A thesis submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand, in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. Johannesburg, 2015. / It is recognised that tooth loss as a consequence of oral diseases affects quality of life in humans. This has directed studies towards biological tooth replacement in vivo. In humans and other mammals, tooth replacement occurs only once (diphyodonty) as opposed to non-mammalian vertebrates where tooth replacement continues throughout life (polyphyodonty). Detailed knowledge of tooth initiation, development and morphology amongst vertebrates and especially amniotes, is necessary to understand the tooth replacement process. Crocodilians provide an interesting model for tooth replacement studies as they also exhibit thecodonty. Regulation of polyphyodonty has not been genetically defined, and it is uncertain whether the molecular mechanisms of continuous tooth replacement are similar to those involved in the primary dentition. The aim of this study was therefore to analyse crocodilian odontogenesis in detail, with the aid of light microscopy and CT scans, in order to provide a structural framework for molecular processes regulating polyphyodonty. Crocodile probes to bmp4 and pitx2 were designed, generated and labelled for use in in situ hybridisation. The expression patterns of pitx2 and bmp4 in embryos and hatchlings of the polyphyodont Nile crocodile (Crocodylus niloticus) were examined at different stages of tooth development. Histologically crocodilian tooth development appears similar to mammals. Interesting variations include the initiation of odontogenesis in the ectomesenchyme, the presence of dental placodes, the ‘null generation teeth’, the two different bell-stage tooth germs and the tooth-family organisation. A direct 1:1 relationship between the status of the erupted tooth and the developmental phase of the replacement tooth was not seen. However in more mature teeth, the replacement tooth germs were at a more advanced developmental stage than those associated with less mature teeth. Molecular data revealed that pitx2 was expressed in the oral epithelium and the dental placode. Bmp4 expression was not evident in the dental placode, but was localised in the odontoblasts of early bell stage tooth germs. Pitx2 and bmp4 were expressed in both the odontoblast and ameloblast layers in late bell stage tooth germs. Expression of pitx2 and bmp4 is conserved across vertebrates and pitx2 may play a role in initiation of primary and successional teeth.

Thesis (Ph. D.)--Montana State University--Bozeman, 2007. / Typescript. Chairperson, Graduate Committee: David J. Varricchio. Includes bibliographical references (leaves 280-295).

Thesis (Ph. D.)--Ohio University, 2006. / Title from PDF title page (viewed on Jan. 27, 2007). Includes bibliographical references (p. 209-236).

Crocodilians (crocodiles, alligators, caimans and gharials) have a particular category of signals used for long-distance communication of location and status. These signals are composed of acoustic and non-acoustic components with different physical properties, such as vocal sounds, slaps, infrasound, odor and postures. A survey of extant species and a comparative study of allopatric conspecific populations inhabiting different habitats show that the composition of these signals is adjusted to optimize their ability to carry information in each habitat. Studies of animals living in changing habitats and of animals inhabiting different habitats within the same geographical areas show that these adaptations are evolved differences between populations and species rather than a result of behavioral adjustments by individual animals in response to habitat structure. Details of adjustment process help elucidate information about the functions of each signal component. Experimental data obtained in the course of the study show that crocodilians have the ability to locate the sound underwater. In addition, novel information on signaling by almost all extant crocodilian species is provided. This information gives important new evidence for solving the long-standing controversy of crocodilian systematic, showing that false gharials are aberrant crocodiles rather than members of the gharial lineage. It also sheds some light on the evolution of crocodilian signaling, allowing to plot the events of signal evolution on the phylogenetic tree, and explaining the puzzling absence of small species among extant crocodilians.

Thesis (Ph. D.)--Oregon State University, 2010. / Printout. Includes bibliographical references (leaves 83-89). Also available on the World Wide Web.

