Scinax granulatus (Peters, 1871) é um anfíbio anuro, pertencente à família Hylidae, e relativamente comum na maior parte de sua área de ocorrência, que abrange o sul do Brasil, o Uruguai e algumas regiões da Argentina. Nesses locais, a espécie ocorre parcialmente em simpatria com Scinax fuscovarius (Lutz, 1925), Scinax nasicus (Cope, 1862) e Scinax perereca Pombal Jr., Haddad & Kasahara, 1995, espécies similares morfologicamente e com estruturas do canto bastante parecidas. A existência de grande variabilidade e sobreposição dos caracteres apontados como diagnósticos dessas espécies muitas vezes torna difícil a realização de uma eficiente diferenciação entre tais táxons, sendo comum a ocorrência de erros de identificação. Ainda, Scinax granulatus apresenta alta variabilidade morfológica ao longo de sua área de distribuição, fato que levou alguns autores a sugerirem que o táxon na verdade diz respeito a um complexo de espécies. Assim, os objetivos deste trabalho foram realizar análises morfológicas e na estrutura do canto de indivíduos de Scinax granulatus ao longo de sua área de ocorrência, para constatar se as diferenças existentes são relativas a variações populacionais ou se mais de um táxon vem sendo confundido sob este mesmo nome, e realizar comparações de estruturas morfológicas e do canto de Scinax granulatus com as das outras espécies similares que ocorrem em simpatria, para estabelecer diagnoses mais robustas. Para tanto, foram realizados testes estatísticos como Análises de Variância Multivariada, Análise de Componentes Principais e Análise de Variáveis Canônicas, entre outras. A partir da análise dos resultados de variação morfológica e da estrutura do canto obtidos neste trabalho, pôde-se concluir que Scinax granulatus é uma espécie que apresenta alta variabilidade morfológica, mas que as diferenças observadas não foram consideradas grandes o bastante para permitir o estabelecimento de uma diagnose segura entre grupos de indivíduos provenientes de diferentes localidades, de modo que as diferenças encontradas foram consideradas variações populacionais. Ainda, a análise das comparações entre espécies mostrou a existência de diferenças diagnósticas que permitem uma correta identificação dos indivíduos na maior parte dos casos, além de a análise dos cantos de anúncio ter mostrado separação total entre os táxons, indicando que os mesmos são distintos e que possivelmente atuam como mecanismos pré-zigóticos de isolamento reprodutivo.

Os estudos morfológicos das formas imaturas de insetos são escassos. Vários autores reconhecem a importância destes estudos como suporte para classificação desse grupo de organismos. A subfamília Triatominae (Hemiptera, Reduviidae) é composta atualmente por 141 espécies em 18 gêneros. Os triatomíneos, hematófagos obrigatórios, são bem conhecidos pela capacidade de transmitir a doença de Chagas. Todas as espécies, adultos e ninfas, são potenciais transmissores de Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas, que é amplamente distribuído no Novo Mundo. Triatoma dimidiata foi descrito por Latreille em 1811; é uma espécie vetora da doença de Chagas em vários países desde o México no extremo norte de distribuição, em todos os países da América Central, como também na Colômbia, Venezuela, Equador e Peru. Este trabalho descreve a morfologia do ovo e das ninfas de T. dimidiata com o uso de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os ovos são elipsóides com coloração branco brilhante. Comprimento total médio 2,15 ± 0,05 mm. Largura máxima do ovo 1,28 ± 0,02 mm. Corpo e opérculo apresentam exocório com células poligonais irregulares, justapostas, sendo em sua maioria hexagonais; células sem ornamentações. Os cinco instares de T. dimidiata podem ser distinguidos entre si principalmente, pelo aspecto dorsal dos segmentos torácicos. No 1º instar as setas são eretas e nos demais curvas. A superfície do corpo é revestida por cerdas curtas implantadas em