Determinação de sexo em organismos aquáticos

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Determinação de Sexo em Organismos Aquáticos
Emanuel magalhães
Karisson rodrigues
Luan silva
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI
CAMPUS MINISTRO REIS VELOSO – CMRV
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DO MAR
CURSO DE ENGENHARIA DE PESCA
FISIOLOGIA DE ANIMAIS AQUÁTICOS
Prof.ª Dr.ª EDNA CUNHA
PARNAÍBA (PI) - 2016
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Cronograma Apresentação
Introdução (Luan Silva)
Determinação de sexo em Crustáceos (Luan Silva)
Determinação de sexo em Moluscos (Emanuel Magalhães)
Determinação de sexo em Peixes (Karisson Rodrigues)
Conclusão (Luan Silva, Karisson Rodrigues, Emanuel Magalhães)
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Introdução
A determinação do sexo é um processo biológico fundamental;
Ela afeta não só a diferenciação sexual das gônadas, mas também o desenvolvimento da maioria dos órgãos, e leva a diferenças em função do sexo no comportamento, fisiologia e morfologia;
Organismos desenvolveram uma variedade de diferentes sistemas de determinação do sexo, que podem ser amplamente dividas em duas categorias: GENÉTICA e AMBIENTAL;
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Introdução
Determinação sexual genética:
É atribuída à segregação genética de genes, muitas vezes, residente nos cromossomas sexuais que iniciam vias de desenvolvimento que determinam o sexo alternados;
Determinação sexual ambiental: 
É iniciado por estímulos ambientais que presumivelmente desencadeiam sinais genéticos alternativos, que regulam genes que determinam se o organismo torna-se macho ou fêmea;
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Introdução
Embora a determinação sexual genética ser um sistema mais prevalente em animais;
A determinação sexual ambiental é, também filogeneticamente generalizada, ocorrendo em tal taxa diversas como rotíferos, nematóides, CUSTÁCEOS, insetos, PEIXES, répteis;
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Introdução
Determinação sexual ambiental: Estímulos ambientais envolvidos
TEMPERATURA;
FOTOPERÍODO;
NUTRIÇÃO;
DENSIDADE POPULACIONAL;
 Tem surgido repetidamente durante a evolução, o que pode implicar o significado adaptativo deste sistema em ambientes;
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Classificação Taxonômica
Filo: Arthropoda
Subfilo: Crustacea
 Classe: Branchiopoda Classe: Malacostraca
 Ordem: Diplostraca Ordem: Decapoda
 
 
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Determinação de Sexo em Crustáceos
O Daphnia magna pulga de água é um crustáceo BRANCHIOPODA, que é um habitante comum em lagoas de água doce na Europa e Ásia. D. magna é conhecido por alternar entre partenogênese e reprodução sexual quando declínios de qualidade ambiental. Populações normais, saudáveis ​​são inteiramente fêmea;
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Determinação de Sexo em Crustáceos
Daphnia magna
No entanto, fotoperíodo encurtado, a falta de alimentos e / ou aumento da densidade populacional, levam à produção clonal de machos são geneticamente idênticos às suas irmãs e mães;
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ANTENAS PRESENTE NO MACHO E AUSENTE NAS FÊMEAS
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NATURALMENTE
Dsx1 e Dsx2 INJETADOS
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DISCUSSÃO
Classificação Taxonômica
Filo: Mollusca
Classe: Gastropoda Cephalopoda Bivalvia
 Caracóis, Lesmas; Lulas, Polvos; Ostras, Mexilhões, Vieiras
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Determinação de sexo em moluscos
Determinação do sexo na ostra Pinctada margaritifera:
Bivalve bentônico que vive na região do Indo-Pacífico, particularmente abundante no Pacífico Sul;
São cultivadas ~10m abaixo da superfície;
Produção de pérolas negras;
Controle da reprodução;
P. margaritifera é protândrico;
Baixa disponibilidade de ovos;
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Determinação de sexo em Moluscos
Determinação do sexo na ostra Pinctada margaritifera:
O mecanismo de determinação do gênero é um dos fatores que afetam a proporção entre os sexos;
Sexo é determinado por fatores genéticos ou ambientais ou a interação de ambos;
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Determinação de sexo em Moluscos
Hermafroditismo:
Hermafroditismo funcional;
Sexualidade consecutiva;
Sexualidade ritimica consecutiva;
Sexualidade alternativa;
P.. Margaritifera é um hermafrodita consecutivo protândrico.
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Determinação de sexo em Moluscos
Tamanho e idade:
Machos < 80 mm fêmeas > 90 mm;
Investem na gametogênese e desova; 
A formação dos gametas exige muita energia;
No inicio do desenvolvimento, a maioria da energia é utilizada para o crescimento;
Machos precisam de menos energia que as fêmeas para produzir gametas;
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Determinação de sexo em Moluscos
Determinação genética do gênero:
Determinação do sexo pela heterogametia, XY ou ZW;
Dois genótipos para os homens;
Homens verdadeiros (MF), machos protândrico (FF), e um único genótipo para o sexo feminino (FF).