Os crocodilianos são animais ectotermos passíveis de cultivo, na zootecnia, onde ocorrem diversas mutilações de apêndices inteiros, ou mesmo a formação de feridas. Nesse sentido, há a necessidade de compreender como a temperatura interfere nas respostas de restituição tecidual desses organismos. Os Caiman yacare foram submetidos à retirada cirúrgica de um osteodermo e mantidos sob 23 ºC e 33 ºC, 8 jacarés em cada temperatura. Posteriormente, os jacarés tinham suas lesões fotografadas para análise macroscópica. Amostras foram fixadas processadas e coradas para histoquímica e imunohistoquímica. Macroscopicamente foi observada a manutenção do coágulo até 30 dias sob 23 ºC, enquanto a cicatriz já estava reepitelizada sob 33 ºC. Microscopicamente foi observado o atraso da migração da epiderme, escassez de fibras e de novos vasos na derme sob 23 ºC. Nesse sentido, recomendamos o isolamento dos animais mutilados em um tanque com controle de temperatura para agilizar o fechamento epidérmico. / Crocodilians are ectothermic animals capable of to be farming, where there are multiple appendages mutilation or even the formation of wounds. In this sense, becomes necessary to understand how temperature affects the responses of tissue restitution of these organisms. The Caiman yacare had an osteoderm surgically removed and the caimans were kept at 23 º C and 33 º C, 8 caimans at each temperature. Subsequently, the caimans had their injuries photographed for macroscopic analysis. Samples were fixed and processed for histochemistry and immunohistochemistry staining. Macroscopically the clot were maintained until 30 days at 23 ° C, while the scar was already re-epithelized at 33 º C. Microscopically, were observed the delayed migration of epidermis, diminishing of fibers and new vessels in dermis at 23 ° C. Accordingly, we recommend the isolation of animals mutilated in a tank with temperature control to accelerate the epidermal closure.

Os crocodilianos são animais ectotermos passíveis de cultivo, na zootecnia, onde ocorrem diversas mutilações de apêndices inteiros, ou mesmo a formação de feridas. Nesse sentido, há a necessidade de compreender como a temperatura interfere nas respostas de restituição tecidual desses organismos. Os Caiman yacare foram submetidos à retirada cirúrgica de um osteodermo e mantidos sob 23 ºC e 33 ºC, 8 jacarés em cada temperatura. Posteriormente, os jacarés tinham suas lesões fotografadas para análise macroscópica. Amostras foram fixadas processadas e coradas para histoquímica e imunohistoquímica. Macroscopicamente foi observada a manutenção do coágulo até 30 dias sob 23 ºC, enquanto a cicatriz já estava reepitelizada sob 33 ºC. Microscopicamente foi observado o atraso da migração da epiderme, escassez de fibras e de novos vasos na derme sob 23 ºC. Nesse sentido, recomendamos o isolamento dos animais mutilados em um tanque com controle de temperatura para agilizar o fechamento epidérmico. / Crocodilians are ectothermic animals capable of to be farming, where there are multiple appendages mutilation or even the formation of wounds. In this sense, becomes necessary to understand how temperature affects the responses of tissue restitution of these organisms. The Caiman yacare had an osteoderm surgically removed and the caimans were kept at 23 º C and 33 º C, 8 caimans at each temperature. Subsequently, the caimans had their injuries photographed for macroscopic analysis. Samples were fixed and processed for histochemistry and immunohistochemistry staining. Macroscopically the clot were maintained until 30 days at 23 ° C, while the scar was already re-epithelized at 33 º C. Microscopically, were observed the delayed migration of epidermis, diminishing of fibers and new vessels in dermis at 23 ° C. Accordingly, we recommend the isolation of animals mutilated in a tank with temperature control to accelerate the epidermal closure.

