1

Reprodução

Biologia dos répteis Prof. Daniel O. Mesquita

1

Algumas observações sobre a reprodução dos répteis

  Maioria tem os dois sexos   Maioria tem gametas masculinos e femininos   Maior parte da nutrição do feto está no ovo   Machos e fêmeas tem investimento parental

desigual

2

Características básicas do sistema reprodutivo dos

répteis

3

4 5

Répteis — orgão introdutor (exceto Sphenodon)   Tartarugas e

Crocodilianos   Pênis —

provavelmente homólogo ao pênis dos mamíferos

  Squamata   Hemi-pênis — não

homólogo ao pênis, possivelmente de orgãos pares

6

Vantagem — alta probabilidade de parantesco

Desvantagem — competição extrema por cópula, o que pode ser arriscado

2

7 8 9

10

Mais algumas características reprodutivas em répteis   Amnióticos   Ovos maiores (comparados com anfíbios)   Viviparidade comum em alguns grupos, mas

inexistente em outros   Cuidado parental raro, mas bem distribuído

  Regra em crocodilianos

11 12

3

Modos reprodutivos

  Modos reprodutivos podem ser definidos em vários níveis:   Nutricional   Comportamental

13

Nutrição

  Lecitotrofia   Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião

são do vitelo, quando é formado na ovulação   Matotrofia

  Os nutrientes para o desenvolvimento do embrião são fornecidos pela fêmea durante a gestação

14

Lecitotrofia

  Alimentação pelo vitelo

15

16 17

Matotrofia

  Placentotrofia   Transferência pela placenta   Exemplo extremo de matotrofia

  Mabuya heathi

18

4

19 20 21

Alguns modos reprodutivos extremos, mas interessantes   Reprodução assexual

  Partenogênese

  7 famílias de lagartos, uma família de serpente

  Lagartos Teiidae do gênero Cnemidophorus

22 23 24 Cnemidophorus inornatus

5

25

Cuidado parental

  Qualquer forma de comportamento parental que pode incrementar a sobrevivência da prole

26

Freqüência de cuidado parental

  Relativamente baixa, exceto em crocodilianos, aonde é uma regra   Os próximos sumários não consideram a

construção de ninho como uma forma de cuidado

27

Tartarugas

  Quem cuida — Fêmea   Famílias — 2 de 13   Espécies — 3 de 260   % de espécies — 1

28

Crocodilianos

  Quem cuida — Macho ou Fêmea

  Famílias — Todas   Espécies — Todas   % de espécies — 100

29

Lagartos

  Quem cuida — Fêmea

  Famílias — 6 de 15   Espécies — 41 de

3000   % de espécies — 1.3

30

6

Anfisbenas*

  Desconhecido

31

*Lembre-se — esses são lagartos!

Serpentes*

  Quem cuida — Fêmea

  Famílias — 6 de 11   Espécies — 47 de

1700   % de espécies — 2.8

32

*Lembre-se — esses são lagartos!

Características gerais de cuidado parental   Assistência ao ninho ou ao ovo

  Um dos pais permanece perto do ninho mas sem sinal de defesa detectável

  Vigia do ninho e dos ovos   Um dos pais permanece perto do ninho e o defende

ativamente   Guarda ou assistência ao filhote

  Um dos pais permanece perto do filhote após o nascimento

33

Assistência ao ninho ou ao ovo

  Espécies   Eumeces septentrionalis   Iguana iguana

  Função   Regula a troca de água   Mantém os ovos

escondidos

34

Vigia do ninho e dos ovos

  Espécies   Eumeces sp.   Iguana iguana

  Comportamento   Reage agressivamente   Reage agressivamente

35

Vigia do ninho e dos ovos

  Espécies   Mamba   Crocodylus niloticus

  Comportamento   Atacam invasores   Atacam lagartos

monitores que se aproximam dos ninhos

36

7

Transporte dos ovos ou da ninhada

  Espécies   Crocodilianos

  Eumeces sp.

  Comportamento   Transportam os filhotes na

boca do ninho para a água   Transportam os ovos caso

as condições ambientais mudem

37

Chocar os ovos

  Espécies   Eumeces sp.

  Python molurus

  Comportamento   Providenciar umidade

aos ovos   Providencia calor aos

ovos

38

Guarda ou assistência ao filhote

  Espécies   Mabuya sp.   Crocodilianos

  Comportamento   Fêmeas ajudam os

filhotes a saírem da membrana placentária após o nascimento

  Mães respondem aos chamados dos filhotes

39

Ecologia reprodutiva

  Construção de ninhos   Determinação do sexo   Sazonalidade   Evolução da viviparidade

40

Porque construir um ninho?

  Aumenta a probabilidade dos ovos sobreviverem até o nascimento   Flutuações ambientais   Predadores   Parasitas

41

Porque construir um ninho?