tubérculos, estes sendo mais freqüentes com o desenvolvimento. No 1º instar os olhos apresentam omatídeos globosos afastados entre si conferindo um aspecto de amora; nos demais instares aumenta o número de omatídeos e diminui o espaço entre eles. O sulco estridulatório no 1º instar apresenta-se amorfo com estrias centrais paralelas. Nos demais instares o sulco torna-se, progressivamente, alongado, profundo e afilado posteriormente, com estrias paralelas mais próximas entre si. Todos os instares apresentam tricobótrio dorsal no terço apical do segmento II da antena e abertura da glândula de Brindley na mesopleura. As pernas anteriores das ninfas de 5º instar apresentam ctenídio no ápice da face ventral da tíbia. As áreas glabras dorsais, nos terços laterais do abdome, se dispõem da seguinte maneira: 1º instar nos segmentos II a VII, sendo 1+1 no II e 2+2 do III ao VII; nos demais instares, 3+3 do II ao VII. As áreas brilhantes ovais estão localizadas na região mediana ventral dos segmentos IV a VI; ninfas de 1º instar não possuem áreas brilhantes. As placas quitinosas estão presentes em todos os instares sendo que no 1º a placa é retangular, presente apenas no segmento IX; nos demais instares está presente do VII ao IX segmento, sendo, no VII em forma de sino, no VIII oblonga e no IX ocupa toda extensão basal do urosternito. Este estudo visa contribuir para o reconhecimento da espécie a partir das formas imaturas, bem como, auxiliar no esclarecimento da taxonomia e filogenia do grupo. / Studies about the morphology of immatures of the insects are scarce. Several authors recognized the importance of these studies to propose classifications. The subfamily Triatominae (Hemiptera, Reduviidae) includes 141 species in 18 genera. The triatomines are obligatory hematophagous, and well known as vectors of Chagas disease. Adults and nymphs of all species are potential vectors of Trypanosoma cruzi, the protozoan parasite that causes the disease, which is widely distributed in the New World. Triatoma dimidiata Latreille, 1811 has a wide distribution and is a vector of the Chagas disease in several countries, from north of Mexico, all countries of Central America, Colombia, Venezuela, Equador and Peru. This work described the morphology of eggs and nymphs of T. dimidiata using optic and scanning eletronic microscopy. Eggs are elliptic with white coloration; medium total length of 2,15 ± 0,05 mm, maximum width of 1,28 ± 0,02 mm. Egg body and operculum with exochorion formed by irregular polygonal cells, juxtaposed; cells without sculptures, the majority of them hexagonal in shape. Five instars of T. dimidiata can be distinguished from each other by characteristics of the pre-, meso- and metanotum. Number of setiferous tubercles increases progressively among instars. First instar has erected setae, second to fifth instars have curved setae. Body surface of nymphs covered by short setae inserted in tubercles, more numerous in late instars. First instar nymphs with globular ommatidea, separated to each other, giving a mullberry-like shape to the eye; from second instar on, the number of ommatidea increases, and distance among them decreases. Sulcus stridulatorium of first instar nymphs amorphous, showing median parallel grooves; from second instar on, the sulcus is, progressively, elongate, deep and posteriorly pointed, with the paralell grooves stretched. All instars have a trichobothrium, placed on apical 1/3 of segment II of the antenna; opening of Brindley’s gland placed on mesopleura. Ventral surface of anterior tibia of fifth instar nymphs with apical ctenidium. Dorsal glabrous patches placed on the lateral 1/3 of abdomen as follow: first instar with 1+1 in segment II and 2+2 from segment III to VII; second to fifth instar with 3+3 patches from segment II to VII. Oval bright patches, placed on ventral median line of abdomen, from segment IV to VI; first instar nymphs lack this patches. Abdominal chitinous plates present from first to fifth instar; first instar with a rectangular plate, in segment IX. From second instar on, plates are present from VII to IX segment, variable in shape: bell-like in segment VII, oblong in segment VIII, and rectangular in segment IX, extended toward lateral margins of urosternite. The results here aim to contribute to the identification of T. dimidiata from the immatures stages, as well as provide information for future studies in taxonomy and phylogeny of the group.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