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Determinação de sexo em Moluscos
Controle hormonal:
Em bivalves, os estrógenos são mais abundantes nas fêmeas e andrógenos nos machos;
Injeções de estradiol, testosterona, progesterona;
Acelera a diferenciação gonadal e morfologica.
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Determinação de sexo em Moluscos
Efeitos ambientais sobre a determinação do gênero:
A determinação do gênero tem um forte componente ambiental, resultante de fatores bióticos e abióticos;
Temperatura, disponibilidade de alimentos e fotoperíodo; 
A temperatura desempenha um papel chave na regulação da mitose gônio;
C. gigas fêmeas mudam durante o verão para baixo ou nenhum fêmeas no inverno;
A diminuição da temperatura suaviza a gametogênese, por conta da energia ser alocada para o metabolismo em vez de reprodução.
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Determinação de sexo em Moluscos
Efeitos ambientais sobre a determinação do gênero:
Disponibilidade de alimentos, afeta a gametogênese em P. margaritifera.
As mudanças protogínicas ocorrem com a baixa disponibilidade de alimentos;
As condições do ambiente determinam o gênero.
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Determinação de sexo em Moluscos
A poluição:
Existem fatores que podem ter efeitos estressantes nos bivalves;
Um dos principais problemas que afectam as populações naturais e cultivadas de bivalves é a poluição;
A taxa de gametogênese é afetada por contaminantes ambientais;
Tributilestanho(TBT) e o trifenilestanho (TPT);
TBT provoca imposex, desenvolvimento de órgãos masculinos em bivalves femininos.
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Classificação Taxonômica
Filo: Chordata
Subfilo: Vertebrata (Craniata)
Classe: Ciclostomata Classe:Chondrichthyes Classe: Osteichthyes
 
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Nos peixes, é bastante variável, tornando-se instável;
Exemplos, em mamíferos e aves, as gônadas se diferenciam somente através de fatores endógenos e intrínsecos. Assim, é estável;
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Determinação de Sexo em Peixes
Mecanismos de determinação sexual em peixes
Fatores endógenos e intrínsecos (genéticos)
Fatores exógenos e ambientais (hormônios, pH, temperatura)
Determinação de Sexo em Peixes
Qual gênero vai determinar o sexo das proles? 
Sistema de determinação de sexo;
Na maioria dos mamíferos, insetos e plantas:
Sistema XY
Organismo Feminino Organismo Masculino 
XX XY
(sexo homogamético) (sexo heterogamético)
 Quem determina o sexo da(s) proles é organismo de sexo masculino (esperma);
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Determinação de Sexo em Peixes
Nos peixes, além do sistema XY (truta arco-íris), também vai haver o sistema ZW:
 Sistema ZW
Organismo Feminino Organismo Masculino 
ZW ZZ
(sexo heterogamético) (sexo homogamético)
 Nesse caso, quem determina o sexo da(s) prole(s) é o organismo feminino (óvulos);
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Determinação de Sexo em Peixes
Classificação em relação ao desenvolvimento sexual:
Gonocórico ou bissexuado;
Hermafrodita:
Simultâneo;
Sequencial.
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Determinação de Sexo em Peixes
Hermafroditismo
Nem sempre significa autofecundação;
Apresentam gônadas com tecidos das duas formas sexuais (bissexualidade)
Atuam tanto como ovário e/ou testículos;
33Determinação de Sexo em Peixes
Hermafroditismo simultâneo:
Comportam-se como fêmeas e machos ao mesmo tempo, durante toda a vida;
Não são capazes de autofecundação;
Ovócitos e esperma são liberados através de aberturas separadas;
Difundido entre os teleósteos e mais restrito a espécies marinhas, principalmente às que habitam recifes de corais;
Ideais para animais de baixa densidade populacional;
Encontrados em espécies das famílias Serranidae e Gobiidae, além de espécies do gênero Serranus.
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Serranus tortugarum
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Determinação de Sexo em Peixes
Hermafroditismo Sequencial:
Indivíduo adulto pode apresentar inicialmente um sexo, e posteriormente, desenvolve o sexo oposto;
Essa inversão ocorre devido diversos fatores, como, fisiológicos, genéticos e comportamento social;
OBS.: ESSA INVERSÃO DE SEXO OCORRE APENAS UMA ÚNICA VEZ NO CICLO DE VIDA, SENDO IRREVERSÍVEL!
