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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA SISTEMÁTICA DE FILOGENÉTICA Danielle Cristine Gomes Franco Relações Filogenéticas de Lagartos do gênero Sauromalus São Luís 2017 1. INTRODUÇÃO Os Sauromalus são um grupo de lagartos pertencente à família Iguanidae. Também são conhecidos pelo nome de Chuckwallas, caracterizados por serem herbívoros, com ocorrência principalmente nas regiões áridas e semi-áridas no sudoeste dos Estados Unidos e no Noroeste do México, além de estarem presentes em 17 ilhas desertas no Golfo da Califórnia. (Shaw, 1945). Apresentam um corpo largo, ventre proeminentes, dobras soltas de pele, caracterizando o pescoço, há presença de escamas e em algumas espécies dimorfismo sexual. Esses animais podem apresentar uma coloração variada, sendo comumente colorações do tipo castanho escuro e cinza com algumas machas dispersas. (Stebbins & Robert, 2003). Não oferecem perigo ao seres humanos (Stebbins & Robert, 2003), mas desenvolveram mecanismos para fugir de ameaças que podem ser potenciais para a sobrevivência do grupo, um desses mecanismos se caracteriza pela capacidade de expansão dos pulmões, que ao se sentirem ameaçados, funcionam como um tipo de camuflagem. (Deban et al.,1994). 2. MONOFILETISMO DO GRUPO Segundo Hollingsworth, (1998), que fez análise das variações em espécies do gênero Sauromalus, concluiu que o grupo possuía cinco espécies conhecidas, sendo elas: Sauromalus ater (Duméril, 1856), Sauromalus Hispidus (Stejneger, 1891), Sauromalus Klauberi (Shaw, 1941), Sauromalus Slevini (Denburgh, 1928) e Sauromalus various (Dickerson, 1919). A monofilia do gênero Sauromalus é suportada por inúmeros caracteres derivados, sendo os principais: a inclusão de um curto processo posterior da interclácula, perda da linha de escala midorsal e a redução do número de dentes pré-maxilares. (Quieroz, 1987). 3. GRUPO EXTERNO Segundo Quieroz (1987), há um grande apoio nos estudos morfológicos para o monofiletismo entre os gêneros Sauromalus e Dipsosauros, confirmando a possibilidade de serem grupos irmãos. Portanto, devido à irmandade entre esses grupos foi escolhida uma espécie dentro deste gênero para ser comparada com as espécies dos Sauromalus. A espécie utilizada para a análise foi Dipsosaurus dorsalis. 4. JUSTIFICATIVA Apesar dos trabalhos realizados por Quieroz afirmando a monofilia do gênero Sauromalus as relações entre as suas espécies constituintes ainda não estão totalmente resolvidas. Principalmente devido essas espécies apresentarem uma rápida evolução dificultando a escolha de genes e a observação de caracteres morfológicos que faça distinção entre as espécies (Hollingsworth 1998), Portanto, esse trabalho está se utilizando de uma combinação de dados (morfológicos e comportamentais) para tentar entender a relação dentro do gênero Sauromalus. 5. CARACTERES 1. Gigantismo (Case, 1982) • (0) presente - (S. hispidus/ S. varius/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. ater/ S. kleuberi/ S. Slevini) 2. Exclusivamente herbívoros (Smits, 1985) • (0) presente - (S. ater/ S. kleuberi/ S. slevini/ S. various) • (1) ausente - ( S. hispidus/ D. dorsalis) 3. Dimorfismo sexual (Stebbins, 2003) • (0) presente - (S. ater/ S. hispidus/ S. various/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. kleuberi/ S. slevini) 4. Poros Femorais (Stebbins, 2003) • (0) presente - (S. ater/ S. hispidus/ S. various/ S. slevini /D. dorsalis) • (1) ausente - (S. kleuberi) 5. Vocalização (Shaw, 1941) • (0) presente - ( S. ater/ D. dorsalis) • (1) ausente - ( S. hispidus/ S. various/ S. slevini/ S. kleuberi) 6. Cuidado Parental ( Petranka 1984) • (0) presente - ( S. hispidus/ S. ater/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. various/ S. slevini/ S. kleuberi) 7. Sulco costal (Carother, 1984) • (0) presente - ( S. various/ S. slevini/ S. klauberi / D. dorsalis) • (1) ausente - (S. ater/ S. hispidus) 8. Mecanismo de inflação (Deban et. al. 1994) • (0) presente - (S. hispidus/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. various/ S. slevini/ S. klauberi / S. ater) 9. Fenesta Coracóide (Carother, 1984) • (0) presente - (S. various/ D. dorsalis) • (1) ausente- (S. klauberi / S. ater/ S. slevini / S. hispidus) 10. Dentes com cúspides secundárias ( Quieroz, 1987) • (0) presente - (S. various/ S. hispidus/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. klauberi / S. ater/ S. slevini) 11. Bandas transversas do corpo dorsal (Shaw, 