptividad femenina, y en una reducción de la emisión de feromonas volátiles. Aunque econtramos evidencia de que podría tener cierto grado de ineficacia dando la posibilidad de que las hembras recopulen. Indagando en (4) describimos interesantes patrones en cuanto a la variación de parámetros espermáticos entre sexos, especies y contextos. Individuos con mayor condición corporal tuvieron mayor volumen de vesículas seminales y mayor número de espermatozoides. El número de huevos fecundados fue mayor en hembras de mejor condición corporal. Finalmente evaluamos la variación morfológica entre especies y contextos (5) y pudimos encontrar evidencia de la existencia de DCR asimétrico (sólo en U. brachycentrus) en ciertos caracteres sexuales masculinos y femeninos claves para el éxito del cortejo y para la transferencia espermática. Los patrones de convergencia hallados en el tamaño de muchas estructuras se debieron a variaciones ambientales ligadas a la clina altitudinal y de temperatura. Los patrones de dimorfismo y alometría presentaron variaciones entre contextos de alopatría y simpatría. Nuestros resultados evidencian la existencia del DCR en caracteres somáticos como los pedipalpos como un posible mecanismo para evitar el éxito de los apareamientos heteroespecíficos. Esto se soportaría con los resultados preliminares a nivel genético donde no hallamos evidencia de flujo génico entre especies, y las poblaciones de ambas especies se encuentran completamente separadas. El DCR permite que estas especies coexistan, aunque no evita o alivia la IR debido a que el sistema reproductivo y las presiones de selección sexual en esta zona promueven su mantenimiento. Esta tesis nos permitió sentar las bases sobre este fascinante modelo de estudio, para poder en el futuro realizar aproximaciones experimentales o comparativas a gran escala, y reconstruir de esta forma la historia evolutiva de estos escorpiones.
Fil: Oviedo-Diego, Mariela A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.
Materia: Interferencia reproductiva
Desplazamiento de carácter reproductivo
Selección sexual
Arañas
NATURAL SCIENCES::Biology
Nivel de accesibilidad: acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Institución: Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador: oai:rdu.unc.edu.ar:11086/561916

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Debido a que existen poblaciones en simpatría con solapamiento temporal y espacial el riesgo de interferencia reproductiva (IR) es alto y la interacción entre estas especies ofrece un modelo para testear la existencia de fenómenos como el de desplazamiento de carácter reproductivo (DCR). Aquí nos centramos en explorar la influencia de interacciones interespecíficas en zonas de simpatría en múltiples aspectos como la (1) comunicación química, (2) el comportamiento sexual, (3) mecanismos postcopulatorios como los tapones genitales, (4) parámetros espermáticos y (5) caracteres morfológicos. (1) Encontramos que los machos de ambas especies localizaron a hembras conespecíficas mediante feromonas volátiles y que eran capaces de detectar su condición corporal. Sin embargo, no distinguieron la identidad específica de las hembras, lo que dejaría en evidencia que en zonas simpátricas existe IR a nivel químico. Respecto a (2) describimos las proporciones de predisposición sexual y el apareamiento entre conespecíficos, y obtuvimos evidencia de que ambos sexos evalúan distintos parámetros durante el apareamiento pudiendo modular sus comportamientos. Los apareamientos heteroespecíficos resultaron más largos y con más comportamientos de resistencia femenina en relación a los conespecíficos, lo que se relacionó con morfologías de red de interacción menos lineales y más desorganizadas. Luego del apareamiento (3) hallamos tapones genitales en ambas especies obliterando el gonoporo de las hembras inseminadas, bloqueando el lumen del atrio genital y las espermatecas. Las distintas porciones de los tapones tuvieron área y coloración muy diferentes, y mostraron diferencias interespecíficas y entre contextos de simpatría y alopatría. Exploramos zonas de la genitalia masculina que podrían generar el hemi-tapón genital que sería transferido a las hembras durante la transferencia espermática. Una vez en la genitalia femenina los tapones sufrieron un oscurecimiento y cambios de tamaño, procesos queestarían ligados al desencadenamiento de una respuesta inmune local femenina muy específica. Los tapones fueron estructuras efectivas en evitar la recópula de la hembra ya que tuvieron un rol en la disminución de la receptividad femenina, y en una reducción de la emisión de feromonas volátiles. Aunque econtramos evidencia de que podría tener cierto grado de ineficacia dando la posibilidad de que las hembras recopulen. Indagando en (4) describimos interesantes patrones en cuanto a la variación de parámetros espermáticos entre sexos, especies y contextos. Individuos con mayor condición corporal tuvieron mayor volumen de vesículas seminales y mayor número de espermatozoides. El número de huevos fecundados fue mayor en hembras de mejor condición corporal. Finalmente evaluamos la variación morfológica entre especies y contextos (5) y pudimos encontrar evidencia de la existencia de DCR asimétrico (sólo en U. brachycentrus) en ciertos caracteres sexuales masculinos y femeninos claves para el éxito del cortejo y para la transferencia espermática. Los patrones de convergencia hallados en el tamaño de muchas estructuras se debieron a variaciones ambientales ligadas a la clina altitudinal y de temperatura. Los patrones de dimorfismo y alometría presentaron variaciones entre contextos de alopatría y simpatría. Nuestros resultados evidencian la existencia del DCR en caracteres somáticos como los pedipalpos como un posible mecanismo para evitar el éxito de los apareamientos heteroespecíficos. Esto se soportaría con los resultados preliminares a nivel genético donde no hallamos evidencia de flujo génico entre especies, y las poblaciones de ambas especies se encuentran completamente separadas. El DCR permite que estas especies coexistan, aunque no evita o alivia la IR debido a que el sistema reproductivo y las presiones de selección sexual en esta zona promueven su mantenimiento. Esta tesis nos permitió sentar las bases sobre este fascinante modelo de estudio, para poder en el futuro realizar aproximaciones experimentales o comparativas a gran escala, y reconstruir de esta forma la historia evolutiva de estos escorpiones.Fil: Oviedo-Diego, Mariela A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. 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