O jacaré-de-papo-amarelo (Caiman latirostris) é um crocodiliano de médio porte que apresenta ampla distribuição na América do Sul. O avanço das atividades antrópicas pode afetar negativamente suas populações. No entanto, a espécie aparentemente apresenta capacidade de colonizar habitats alterados em resposta à destruição dos seus habitats naturais, por isso, estudos nestes ambientes são importantes a fim de orientar futuros programas de conservação da espécie. Este estudo apresentou como objetivos verificar a estrutura populacional, uso do espaço e variação de nicho no jacaré-de-papo-amarelo em paisagem silvicultural, além de determinar fatores de discriminação isotópicos. O presente estudo foi realizado em duas fazendas de silvicultura na bacia hidrográfica do Alto Paranapanema, estado de São Paulo. Os jacarés foram capturados por meio de armadilhas e com auxílio de laço de cabo de aço. No primeiro capítulo desta tese foram investigados aspectos da estrutura populacional da espécie. No total foram capturados 16 filhotes, 28 juvenis (?: 7; ?: 21) e 8 adultos (?: 4; ?: 4). A estimativa da abundância populacional foi de 51 indivíduos (I.C. 95%: 36 - 70 indivíduos), desconsiderando os filhotes nas análises. A densidade estimada foi 2,6 indivíduos/ha (I.C. 95%: 1,8 - 3,5 indivíduos/ha) e a biomassa estimada foi de 13,3 kg/ha (I.C. 95%: 9,2 - 17,9 kg/ha). A densidade linear 11,3 indivíduos/km (I.C. 95%: 7,9 - 15,5 indivíduos/km). No segundo capítulo foram abordados aspectos ligados à área de vida e movimentação da espécie. Oito animais adultos (4 ? e 4 ?) foram monitorados por meio de radiotelemetria. A média da área de vida da espécie foi estimada segundo o mínimo polígono convexo e kernel 95% em 96,6 ± 183,9 ha e 43,2 ± 78,6 ha, respectivamente. Não houve diferença entre os sexos. O deslocamento diário médio foi 37,6 ± 18,6 m/dia. Os animais apresentaram deslocamento diário marginalmente maior durante o período reprodutivo. A matriz da paisagem mostrou permeabilidade ao deslocamento dos animais. No terceiro capítulo foram descritos os fatores de discriminação entre a dieta e tecidos do jacaré-de-papo-amarelo e possíveis diferenças entre classes etárias. As razões isotópicas de carbono e nitrogênio foram determinadas em amostras de unha e pele coletadas de 18 animais de cativeiro e em 15 amostras de sua dieta. O ?13C foi 1,2 ± 0,1? para a unha e 0,9 ± 0,2? para a pele; o ?15N foi 1,1 ± 0,1? para a unha e 0,8 ± 0,2? para a pele. Estes valores são menores que os comumente assumidos em estudos ecológicos (3-5 ?). Os resultados deste estudo enfatizam a necessidade da determinação de fatores de discriminação específicos para cada táxon, ao contrário de assumir valores médios a partir da literatura. No quarto capítulo foram abordadas possíveis variações ontogenéticas e sexuais de nicho na espécie utilizando análises isotópicas das unhas dos animais capturados. Foi identificada variação ontogenética discreta de nicho isotópico e diferença sexual somente para os juvenis. Estes resultados podem indicar uma possível exploração distinta dos recursos, com consequente redução na competição intraespecífica. / The Broad-snouted caiman (Caiman latirostris) is a medium size crocodilian widely distributed in South America. The advancement of human activities can negatively affect their populations. However, the species apparently has ability to colonize anthropic environments in response to the destruction of their natural habitat, so study these environments are important in order to guide future conservation programs for specie. This study presented as objectives verify the population structure, space use and niche variation in Broad-snouted caiman in landscape silvicultural, besides determining discrimination isotopic factors. This study was conducted in two silvicultural farms in the Alto Paranapanema watershed, São Paulo state. The caimans were captured at night with baited traps and with the aid of steel cable. In the first chapter of this thesis we investigated aspects of the population structure. In total, were captured 16 hatchlings, 28 juveniles (?: 7; ?: 21) and 8 adults (?: 4; ?: 4). The estimation of population abundance for the study area was 51 individuals (C.I. 95%: 36 - 70 individuals), excluding the hatchlings in the analyzes. The estimated density was 2.6 individuals/ha (C.I. 95%: 1.8 - 3.5 individuals/ha) and biomass was 13.3 kg/ha (C.I. 95%: 9.2 - 17.9 kg/ha). The linear density was 11.3 individuals/km (C.I. 95%: 7.9 - 15.5 individuals/km). In the second chapter, we have discussed aspects related to the home range and movement. Eight adults animals (4 ?: 4 ?) were monitored by radio telemetry. The average home range was estimated according to the minimum convex polygon and kernel 95% in 96.6 ± 183.9 ha and 43.2 ± 78.6 ha, respectively. There was no difference between the sexes. The average daily movement was 37.6 ± 18.6 m/day. The animals daily movement marginally higher during the reproductive period. The matrix showed some landscape permeability displacement of animals. In the third chapter we have described the discrimination factors between diet and tissues of Broad-snouted caiman and possible differences between age groups. The isotopic ratios of carbon and nitrogen were determined in claw and scute samples collected from 18 captive animals and in 15 samples of their diet. The ?13C was 1.2 ± 0.1 ? for claw and 0.9 ± 0.2 ? for scutes; the ?15N was 1.1 ± 0.1 ? for claw and 0.8 ± 0.2 ? for scutes. These values were much lower than the values commonly assumed in ecological studies (3-5 ?) and similar to a previous study with crocodilians. The results of this study emphasize the need to determine discrimination factors specific to taxa instead of assuming average values derived from the literature. In the fourth chapter, were addressed possible ontogenetic and sexual niche differences in species using isotope analysis of animals claws. We identified a discrete ontogenetic variation in the isotopic niche and sexual difference only for juveniles. These results may indicate differences in the exploitation of food resources and a consequent reduction in intraspecific competition.

