Análise morfológica de pelos dos xenarthra brasileiros

Orientador: Prof. Dr. Emygdio Leite de Araujo Monteiro-Filho

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 18/02/2020

Inclui referências

Resumo: A superordem Xenarthra possui duas ordens, Cingulata e Pilosa e, a despeito de ser amplamente distribuída na Região Neotropical e de ser reconhecida pela população, a superordem como um todo sofre grandes pressões antrópicas e é pouco conhecida quanto aos aspectos científicos. Entre tantos outros, um dos aspectos pouco estudados em relação à superordem é a morfologia, carência esta que motivou neste estudo a descrição das características de microestruturas de pelos visando à identificação dos diferentes tipos de pelos e a testar a possibilidade de utilizar as características morfológicas para o reconhecimento específico. Além de contribuir para ampliar o conhecimento referente às espécies viventes da superordem, foi feita também a descrição da morfologia dos pelos de uma espécie extinta, cujas características morfológicas foram somadas às das espécies viventes para teste uma possível relação de parentesco. Para isso foi feita a coleta de amostras de pelos em espécimes de coleções científicas. Pelos são anexos epidérmicos compostos de queratina resistente e estruturalmente organizados em três camadas: a cutícula que corresponde à camada externa, o córtex que é a camada intermediária e a medula, a camada mais interna. As variações morfológicas possíveis de serem encontradas nestas três camadas permitem que elas sejam utilizadas para o reconhecimento específico de mamíferos. Para a análise cuticular, os pelos foram moldados em meio gelatinoso através da prensagem em uma morsa de mesa. A análise de medula consistiu no clareamento dos pelos em água oxigenada 30 volumes e, em seguida, foram preparadas lâminas permanentes que foram observadas e fotografadas em microscópio. Os cortes transversais foram realizados com uma lâmina fina e foram fixados em lâminas permanentes. A partir da descrição das características, foram elaboradas matrizes de dados binários e categóricos para a elaboração de uma filogenia por inferência bayesiana e para reconstrução de características ancestrais. Os pelos de Xenarthra possuem consistência rígida quando comparados às demais ordens de mamífero. O padrão ondeado é encontrado para a maioria das espécies, diferenciando em termos de orientação, tipo e frequência de ondulação. Na análise medular foi encontrada medula em algumas espécies tanto de Cingulata (Cabassous unicinctus, Euphractus sexcinctus, Tolypeutes tricinctus) como de Pilosa (Bradypus torquatus, Bradypus tridactylus, Bradypus variegatus, Choloepus didactylus, Mymercophaga tridactyla) Em relação à espécie extinta, Mylodon darwinii, também foi descrito um padrão ondeado, não havendo a presença de medula. As análises para testar as relações de parentesco geraram uma filogenia composta por duas politomias, uma composta por Dasypus hybridus e M. darwinii e um segundo agrupamento envolvendo Cabassous unicinctus e Tolypeutes tricinctus. Com base nas descrições feitas, foi possível fazer a separação das espécies de Xenarthra, permitindo assim a elaboração de uma chave dicotômica para a identificação das espécies brasileiras. A reconstrução de características indicou a existência de medula em Xenarthra, antes tida como ausente para o grupo Foi observada uma maior variação de formas de corte transversal e orientação dentro da ordem Pilosa, havendo poucas variações dentro em Cingulata. A geração de politomias indica que as características de microestrutura de pelos refletem mais adaptações sob diferentes pressões históricas que parentesco propriamente dito.

Abstract: The Xenarthra superorder has two orders, Cingulata and Pilosa and, despite being widely distributed in the Neotropical Region and recognized by the population, the superorder as a whole is under great human pressure and their scientific aspects are little known. Among many others, one of the superorder aspects barely studied is the morphology, a lack that motivated in this study the description of hair microstructures characteristics aiming the identification of the different hair types and to test the possibility of using the morphological characteristics for specific recognition. In addition to expanding the knowledge regarding the living species of the superorder, the description of the hair morphology of an extinct species was also made, whose morphological characteristics were added to those of the living species for testing a possible relationship. For this purpose, hair samples were collected from specimens in scientific collections. Hairs are epidermal attachments composed of resistant keratin, and structurally organized in three layers, namely: the cuticle that corresponds to the outer layer, the cortex that is the middle layer and the medulla, the innermost layer. The morphological variations that can be found in these three layers allow them to be used for the specific recognition of mammals. For the cuticular analysis, the hairs were molded in a gelatinous medium by pressing in a table vise. The bone marrow analysis consisted of bleaching the hair in hydrogen peroxide 30 volumes, and then permanent slides were prepared, observed and photographed under a microscope. The cross sections were made with a thin blade and were fixed on permanent slides. From the description of the characteristics, binary and categorical matrices were made for the elaboration of a phylogeny by Bayesian inference and for the reconstruction of ancestral characteristics. The Xenarthra hairs have a rigid consistency when compared to other mammalian orders. The wave pattern is found for most species, differentiating in terms of orientation, type and frequency of waves. Marrow analysis found marrow in some species of Cingulata (Cabassous unicinctus, Euphractus sexcinctus, Tolypeutes tricinctus) and Pilosa (Bradypus torquatus, Bradypus tridactylus, Bradypus variegatus, Choloepus didactylus, Mymercophaga tridactyla) In relation to the extinct species, a wavy pattern has also been described, with no marrow present. The analyzes to test the kinship relations generated a phylogeny composed of two polytomes: one composed by Dasypus hybridus and M. darwinii and a second cluster involving Cabassous unicinctus and Tolypeutes tricinctus. Based on the descriptions made, it was possible to separate Xenarthra species, thus allowing the elaboration of a dichotomous key for the identification of Brazilian species. The reconstruction of characteristics indicated the existence of marrow in Xenarthra, previously considered absent for the group. There was a greater variation in cross-sectional forms and orientation within the Pilosa order, with few variations within Cingulata. The generation of polytomies indicates that the characteristics of microstructure of hair reflect more adaptations under different historical pressures than kinship itself