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Determinação de Sexo em Peixes
Hermafroditismo Sequencial
Protoginia (Protogínicos): 
Mudança de sexo de fêmea para macho;
Maturação das estruturas sexuais femininas antes, e depois, a maturação das estruturas masculinas;
Fatores que podem levar a Protoginia:
Formação de harém, como um macho dominante e várias fêmeas;
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Garoupas – Subfamília Epinephelinae;
Epinephelus aeneus
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Determinação de Sexo em Peixes
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Determinação de Sexo em Peixes
Protandria (Protândricos):
Estruturas sexuais masculinas acontece antes da maturação das estruturas femininas;
Mudança de macho para fêmea;
Todos nascem como machos, só que o macho dominante, sofre uma mudança para fêmea;
Quando a fêmea morre, o macho dominante assume o seu lugar tornando-se fêmea;
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Peixe palhaço - Amphiprion frenatus; 
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Determinação de Sexo em Peixes
Hermafrotitismo serial bilateral:
A mudança de sexo ocorre em qualquer momento do ciclo de vida, e várias vezes, sendo assim, reversível;
A mudança vai depernder da pressão do ambiente pela necessidade de um determinado sexo;
Geralmente, em animais pequenos, espaçadamente distribuídos, deslocamento em busca do parceiro é altamente perigoso;
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Góbios – Gênero Gobiodon;
Gobiodon rivulatus
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Determinação de Sexo em Peixes
Gonocóricos:
Seres dioicos, gametas masculinos e femininos produzidos por indivíduos diferentes;
Compreende cerca de 88% do total de peixes;
Os sexos são separados e geneticamente determinados, não ocorrendo mudança de sexo;
mas...
A gônada desses indivíduos são bipotencial indiferenciada, podendo se desenvolver em ovário ou testículo; 
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Determinação de Sexo em Peixes
Fase inicial do desenvolvimento embrionário, os embriões já tem definido geneticamente se vão originar machos ou fêmeas;
Sistema XY Sistema ZW
XX/XY ZW/ZZ
 Definição morfológica ocorre na fase larva, podendo ser definida pela ação de hormônios ou por fatores ambientes;
Mudança no balanço hormonal dos indivíduos ou em alguns fatores ambientais, haverá indução da mudança de sexo;
 
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Determinação de Sexo em Peixes
Período de diferenciação sexual:
Até 20 dias após a eclosão da larva – Ictalurus punctatus (catfish americano) e Oreochromis niloticus (tilápias);
Até 100 dias – linguado japonês;
 É aí que entra a questão da reversão sexual usada na piscicultura...
Permitindo ao criador ter tanques exemplares de apenas um sexo, geralmente o sexo de melhor crescimento;
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Tilápia nilótica - Oreochromis niloticus
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Determinação de Sexo em Peixes
Ex.: Truta arco-íris - Oncorhynchus mykiss;
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Determinação de Sexo em Peixes
Fatores abióticos:
Temperatura principal fator a afetar a diferenciação sexual:
Catfish americano: 10º e o 24º dia após a eclosão
34º C : aumento da proporção de fêmeas;
20º a 27ºC : não houve mudanças de sexo considerável;
Tilápia nilótica: logo após o 10º dia após a eclosão
36º : porcentagem de machos de 68 – 94%;
38º e a 18ºC: não há mudanças de sexo;
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Determinação de Sexo em Peixes
Fatores abióticos:
O pH também pode levar a uma alteração de sexo:
Algumas espécies do gênero Apistogramma:
pH 4,5: maior proporção de machos;
pH 6,5: menor proporção de machos;
Poecilia reticulata (Barrigudinhos), mantidos por 18 semanas após a eclosão:
pH 6,2 – 6,5: apresentam maior proporção de fêmeas;
pH 8,5 – 8,8: tiveram maior proporção de machos;
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Determinação de Sexo em Peixes
Indução à inversão sexual por hormônios (andrógenos);
Aplicação de hormônios em duas formas: direto na água onde as larvas se encontram ou misturado a ração;
Masculinização: metil-testoterona
Tilápia
Feminilização: 17 β-estradiol
Linguado japonês
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XX
XY
XX
XX
XX
Reversão
XX
Prole 100% fêmea
Conclusão
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Referencias Bibliográficas
Determinação de sexo em Crustáceos:
KATO, Yasuhiko. et al. Environmental Sex Determination in the Branchiopod Crustacean Daphnia magna: Deep Coservation of a Doublesex Gene in the Sex-Determining Pathway. PLoS genetics, PLoS Genet 7(3): Ed. 1001345. Mar. 2011. Disponível em: <http://www.journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1001345>
Determinação de sexo em Peixes:
BALDISSEROTTO, Bernardo. Fisiologia de Peixes Aplicado à Piscicultura. Santa Maria: Ed. Da UFSM, 2009. Cap. 7.
http://www.fishbase.org
COSTA, R.B.S. et al. Definição sexual: existe um padrão na sexualidade dos peixe? Uma revisão. Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal, Fortaleza: v. 7, n. 2, p. 390-415, jul-dez, 2013. Disponível em: < http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/7808> 
Determinação de sexo em Moluscos:
SOYEZ, Claude. et al. Determination of Gender in the Pearl Oyster Pinctada margaritifera. Journal of Shellfish Research, [S.I.]: v. 30, p. 231-240, Aug. 2011. Disponível em: < archimer.ifremer.fr/doc/00040/15100/12543.pdf>
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