A criação de jacarés em cativeiro é uma forma de diminuir a caça ilegal e indiscriminada destes répteis, além de representar um negócio lucrativo devido o consumo da carne e couro no mercado internacional. Uma das espécies amplamente adotadas para a exploração em cativeiro é Caiman crocodilus crocodilus, o jacaretinga sendo as parasitoses um entrave ao bom desenvolvimento da atividade, afetando a sobrevivência e o desempenho dos animais infectados, causando interferência na produção. Sabe-se que os crocodilianos são infectados por espécies de nematodas, trematoda, pentastomídeos e acantocéfalos, todavia que poucas pesquisas são desenvolvidas com jacarés no Brasil. Assim, a identificação da fauna parasitária é importante tanto para a questão de registro, quanto para proporcionar medidas de controle em criatórios. Diante desta escassez de trabalhos acerca da identificação helmintológica em crocodilianos no Brasil e da importância destes dados na elaboração de medidas sanitárias em zoocriadouros, este trabalho visou fazer um levantamento sobre os crocodilianos bem como a cerca das espécies parasitárias já identificadas em animais no Brasil, além de conhecer os indicadores de infecções de Caiman crocodilus crocodilus procedentes da Amazônia brasileira. Seis animais foram capturados na Bacia Tocantins-Araguaia, eutanasiados e necropsiados a campo com a abertura e lavagem de cada segmento anatômico do trato digestório. Os conteúdos resultantes das lavagens foram fixados em solução de Railliet & Henry, para identificação das espécies de helmintos e determinação dos indicadores de infecção. Foram coletados 652 helmintos dos seis jacarés necropsiados, sendo observadas cinco espécies de nematodas; Brevimulticaecum baylisi, Brevimulticaecum pintoi, Brevimulticaecum stekhoveni, Dujardinascaris longispicula, Dujardinascaris paulista, Contracaecum sp., um trematoda Proterodiplostomum globulare e um Acanthocephala, com registro de um maior percentual de infecção para B. baylisi (83,3%) e uma maior abundância e intensidade média para P. globulare, com 91,5 e 274,5 respectivamente. / The breeding of alligators is a way to prevent illegal and indiscriminate hunting of these species and represents a profitable business because the consumption of meat and leather in the international market. One of the species widely adopted for captive holding is Caiman crocodilus crocodilus, alligator of the Amazon. The parasitosis can be an obstacle to the good development from the activity, effecting the infected animal’s survival and the performance, causing meddling between body weight and performance and it is known that crocodilians are infected by species of nematodes, trematodes, pentastomids and Acanthocephala, so few studies are developed with alligators in Brazil. Thus, given the lack of papers about helminthological identification in crocodilians in Brazil and the importance of this datas, for both the record and for creating control measures on breeding farms, the aim of this review was to know these reptiles and specially the Caiman crocodilus yacare and the helminth fauna of crocodiles, and its importance within the species breeding and to know the helminths fauna and the infections indicators of the crocodile Caiman crocodilus crocodilus from brazilian Amazon. Six animals were captured at the Tocantins-Araguaia basin, euthanized and necropsied on the field, with the opening and cleaning of each anatomical segment of the digestive tract. The contents obtained from washes were fixed in Railliet & Henry solution, to identification of helminths species and determination of the infections indicators. In total 652 helminths were gathered, from the six crocodiles necropsied, five of them nematodes species; Brevimulticaecum baylisi, Brevimulticaecum pintoi, Brevimulticaecum stekhoveni, Dujardinascaris longispicula, Dujardinascaris paulista, Contracaecum sp., one trematoda Proterodiplostomum globulare and one Acanthocephala, with larger percentage of infection for B. baylisi (83,3%) and larger abundance and mean intensity P. globulare with 91,6 and 274,5 respectively.