Amphisbaena é o gênero de maior diversidade de Amphisbaenia, com 103 espécies reconhecidas e distribuídas pela América do Sul e Central. Uma revisão taxonômica das espécies encontradas no sul da América do Sul reconheceu um complexo, composto por oito espécies, comumente identificadas como A. darwini. A associação destas espécies não é clara, porém os exemplares compartilham algumas características morfológicas e apresentam certo grau de simpatria quanto à distribuição geográfica. Duas das espécies incluídas neste complexo são A. prunicolor e A. albocingulata, anteriormente reconhecidas como subespécies de A. prunicolor. A diagnose existente para as espécies até o presente momento não é funcional, o que dificulta a identificação inequívoca das mesmas. Considerando a carência de informações para identificação das espécies de Amphisbaena, desenvolvemos através da análise da morfologia externa e comparações detalhadas com A. darwini, A. heterozonata, A. munoai e A. trachura, espécies incluídas no complexo associado a A. darwini, a revisão do status taxonômico de A. albocingulata e A. prunicolor. Caracteres de escutelação cefálica e coloração foram identificados como melhor diagnóstico para A. albocingulata e A. prunicolor que os caracteres merísticos, usualmente utilizados para diagnose em Amphisbaena. No presente estudo também foi registrada a variação intra-especificas em A. munoai e o aumento da distribuição geográfica de A. darwini. Adicionalmente, apresentamos uma tabela comparativa baseada na compilação de dados de literatura dos representantes do gênero Amphisbaena com quatro poros pré-cloacais, que tem por objetivo auxiliar na identificação das espécies do grupo.

Parastacus defossus é um lagostim límnico de hábitos fossoriais, que constrói suas habitações subterrâneas em forma de galerias interligadas em terrenos baixos, argilosos e alagadiços. A espécie ocorre no Brasil (Rio Grande do Sul) e no Uruguai. No Rio Grande do Sul, a espécie é bastante comum nas planícies pantanosas adjacentes ou próximas ao estuário do Guaíba, ao sul de Porto Alegre. O objetivo da pesquisa foi conhecer, de forma detalhada, a morfologia externa dos primeiros estágios juvenis e do adulto de P. defossus. Os animais foram amostrados de outubro a dezembro de 2005, na região do Lami, no município de Porto Alegre, RS. Indivíduos adultos e juvenis foram dissecados para a posterior descrição dos apêndices. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para estudo detalhado das setas. Nos juvenis e adultos foram encontradas sete classes de setas, exibindo grande variedade de tipos morfológicos e padrões de distribuição na superfície dos apêndices. A morfologia do juvenil I é bastante semelhante àquela do adulto, diferenciando-se deste pela ausência de setas na maioria dos apêndices, pela presença de um gancho no dáctilo dos pereiópodos 4 e 5 utilizado para a fixação dos juvenis nos pleópodos da fêma e ainda, pela ausência de urópodos. O juvenil II retém características gerais do juvenil I, apenas com um maior número de setas e estas, mais variadas na sua morfologia. O Juvenil III possui setas como os adultos, porém em menor número, além de urópodos já inteiramente formados. Os ganchos nos pereiópodos 4 e 5 são substituídos por um dáctilo dotado de uma unha apical. Os resultados encontrados foram comparados com os dados existentes sobre outras espécies de lagostins límnicos.

