The filtering of light by water is contingent on depth, direction and clarity. Consequently, fish must contend with a much more variable spectral world than terrestrial species. The gene family responsible for light sensitivity, the opsins, has expanded in fish. The duplication events responsible for large fish opsin gene repertoires have been characterized as part of this thesis research. The four-eyed fish, Anableps anableps, swims at the surface with its eyes at the waterline. Among many unusual adaptations, these eyes have two pupils, one above and one below the surface, giving it simultaneous access to broad spectrum aerial light and filtered aquatic light. It also has a nine cone opsin genes including duplications in three of the four cone opsin subfamilies. In situ hybridization was used to localize opsin transcripts in the retina. My data show that A. anableps expresses SWS1, SWS2 and RH2 opsins and has broad spectral sensitivity across its entire retina. In addition, I discovered that the region of the retina exposed to aquatic light expresses LWS and is, therefore, additionally red sensitive to match the longer wavelength available in cloudy water. By comparing this pattern with its normal eyed sister species, Jenynsia onca, I found that this increased red sensitivity is accomplished through the reduction of green sensitive pigments, which in A. anableps (but not J. onca) are expressed only in the ventral region of the retina that is exposed to aerial light. / Graduate

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T14:12:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_OntogeniaPeixeQuatro.pdf: 2300342 bytes, checksum: 312deadfba3a35fa7a2da220ec41e6b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-10T13:23:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_OntogeniaPeixeQuatro.pdf: 2300342 bytes, checksum: 312deadfba3a35fa7a2da220ec41e6b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T13:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_OntogeniaPeixeQuatro.pdf: 2300342 bytes, checksum: 312deadfba3a35fa7a2da220ec41e6b9 (MD5) Previous issue date: 2015-09-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A evolução e desenvolvimento dos olhos tem intrigado cientistas por séculos. Além da perda parcial ou completa dos olhos, poucos vertebrados apresentam uma modificação substancial na morfologia do olho. Um exemplo é o peixe de quatro olhos (Anableps anableps). Esta espécie pode ser encontrada desde o Golfo de Paria na Venezuela até o Delta do Parnaíba no Brasil, apresenta fecundação interna e se reproduz continuamente ao longo do ano. O peixe de quatro olhos é um modelo interessante para o estudo de inovações morfológicas no contexto de evolução e desenvolvimento (Evo-Devo) por apresentar algumas estruturas oculares divididas, como córneas e pupilas. A retina é uma estrutura única dividida em duas regiões, dorsal (recebe informações luminosas aquáticas) e ventral (recebe informações luminosas aéreas). Estas características permitem que esses animais acomodem a visão aérea e aquática simultaneamente. O presente estudo teve como objetivo a descrição ontogenética dos estágios de desenvolvimento da espécie Anableps anableps, e a descrição morfológica e molecular da retina durante o processo de desenvolvimento ocular. Foram descritos seis estágios larvais. Os dois primeiros estágios, não apresentavam as córneas e pupilas divididas, e a partir do estágio 3, é possível observar o inicio da divisão. Também foi descrito o desenvolvimento e a expansão do osso frontal. O aparecimento do osso frontal também ocorre no estágio 3. Foi identificado o aparecimento de um septo inter-orbital cartilaginoso, a partir do estágio 4 de desenvolvimento ocular. Observou-se que no inicio do desenvolvimento da retina, as células ainda não estão organizadas, não sendo possível distinguir as camadas da retina. Durante o desenvolvimento é possível observar as camadas se organizando, foi possível identificar que a camada nuclear externa dorsal é menos densa que a camada nuclear interna ventral. O padrão de proliferação celular foi descrito em três estágio do desenvolvimento, antes e durante a divisão ocular, sendo observado na zona marginal ciliar. A proliferação celular é mais acentuada no inicio do desenvolvimento ocular e no estágio 5 de desenvolvimento, a quantidade de células em proliferação celular diminui. Os resultados deste trabalho irão elucidar a base genética das mudanças morfológicas presentes neste gênero. / The evolution and development of the eye has intrigued developmental biologists for centuries. Aside from partial or complete loss, few vertebrates display substantial modifications to the eye morphology. One example is the Four-eyed fish (Anableps anableps). This species is commonly found from Gulf of Paria in Venezuela to Delta of Parnaíba and reproduces throughout the year. The four-eyed fish consists in a unique model system to study eye Evo-Devo due to its distinctive feature of having divided eye structures, such as pupils and cornea. The retina is a unique structure divided into two regions, dorsal (receives aquatic luminous information) and ventral (receives aerial luminous information). The aim of this study was to describe larval stages of this species, and morphological and molecular description of the retina during eye development. Six larval stages were described. The two earlier stages did not split the cornea and pupil, and from stage three, it is possible to observe this division. It was also described the development and expansion of the frontal bone. The appearance of the frontal bone begins at stage three of development. It has been identified the appearance of an inter-orbital septum cartilaginous, starting four stage of the ocular development. It was observed that the early development of the retinal cellular layers are disorganized and is not possible to distinguish between them, but later during development, these layers become organized, with ventral outer nuclear layer thicker than the dorsal one, and the dorsal inner nuclear layer is thinner than the ventral. The pattern of retinal cell proliferation has been described in three stages of development, before and during ocular division. It was observed that the proliferation is greater at the beginning of the larval development and decreases on later stages. The result of this study will shed light on the molecular basis of this innovative feature.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-06T21:36:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AspectosReprodutivosAnableps.pdf: 971580 bytes, checksum: 8af9d95437c5cdd72bea4fc28b0d4344 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-07T13:34:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AspectosReprodutivosAnableps.pdf: 971580 bytes, checksum: 8af9d95437c5cdd72bea4fc28b0d4344 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-07T13:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AspectosReprodutivosAnableps.pdf: 971580 bytes, checksum: 8af9d95437c5cdd72bea4fc28b0d4344 (MD5) Previous issue date: 2010 / A dissertação foi elaborada no formato de artigos. O primeiro artigo intitulado “Aspectos reprodutivos e relação peso-comprimento de Anableps anableps (Linnaeus, 1758) (Cyprinodontiformes: Anablepidae) no Estuário Amazônico” fornece informações sobre a biologia reprodutiva de A. anableps, abordando proporção sexual, relação peso-comprimento, estimativa da primeira maturação sexual e epóca de reprodução. Este artigo será submetido à Revista Brasileira de Zoologia. O segundo artigo “Caracterização morfológica das gônadas de fêmeas de Anableps anableps (Linnaeus, 1758) (Cyprinodontiformes: Anablepidae) no estuário Amazônico” apresenta uma descrição morfológica das gônadas de fêmeas de A. anableps na foz do rio Maracanã-PA. E será submetido como nota científica a Revista Neotropical Ichthyology.