  A maioria do répteis constrói algum tipo de ninho — a razão primária é a manutenção da umidade adequada para o desenvolvimento

  Selecionando locais adequados:   Aumentar a taxa de crescimento   Diminuir o tempo de incubação

42

8

43

Bassiana duperreyi

44 Bassiana duperreyi

“Saindo na hora certa”

  O momento que o nascimento ocorre tem seu risco   Na maioria dos répteis, a seleção natural favorece

que nascimentos em momentos de abundância de recursos sejam beneficiados

  Entretanto, causas alternativas podem ser favorecidas pela seleção natural   e.g., Chrysemys picta

45

46

Em invernos sem neve, a mortalidade pode chegar a 80%

Em invernos com neve, filhotes não congelam

Chrysemys picta 47 Chrysemys picta

Tipos mais comuns de determinação genética do sexo

  Machos/Fêmeas heterogâmicos   XY/XX — macho heteromórfico   ZZ/ZW — fêmea heteromórfica   Homomórficos, mas com determinação genética

48

9

Determinação do sexo dependente da temperatura (TSD)

  Geralmente associado com ausência de cromossomos heteromórficos

  Temperatura média do ninho durante o segundo trimestre de desenvolvimento regula o desenvolvimento gonadal e determina o sexo da ninhada

49

TSD ocorrem em vários répteis

  Quase todas as tartarugas   Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em

temperaturas mais altas   Todos os crocodilianos

  Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em temperaturas mais baixas

50

  Sphenodon   Iguania, Gekkonidae, e Lacertidae

  Geralmente, as fêmeas se desenvolvem em temperaturas mais baixas

51

52

Imaginem as consequências!

  A razão sexual é controlada só pelas fêmeas?

  A seleção deve favorecer que tipo de fêmea?   Qual o efeito que o aquecimento global pode

ter?   Tamar!!!

53

Porque os répteis devem reproduzir sazonalmente?   Ambientes sazonais

  Temperados vs. trópicos   Chuva vs. seca

  Suprimento de alimentos sazonal   Variação sazonal de predadores

54

10

Evolução da viviparidade

  Muitas hipóteses   Alternativa ao cuidado parental (evolução

independente)   O cuidado parental poderia agir como um

“facilitador” para a evolução a viviparidade   Retenção dos ovos em ambiente frios

História de vida

  Grupo de adaptações de um organismo que influenciam diretamente em seus valores de sobrevivência

  Répteis   Ovo-juvenil-adulto

56

Características da história de vida

  Tamanho do ovo   Número de ovos   Tamanho do corpo da fêmea   Idade na primeira reprodução   Tamanho na primeira reprodução   Sobrevivência em cada idade

57

Tamanho da ninhada

  Répteis põem poucos ovos (mas com mais vitelo) comparados com anfíbios: lagarto-de-colarinho - 4 a 24 ovos; rã-leopardo - 2000

  Algumas espécies possuem número de ovos fixos (Gekkos 1-2, Anolis 1)

  Na maioria das espécies o número de ovos é proporcional ao tamanho

58 59

Rana pipiens

Crotaphytus collaris

60

11

61

Hemidactylus mabouia

62

Gymnodactylus geckoides

63

30 40 50 600

1

2

3

CRA

Tam

anho

da

ninh

ada

r=0.63, p=0.0001

Medindo o tamanho da ninhada: problemas em tartarugas   Em Squamata e crocodilianos, a cintura pélvica e os

ovos são flexíveis   Ovos podem ser grandes em relação ao tamanho da cloaca da

fêmea

  Em tartarugas, a cintura pélvica é fundida com o plastrão, o que promove uma constrição absoluta do tamanho da ninhada

64 65

No optimal egg size

Optimal egg size occurs at 130 mm

Optimal egg size small

Perspectica Histórica

  Nos anos 60 e 70, o ambiente local era considerado como o determinante primário das características da história de vida   Embora isso seja bem intuitivo, assume que a

história evolutiva dos organismos (e.g., sua ancestralidade) tenha um papel menos importante que o ambiente na determinação das características de história de vida

66

12

  Expectativa: as características da história de vida de todas as espécies de uma mesma localidade devem ser similares, ou pelo menos mais similar do que dentro de uma espécie entre localidades diferentes

67

Bibliografia sugerida

  Ballinger, R. 1982. Life history variations. Pp. . In E. Pianka e R. B. Huey, eds. Lizard Ecology: Studies of a Model Organism.

  Dunham, A. E., D. B. Miles, D. N. Reznick. 1988. Life history patterns in squamate reptiles. Pp. 441-522. In C. Gans e R. B. Huey, eds. Defense and Life History, Biologia of the Reptilia. Vol. 16 Alan R. Liss, New York.

  Mesquita, D. O., e G. R. Colli. 2010. Life history patterns in South American tropical lizards, p. 45-71. In: Reproducción en Reptiles: Morfología, Ecología y Evolución. O. H. Gallegos, F. R. M. Cruz, and J. F. M. Sánchez (eds.). Universidad Autónoma del Estado de México, México.

68

Bibliografia sugerida

69

Bibliografia sugerida

70