1945) • (0) presente - (S. hispidus) • (1) ausente - (S. klauberi / S. ater/ S. various/ S. slevini/ D. dorsalis) 12. Mudança de cor morfológica (Shaw, 1945) • (0) presente - (S. hispidus/ S. various/ D. dorsalis) • (1) ausente - (S. klauberi / S. ater/ S. slevini) 6. MATRIZ NÃO POLARIZADA Caracteres Grupo externo * 7. MATRIZ POLARIZADA Grupo externo * Táxon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dipsosaurus dorsalis* 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Sauromalus hispidus 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 Sauromalus ater 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Sauromalus klauberi 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Sauromalus slevini 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 Sauromalus various 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 Táxon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dipsosaurus dorsalis* 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sauromalus hispidus 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Sauromalus ater 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 Sauromalus klauberi 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 Sauromalus slevini 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 Sauromalus various 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 8. TABELA DE CONGRUÊNCIA E INCONGRUÊNCIA DOS CARACTERES Grupo externo * 9. CLADOGRAMA Para análise dos caracteres, as espécies foram representadas pels seguintes letras: Sauromalus hispidus - A / Sauromalus ater - B/ Sauromalus klauberi - C /Sauromalus slevini- D /Sauromalus various - E. Cladograma A. Uso de 12 caracteres resultando em 16 passos (cladograma mais parcimonioso). Táxon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dipsosaurus dorsalis* 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sauromalus hispidus 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Sauromalus ater 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 Sauromalus klauberi 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 Sauromalus slevini 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 Sauromalus various 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 ∑C 8 8 10 11 2 6 5 8 7 8 11 8 ∑I 3 3 1 0 9 5 6 3 4 3 0 3 Cladograma B. Uso de 12 caracteres resultando em 22 passos (cladograma menos parcimonioso). Legenda: Vermelho: Caracteres que sofrem reversão Verde: Caracteres que surgem independentemente 10. ÁRVORES DE CONSENSO Estrito Semi- estrito 11. CÁLCULO DOS ÍNDICES 11.a - Índice de Consistência • O índice de Consistência trás a mensuração do número de eventos homoplásicos para um determinado caráter ou para um determinado cladograma. É sempre um número maior que zero e menor ou igual a 1 e que será tanto menor quanto maior for o número de eventos homoplásicos no cladograma. (Kluge & Farriz, 1969). 𝒄𝒊 = 𝒎 𝒔 = 𝟏𝟐 𝟏𝟔 = 𝟎, 𝟔𝟐𝟓 O resultado obtido no índice de consistência foi menos que 1, o que significa a grande ocorrência de eventos homoplásticos no cladograma. Ou seja a proporção de eventos homoplásticos é maior que o número de sinapomorfias. 11.b Índice de Retenção O Índice de retenção indica a proporção de autapomorfiase homoplasias em relação ao total de passos. Levando em consideração que g seria o número máximo possível de surgimentos de um caráter em um determinando cladograma. (Farris, 1989). 𝒓 = 𝒈 − 𝒔 𝒈 − 𝒎 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TOTAL G 3 4 2 1 6 5 2 4 6 3 1 3 40 𝑟 = 40 − 12 40 − 16 = 28 24 = 1,16 O índice de retenção corresponde a um valor número positivo. No resultado obtido acima, o valor se aproxima de 1,0 tendo como significância a ocorrência de um maior número de caracteres sinapomórficos não autapomórficos no cladograma. 11.c Índice de consistência reescalonado Consiste em um cálculo numérico do produto do índice de consistência pelo índice de retenção. Sendo sempre um índice positivo entre 0 e 1,0, afetado mais fortemente pela ocorrência de homoplasias e menos fortemente pela ocorrência de autapomorfias. (Farris, 1989). RC = R. CI RC = 1,16. 0,0625 = 0,725 O valor aproximado de 1 tem como significância de maior índice de homoplasias não autopomorficas. 12. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados morfológicos e comportamentais nesse trabalho auxiliaram para reconstrução da filogenia do gênero Sauromalus. Foram utilizados 12 caracteres, não houve presença de caráter multiestado, pois as características foram baseadas apenas na ausência e presença de determinado caractere. O cladograma A, considerado o mais parcimonioso, de 16 passos, onde duas sinapomorfias apoiam a monofilia do grupo dos Sauromalus, sendo o caráter 5 e 9. Foram encontradas 9 sinapomorfias (1,2,3,5,6,8,9,10,12), onde os caracteres 8,2,6 sustentam B, C, D, E, apesar de que 6 sofre reversão no ramo B. Os táxons B, C e D são sustentados por, 1,10,12. No mesmo cladograma foi observado a ocorrência de eventos homoplásticos, como no ramo A que contém o caractere 7 que surgiu também no ramo B. Além disso a análise revelou diversas reversões como o caráter 5 e 9 que sustentam a monofilia do gênero, sendo o 5 revertendo no ramo B e o 9 no ramo E. O caráter 6 que sustenta C, D, E, reverteu no B. Sendo assim, com a análise dos caracteres do cladograma, demonstra que Sauromalus Hispidus é mais basal em comparação com as demais espécies, Sauromalus Klauberi e Sauromalus Slevini são notoriamente monofiléticos, mas que todas as espécies se unem por meio de duas sinapomorfias, sendo o mecanismo de vocalização (Shaw, 1941) e pela Fenesta Coracóide (Carother, 1984). O Cladograma B, cosiderado o menos parcimonioso, resultando em 22 passos, contem uma série de homoplasias, sendo que os caracteres 5,8,2,1,10,12,9 sustentam a monofilia do grupo, com a ocorrência de 10 sinapomorfias (5, 8, 2, 1, 10, 12, 9, 7, 6, 3). No ramo C há ocorrência de uma autapomorfia (caráter 4), As sinapomorfias que sustentam o grupo sofre reversões, sendo 1,10,12 sofrendo reversões nos ramos A e E, 2 e 8 sofrem reversão no ramo A e 9 sofre reversão no ramo E. Nessas condições, o cladograma B junta Sauromalus hispidus e Sauromalus ater (monofiléticos), Sauromalus klauberi e Sauromalus Slevini (monofilético), sendo Sauromalus híspidus como espécies mais basal, mas todos estão juntos pelos seguintes caracteres: Gigantismo (Case, 1982), Exclusivamente herbívoros (Smits, 1985), Vocalização (Shaw, 1941), Mecanismo de inflação (Deban et. al. 1994), Dentes com cúspides secundárias ( Quieroz, 1987), Mudança de cor morfológica (Shaw, 1945), Fenesta Coracóide (Carother, 1984). 13. CONCLUSÃO Infere-se que os dados utilizados nesse trabalho foram suficientes para definir a relação entre as espécies do gênero Sauromalus. A monofilia do grupo é confirmada. Sauromalus Hispidus é um grupo mais basal. O gênero apresentou como o grupo irmão uma espécie de Dipsosauros. 14. REFERÊNCIAS Shaw, C. E. 1945. The chuckwallas, genus Natural History 10:269–306. Stebbins, Robert C., (2003) Um Guia de Campo para Répteis e Anfíbios Ocidentais , 3a. Edição. Houghton Mifflin Company, ISBN 0-395-98272-3 Deban, SM, JC O'Reilly e TC Theimer 1994. Mecanismo de inflação defensiva no chuckwalla, Sauromalus obesus. Journal of Experimental Zoology 270: 451-459 Hollingsworth, Bradford D. 1998. A Evolução de Iguanas, uma Visão Geral e uma Lista de Verificação de Espécies . Iguanas: Biologia e Conservação . University of California Press. p. 42. ISBN 978-0-520-23854-1 Montanucci, R. R. 2000. Comments on the restriction of the type locality and nomeclature of the chuckwalla, Sauromalus ater Duméril 1856. Herpetol. Rev. 31: 138-142 Stejneger, L. 1891 (1892). Description of a new North American lizard of the genus Sauromalus. Proc. U.S. Natl. Mus. 14:409-411. Shaw, Charles E. (1941). "A new chuckwalla from Santa Catalina Island, Gulf of California, Mexico". Transactions of the San Diego Society of Natural History. 9 (28): 285–288. Van Denburgh, John (1922). The Reptiles of Western North America. Volume I. Lizards and Volume II. Snakes and Turtles. Occasional Papers of the California Academy of Sciences 10: 1–612; 613–1028. (Sauromalus slevini, new species, p. 97). Dickerson, M. C. (1919). Diagnoses of twenty-three new species and a new genus of lizards from Lower California. Bulletin of the American Museum of Natural History. 41 (10): 461–47. Quieroz, K. 1987. Phylogenetic systematic of iguanine lizards: a comparative octeological study. Univ. California Publ. Zool. 118:1-203 Case, TJ (1982). Ecologia e evolução de gigantes chuckwallas insulares, Sauromalus hispidus e Sauromalus varius . Iguanas do Mundo. Smits, A.W. 1985. Correlates of activity, diet, and body water flux in the chuckwalla, Sauromalus hispidus. Physiol. Zool. 58: 166-174. Kluge A. G. & J. S. Farris. 1969. Quantitative phyletics and the evolution of anurans. Syst. Zool. 18:1-32 Farris, J.S. 1989. The retention index and rescaled consistency index. Cladistics 5:417-419
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