O jacaré-de-papo (Caiman latirostris) é considerado um crocodiliano de médio porte que apresenta uma ampla distribuição latitudinal na América do Sul. Possivelmente a espécie possui a situação mais complexa entre os crocodilianos brasileiros quanto ao aspecto da conservação, basicamente porque suas populações encontram-se fragmentadas em grande parte de sua área de distribuição original e por utilizarem áreas com fortes atividades antrópicas. Embora a espécie possua aparentemente um processo adaptativo frente a estas pressões, um aspecto fisiológico pode ainda sofrer rápida alteração quando submetido a elas: o estado sanitário. Desta maneira, este estudo objetivou determinar o estado sanitário do maior predador aquático, utilizando duas áreas distintas no Estado de São Paulo, através da determinação dos perfis hematológicos e bioquímicos do sangue, além da caracterização da microbiota oral, servindo de modelo à conservação da espécie em ambientes alterados. No primeiro capítulo foram determinados o perfil hematológico e bioquímico do sangue utilizando-se 29 indivíduos (19 machos e 10 fêmeas) capturados em Angatuba e 11 indivíduos (2 machos, 4 fêmeas e 5 filhotes) capturados em Cubatão. Diferenças estatísticas significativas foram encontradas nos valores de creatinina na comparação entre fêmeas de ambas as áreas de estudo (p = 0,033) e nos valores de alanina aminotransferase (p = 0,003), hemácias (p = 0,034), hemoglobina (p = 0,049) e volume corpuscular médio (p = 0,027) quando da comparação entre sexos. No segundo capítulo determinou-se a microbiota oral destes animais através do isolamento, identificação e caracterização bacteriana, em conjunto com o teste de perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos. Foram determinados 14 diferentes tipos de bactérias na área de Angatuba, sendo uma classificada como baciliforme aeróbio Gram-positivo, uma como bacilo Gram-negativo e 12 classificadas como Enterobactérias Gram-negativas. Na área de Cubatão foram isolados cinco tipos de bactérias, sendo quatro classificadas como Enterobactérias Gram-negativas e uma como baciliforme aeróbio Gram-positivo. Considerando que o uso de antimicrobianos é um processo primário no tratamento de animais e pessoas, principalmente nos casos que envolvam infecções provocadas pela interação homem x animais, para ambas as áreas de estudo, as quinolonas Enrofloxacina e Norfloxacina, além do aminoglicosídeo Gentamicina, foram os antimicrobianos que apresentaram os menores índices de resistência frente aos isolados testados. / The broad-snouted caiman (Caiman latirostris) is considered a medium-sized crocodilian, which has a wide latitudinal distribution in South America. The species may possibly have a more complex situation among Brazilian crocodilians on the aspect of conservation, basically, because their populations are fragmented in much of their original range, forcing these animals to disperse through areas with strong human activities. Although the species apparently went through an adaptive process against these pressures, a physiological aspect may undergo rapid change when subjected to them: the health status. Thus, this study aimed to determine the health status of the largest aquatic predator, using two distinct areas in São Paulo State, through the determination of hematological and biochemical profiles of blood, in addition to the characterization of oral microbiota, serving as a model for conservation of the species in anthropic habitats. In the first chapter were determined the hematological and biochemical blood profiles of 29 individuals (19 males and 10 females) captured in Angatuba and 11 individuals (2 males, 4 females and 5 hatchlings) captured in Cubatão. Statistically significant differences were found in creatinine values when comparing females of both areas of the study (p = 0.033) and in alanine aminotransferase values (p = 0.003), erythrocytes (p = 0.034), hemoglobin (p = 0.049) and mean corpuscular volume (p = 0.027) when comparing genders. In the second chapter the oral microbiota of these animals was determined by isolation, identification and characterization of the bacteria, besides the antimicrobial susceptibility profile compared to the isolates tested. The results showed growth of 14 different species of bacteria in the Angatuba area, one classified as Aerobic Grampositive Bacilliform, one as Gram-negative Bacilli and 12 classified as Gram-negative Enterobacteria. In the Cubatão area five species of bacteria were isolated, four classified as Gram-negative Enterobacteria and one as Aerobic Gram-positive Bacilliform. Considering that the use of antimicrobials is a primary process in the treatment of animals and people, especially in cases involving infections caused by human x animal interaction for both study areas, quinolones Enrofloxacin and Norfloxacin, and the aminoglycosides Gentamicin were the antimicrobials that had the lowest resistance rates against the tested isolates.