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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Evolução da genitalia masculina em Drosophila mediopunctata
Title Alternative: Evolution of the male genitalia in Drosophila mediopunctata
Author: Andrade, Carlos Alberto da Conceição
Advisor: Klaczko, Louis Bernard, 1953-
Abstract: Resumo: O tamanho e forma do edeago de Drosophila mediopunctata foram estudados a partir de moscas oriundas de duas coletas realizadas numa população natural na Mata Santa enebra, Campinas, SP. A metodologia empregada em todo o trabalho consistiu na elaboração de dois desenhos para o edeago de cada espécime. A seguir, foram estimadas as médias e as configurações consensos para cada par de desenhos, que foram utilizadas, respectivamente, em análises estatísticas univariadas e de morfometria geométrica. Esta metodologia ermitiu obter resultados consistentes e confiáveis para analisar o tamanho e forma do edeago. Em primeiro lugar, investigamos a plasticidade fenotípica do edeago de D. mediopunctata, verificando como ele varia quando as moscas são criadas em duas temperaturas diferentes. O resultado obtido mostrou diferenças de tamanho e forma nestas duas condições experimentais: moscas criadas a 16.5°C tiveram os edeagos maiores do que as criadas a 20°C; uma área no edeago (apical) foi responsável pela maior parte da variação em forma. Em segundo lugar, comparamos a variação fenotípica do edeago com a da asa, estudada simultaneamente nos mesmos animais, os quais vieram diretamente do campo ou foram criados no laboratório; bem como a herdabilidade natural e no laboratório. A asa foi empregada como um sistema de referência para a variação de tamanho e forma do corpo; e, também, analisada com estatísticas univariadas e de morfometria geométrica. Para medidas lineares foram encontrados: coeficientes de variação, em média, maiores no edeago do que na asa entre os animais criados no laboratório; enquanto que nos animais vindos diretamente do campo não houve diferença significativa. Além disto, foram calculadas as correlações fenotípicas entre medidas dos dois órgãos. A partir de moscas oriundas do campo e laboratório detectamos herdabilidades significativas para medidas lineares do edeago. Com relação à asa identificamos apenas um traço com herdabilidade natural significativa, ao passo que no laboratório seis traços mostraram valores significativos. Nossa investigação capturou a herdabilidade ¿natural¿ para a forma da asa e variação para a forma do edeago. Contudo, valores significativos para tamanho do centróide e para o componente uniforme de ambas estruturas só foram encontrados para as estimativas de herdabilidade no laboratório. Outros dados pertinentes foram: primeiro, correlação significativa e positiva entre os tamanhos do centróide do edeago e asa; segundo, o tamanho do centróide do edeago mostrou poucas correlações com a forma da asa; terceiro, muitas correlações fenotípicas foram encontradas entre ambas estruturas, embora não consistentes. Nossos dados foram discutidos com relação a três hipóteses centrais (chave-e-fechadura, pleiotropia e seleção sexual) que tentam explicar a evolução da genitália masculina. Nossos resultados não apóiam a hipótese chave-e-fechadura, mas não nos permitem refutar as hipóteses da pleiotropia e seleção sexual. Embora este estudo tenha se concentrado exclusivamente no órgão intromitente, é recomendável analisar a contrapartida na genitália feminina

Abstract: The size and shape of the aedeagus of Drosophila mediopunctata, obtained from two collections of a natural population in Mata Santa Genebra, were analyzed in this study. The methodology applied in all of the study consisted in making two drawings for each aedeagus of each specimen. Next, the averages or consensus configurations were estimated for each pair of drawings. These figures were used in univariate statistical analysis and in geometric morphometrics. This methodology resulted in consistent and reliable results to analyze the size and shape of the aedeagus. Firstly, we investigated the phenotypic plasticity of the aedeagus of D. mediopunctata, observing how it varies when the flies are reared in two different temperatures. The result obtained showed differences in size and shape in these two experimental conditions: flies reared at 16.5°C had larger aedeagus than those reared at 20°C; one area of the aedeagus (apical) accounted for most of the shape variation. Secondly, we compared the phenotypic variation of the aedeagus with the wing, studied simultaneously in the same flies which came directly from the field or were raised in the laboratory. The natural and laboratory heritability were also compared. For linear measures, the following was found: the coefficients of variation, in average, were higher in the aedeagus than in the wing. Furthermore, the phenotypic correlations between the two organs were calculated. The wing was also analyzed with univariate statistics and geometric morphometrics to provide a reference system for variation of size and shape. From field and laboratory flies, we detected significant heritabilities for linear measures of the aedeagus: five for the first and six for the second. Regarding the wing, we identified only one trait with natural heritability, whereas for the laboratory, six traits were found. Our investigation captured the natural heritability for the shape of the wing and the variation of the shape of the aedeagus. Significant data for centroid size and for the uniform component of both structures were found for the estimates of heritability in the laboratory. Other pertinent data were: first, significant and positive correlation between the centroid sizes of the aedeagus and the wing; second, the size of the centroid of the aedeagus showed few correlations with the shape of the wing; third, many phenotypic correlations were found between both structures, although not consistent. Our data was discussed with relation to three main hypotheses (lock-and-key, pleiotropy, and sexual selection) which attempt to explain the evolution of male genitalia. Our results allow us to refute the lock-and-key hypothesis, but not the hypotheses of pleiotropy and sexual selection. Although this study concentrated exclusively on the intromittent organ, further verification of the counterpart in the female genitalia is necessary
Subject: Drosophila
Hereditariedade
Penis
Asas (Anatomia)
Biometria
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2006
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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