Amphisbaena é o gênero de maior diversidade de Amphisbaenia, com 103 espécies reconhecidas e distribuídas pela América do Sul e Central. Uma revisão taxonômica das espécies encontradas no sul da América do Sul reconheceu um complexo, composto por oito espécies, comumente identificadas como A. darwini. A associação destas espécies não é clara, porém os exemplares compartilham algumas características morfológicas e apresentam certo grau de simpatria quanto à distribuição geográfica. Duas das espécies incluídas neste complexo são A. prunicolor e A. albocingulata, anteriormente reconhecidas como subespécies de A. prunicolor. A diagnose existente para as espécies até o presente momento não é funcional, o que dificulta a identificação inequívoca das mesmas. Considerando a carência de informações para identificação das espécies de Amphisbaena, desenvolvemos através da análise da morfologia externa e comparações detalhadas com A. darwini, A. heterozonata, A. munoai e A. trachura, espécies incluídas no complexo associado a A. darwini, a revisão do status taxonômico de A. albocingulata e A. prunicolor. Caracteres de escutelação cefálica e coloração foram identificados como melhor diagnóstico para A. albocingulata e A. prunicolor que os caracteres merísticos, usualmente utilizados para diagnose em Amphisbaena. No presente estudo também foi registrada a variação intra-especificas em A. munoai e o aumento da distribuição geográfica de A. darwini. Adicionalmente, apresentamos uma tabela comparativa baseada na compilação de dados de literatura dos representantes do gênero Amphisbaena com quatro poros pré-cloacais, que tem por objetivo auxiliar na identificação das espécies do grupo.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

Parastacus defossus é um lagostim límnico de hábitos fossoriais, que constrói suas habitações subterrâneas em forma de galerias interligadas em terrenos baixos, argilosos e alagadiços. A espécie ocorre no Brasil (Rio Grande do Sul) e no Uruguai. No Rio Grande do Sul, a espécie é bastante comum nas planícies pantanosas adjacentes ou próximas ao estuário do Guaíba, ao sul de Porto Alegre. O objetivo da pesquisa foi conhecer, de forma detalhada, a morfologia externa dos primeiros estágios juvenis e do adulto de P. defossus. Os animais foram amostrados de outubro a dezembro de 2005, na região do Lami, no município de Porto Alegre, RS. Indivíduos adultos e juvenis foram dissecados para a posterior descrição dos apêndices. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para estudo detalhado das setas. Nos juvenis e adultos foram encontradas sete classes de setas, exibindo grande variedade de tipos morfológicos e padrões de distribuição na superfície dos apêndices. A morfologia do juvenil I é bastante semelhante àquela do adulto, diferenciando-se deste pela ausência de setas na maioria dos apêndices, pela presença de um gancho no dáctilo dos pereiópodos 4 e 5 utilizado para a fixação dos juvenis nos pleópodos da fêma e ainda, pela ausência de urópodos. O juvenil II retém características gerais do juvenil I, apenas com um maior número de setas e estas, mais variadas na sua morfologia. O Juvenil III possui setas como os adultos, porém em menor número, além de urópodos já inteiramente formados. Os ganchos nos pereiópodos 4 e 5 são substituídos por um dáctilo dotado de uma unha apical. Os resultados encontrados foram comparados com os dados existentes sobre outras espécies de lagostins límnicos.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

Amphisbaena é o gênero de maior diversidade de Amphisbaenia, com 103 espécies reconhecidas e distribuídas pela América do Sul e Central. Uma revisão taxonômica das espécies encontradas no sul da América do Sul reconheceu um complexo, composto por oito espécies, comumente identificadas como A. darwini. A associação destas espécies não é clara, porém os exemplares compartilham algumas características morfológicas e apresentam certo grau de simpatria quanto à distribuição geográfica. Duas das espécies incluídas neste complexo são A. prunicolor e A. albocingulata, anteriormente reconhecidas como subespécies de A. prunicolor. A diagnose existente para as espécies até o presente momento não é funcional, o que dificulta a identificação inequívoca das mesmas. Considerando a carência de informações para identificação das espécies de Amphisbaena, desenvolvemos através da análise da morfologia externa e comparações detalhadas com A. darwini, A. heterozonata, A. munoai e A. trachura, espécies incluídas no complexo associado a A. darwini, a revisão do status taxonômico de A. albocingulata e A. prunicolor. Caracteres de escutelação cefálica e coloração foram identificados como melhor diagnóstico para A. albocingulata e A. prunicolor que os caracteres merísticos, usualmente utilizados para diagnose em Amphisbaena. No presente estudo também foi registrada a variação intra-especificas em A. munoai e o aumento da distribuição geográfica de A. darwini. Adicionalmente, apresentamos uma tabela comparativa baseada na compilação de dados de literatura dos representantes do gênero Amphisbaena com quatro poros pré-cloacais, que tem por objetivo auxiliar na identificação das espécies do grupo.