Neuroecologia de aves da família charadriidae: estudos arquitetônicos, estereológicos e filogenéticos

The species Charadrius semipalmatus and Charadrius collaris are from the Plovers group (Charadriidae Family). These species are migratory and non-migratory birds, respectively. In the migratory birds, the hippocampus is important to recover memories related to the stopping places, details about the breeding and the wintering grounds. The hippocampus plays an important role the processing of spatial memory in these organisms, making them excellent models to investigate the effect of behavior in this brain region.This work aims to investigate whether the hippocampal adaptive responses to migratory behavior are related to the migration and/or evolutionary pattern between migrant and non-migrant species of Charadrius genus. The individuals of C. collaris and C. semipalmatus were collected in islands of the coast using mist nets. The birds were measured, anesthetized, identified at species level using morphological features, had samples of muscle tissue collected and were transcardially perfused. The brain was cut in the coronal plane, the sections were stained by the Nissl technique and immunolabelled for NeuN, DCX and C-fos.Cell numbers, hippocampal volume and cell volume were estimated through the Optical Fractionator, Cavalieri Estimator and Nucleator, respectively. The total DNA was extracted for subsequent sequencing of the cytochrome oxidase c subunit I fragment (COI) to generate phylogenetic trees of Bayesian inference, maximum likelihood, genetic distance measurements and analyzes of phylogenetic independent contrasts. The results showed that the anatomy of the hippocampal formations observed in C. semipalmatus and C. collaris corroborate that observed for birds in general.The stereological results evidenced that the migratory species had higher volume of hippocampal formation, number of mature neurons and neurogenesis, when compared to non-migratory species, however there was no difference in the volume of neurons and C-fos positive cells. Molecular results showed no correlation between the characteristics of the hippocampal formation and the evolutionary distances between migrant and non-migrant birds, indicating that the differences in the number of cells as well as the volume of hippocampal formation do not occur due to the phylogenetic distance between the species. Therefore, the existence of neuroanatomic differences in the hippocampal formation of migrant birds is evident, excluding evolutionary factors as responsible for these architectural arrangements.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

As espécies Charadrius semipalmatus e Charadrius collaris pertencem ao grupo das batuíras (Família Charadriidae), que são aves migratória e não migratória respectivamente, que utilizam a costa norte brasileira para forrageio. Nas aves migratórias, o hipocampo é importante para recuperar memórias relacionadas aos locais de parada, bem como os detalhes de ambos os habitats de reprodução e invernada. O hipocampo executa um papel importante no processamento de memória espacial destes organismos, tornando-os excelentes modelos para investigar o efeito do comportamento nesta região. Este trabalho tem o objetivo investigar se as respostas adaptativas do hipocampo ao comportamento migratório estão relacionadas com a migração e/ou com o padrão evolutivo entre espécies migrantes e não migrantes pertencentes ao gênero Charadrius. Os indivíduos de C. collaris e C. semipalmatus foram coletados em ilhas do litoral bragantino utilizando redes de neblina.As aves foram medidas, anestesiadas, identificadas enquanto espécies utilizando suas características morfológicas, tiveram amostras de tecido muscular coletadas e foram perfundidas por via transcardíaca. O encéfalo foi cortado no plano coronal, as secções foram coradas pela técnica de Nissl e imunomarcadas para NeuN, DCX e C-fos. Os números de células, volume da formação hipocampal e volume do soma celular foram estimados através do Fracionador Óptico, Cavalieri Estimator e Nucleator, respectivamente.O DNA total foi extraído para posterior sequenciamento do fragmento citocromo oxidase c subunidade I (COI) para gerar arvores filogenéticas de inferência Bayesiana, máxima verossimilhança, medidas de distância genética e analises dos contrastes filogenéticos. Os resultados mostraram que a anatomia da formação hipocampal observada em C. semipalmatus e C. collaris corrobora o observado para as aves em geral.Os resultados estereológicos evidenciaram que a espécie migratória possui maior volume da formação hipocampal, número de neurônios maduros e neurogênese, quando comparado a espécie não migratória, entretanto não houve diferença no volume dos somas de neurônios e células em atividade.Os resultados moleculares demonstraram não haver correlação entre as características da formação hipocampal e as distâncias evolutivas entre aves migrantes e não migrantes, indicando que as diferenças no número de células assim como o volume da formação hipocampal não ocorrem em razão da distância filogenética entre as espécies. Diante disso, evidencia-se a existência de diferenças neuroanatômicas na formação hipocampal de aves migrantes e não migrantes. E exclui-se os fatores divergência evolutiva como responsáveis por estes arranjos arquitetônicos.