Reprodução e desenvolvimento - Prof. Daniel Oliveira Mesquita

Algumas observações sobre a reprodução dos
répteis
Reprodução
 
 
 
 
Características básicas do
sistema reprodutivo 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
Biologia dos répteis
Prof. Daniel O. Mesquita
1
2
3
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
Vantagem — alta probabilidade de parantesco
Desvantagem — competição extrema por cópula,
o que pode ser arriscado
4
5
6
1
7
8
9
11
12
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
 
10
Regra em crocodilianos
2
Modos reprodutivos
 
Nutrição
Modos reprodutivos podem ser definidos em
vários níveis:
 
 
 
Lecitotrofia
 
Nutricional
Comportamental
 
 
Alimentação pelo vitelo
Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião
são do vitelo, quando é formado na ovulação
Matotrofia
 
13
Lecitotrofia
Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião
são fornecidos pela fêmea durante a gestação
14
15
Matotrofia
 
Placentotrofia
 
 
Transferência pela placenta
Exemplo extremo de matotrofia
 
16
17
Mabuya heathi
18
3
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
Cnemidophorus inornatus
24
4
Cuidado parental
 
Qualquer forma de comportamento parental
que pode incrementar a sobrevivência da
prole
25
Tartarugas
Freqüência de cuidado parental
 
 
 
 
 
Quem cuida — Fêmea
Famílias — 2 de 13
Espécies — 3 de 260
% de espécies — 1
Os próximos sumários não consideram a
construção de ninho como uma forma de cuidado
26
Crocodilianos
 
Relativamente baixa, exceto em
crocodilianos, aonde é uma regra
 
 
 
 
27
Lagartos
Quem cuida —
Macho ou Fêmea
Famílias — Todas
Espécies — Todas
% de espécies — 100
 
 
 
 
28
29
Quem cuida —
Fêmea
Famílias — 6 de 15
Espécies — 41 de
3000
% de espécies — 1.3
30
5
Anfisbenas*
 
Serpentes*
Desconhecido
Características gerais de cuidado
parental
 
 
 
 
Quem cuida —
Fêmea
Famílias — 6 de 11
Espécies — 47 de
1700
% de espécies — 2.8
 
Assistência ao ninho ou ao ovo
 
 
Vigia do ninho e dos ovos
 
 
31
Assistência ao ninho ou ao ovo
 
 
Eumeces septentrionalis
Iguana iguana
 
Função
 
 
Um dos pais permanece perto do filhote após o
nascimento
*Lembre-se — esses são lagartos!
*Lembre-se — esses são lagartos!
Espécies
Um dos pais permanece perto do ninho e o defende
ativamente
Guarda ou assistência ao filhote
 
 
Um dos pais permanece perto do ninho mas sem sinal
de defesa detectável
Regula a troca de água
Mantém os ovos
escondidos
34
32
33
Vigia do ninho e dos ovos
Vigia do ninho e dos ovos
  Espécies
 
 
 
Eumeces sp.
Iguana iguana
  Comportamento
 
 
Reage agressivamente
Reage agressivamente
35
Espécies
 
 
Mamba
Crocodylus niloticus
 
Comportamento
 
 
Atacam invasores
Atacam lagartos
monitores que se
aproximam dos ninhos
36
6
Transporte dos ovos ou da ninhada
 
Espécies
 
 
Crocodilianos
Eumeces sp.
 
Chocar os ovos
Comportamento
 
 
 
Transportam os filhotes na
boca do ninho para a água
Transportam os ovos caso
as condições ambientais
mudem
Espécies
 
 
Eumeces sp.
Python molurus
Guarda ou assistência ao filhote
 
Comportamento
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fêmeas ajudam os
filhotes a saírem da
membrana placentária
após o nascimento
Mães respondem aos
chamados dos filhotes
 
 
39
Porque construir um ninho?
Aumenta a probabilidade dos ovos
sobreviverem até o nascimento
 
 
Flutuações ambientais
Predadores
Parasitas
 
A maioria do répteis constrói algum tipo de
ninho — a razão primária é a manutenção da
umidade adequada para o desenvolvimento
Selecionando locais adequados:
 
 
40
  Comportamento
38
Porque construir um ninho?
Construção de ninhos
Determinação do sexo
Sazonalidade
Evolução da viviparidade
Mabuya sp.
Crocodilianos
 
37
Ecologia reprodutiva
  Espécies
Providenciar umidade
aos ovos
Providencia calor aos
ovos
41
Aumentar a taxa de crescimento
Diminuir o tempo de incubação
42
7
Saindo na hora certa
Bassiana duperreyi
 
O momento que o nascimento ocorre tem
seu risco
 
 
Entretanto, causas alternativas podem ser
favorecidas pela seleção natural
 
43
Bassiana duperreyi
Na maioria dos répteis, a seleção natural favorece
que nascimentos em momentos de abundância
de recursos sejam beneficiados
e.g., Chrysemys picta
44
45
Tipos mais comuns de determinação
genética do sexo
 
Machos/Fêmeas heterogâmicos
 
Em invernos com
neve, filhotes não
congelam
 
Em invernos
sem neve, a
mortalidade
pode chegar a
80%
Chrysemys 46picta
 
Chrysemys 47picta
XY/XX — macho heteromórfico
ZZ/ZW — fêmea heteromórfica
Homomórficos, mas com determinação genética
48
8
 
 
Determinação do sexo dependente da
temperatura (TSD)
TSD ocorrem em vários répteis
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
 
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
Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em
temperaturas mais baixas
49
50
Imaginem as consequências!
 
 
 
 
52
Sphenodon
Iguania, Gekkonidae, e Lacertidae
51
Porque os répteis devem reproduzir
sazonalmente?
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!!!
53
 
Ambientes sazonais
 
 
 
 
Temperados vs. trópicos
Chuva vs. seca
Suprimento de alimentos sazonal
Variação sazonal de predadores
54
9
Evolução da viviparidade
 
História de vida
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
 
Características da história de vida
Grupo de adaptações de um organismo que
influenciam diretamente em seus valores de
sobrevivência
Répteis
 
 
 
 
 
Ovo-juvenil-adulto
 
 
Tamanho do ovo
Número de ovos
Tamanho do corpo da fêmea
Idade na primeira reprodução
Tamanho na primeira reprodução
Sobrevivência em cada idade
56
57
59
60
Tamanho da ninhada
 
 
 
Répteis põem poucos ovos (mas com mais
vitelo) comparados com anfíbios: lagarto-decolarinho - 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
Rana pipiens
Crotaphytus collaris
10
3
r=0.63 , p=0.0001
Tamanho da ninhada
2
0
Hemidactylus mabouia
 
50
60
63
Perspectica Histórica
Optimal egg size small
 
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
Nos anos 60 e 70, o ambiente local era
considerado como o determinante primário
das características da história de vida
 
Optimal egg size
occurs at 130 mm  
40
CRA
62
Em Squamata e crocodilianos, a cintura pélvica e os
ovos são flexíveis
 
30
Gymnodactylus geckoides
61
Medindo o tamanho da ninhada:
problemas em tartarugas
1
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
No optimal egg size
64
65
66
11
Bibliografia sugerida
 
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
 
 
 
67
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.
68
69
Bibliografia sugerida
70
12