啮齿动物(啮齿动物:Histricognathi: Echimyidae)颅后几何形态与系统发育的关系

Jeiel Gabrir Carvalhaes
{"title":"啮齿动物(啮齿动物:Histricognathi: Echimyidae)颅后几何形态与系统发育的关系","authors":"Jeiel Gabrir Carvalhaes","doi":"10.32673/bjm.vi91.85","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Os roedores constituem a ordem mais rica em espécies de mamíferos. Na América do Sul, dentre os roedores caviomorfos, a família Echimyidae possui uma história taxonômica confusa e apesar de várias revisões, ainda permanecem lacunas de estudos sistemáticos para esta família que é compreendida pelos ratos-de-espinho, as hutias e o coypu. Esta família destaca-se por possuir um elevado número de espécies (ca. 100 spp.), larga variação na massa corporal e, ainda, uma grande diversidade de hábitos locomotores, os quais incluem espécies arborícolas, escansoriais, semi-aquáticas, semifossoriais e terrestres. Assim, a função esquelética dos roedores equimiídeos juntamente com a sua organização filogenética, fornecem um modelo de estudo promissor e de particular interesse para a compreensão de como fatores alométricos, ecológicos e filogenéticos afetam a evolução do esqueleto pós-craniano. Assim, o objetivo principal desta tese foi analisar a influência destes três fatores sobre a diferença da forma e do tamanho na morfologia pós-craniana em um contexto filogenético, possibilitando a compreensão da evolução e da divergência nas características morfológicas e ecológicas. Para a realização destas análises, fotografamos 186 escápulas e 181 úmeros de 38 espécies de 15 gêneros equimiídeos (ca. 37% e 54% respectivamente do total de equimiídeos). Posteriormente, para a resolução deste problema, utilizamos a morfometria geométrica, uma ferramenta de baixo custo e precisa para identificação de sutis diferenças morfológicas digitalizando 31 marcos anatômicos bidimensionais (2D) para a escápula (14 landmarks e 17 semilandmarks) enquanto para o úmero, foram utilizados 23 marcos (19 landmarks e 4 semilandmarks). A partir das coordenadas destes pontos, foi possível eliminar o efeito do tamanho das espécies possibilitando testarmos as diferenças de forma entre os grupos filogenéticos e os hábitos locomotores. A variação morfológica da escápula e do úmero mostraram uma baixa correlação com a massa e o tamanho corporal evidenciando um efeito alométrico pequeno ou desprezível. Os resultados demonstraram ainda um sinal filogenético significativo, mas baixo, para ambas as estruturas. A variação morfológica da escápula foi extensamente estruturada pela filogenia dos equimiídeos podendo tornar-se um relevante marcador taxonômico e filogenético em estudos futuros. Por outro lado, a variação morfológica do úmero foi estruturada pelos hábitos locomotores tornando-se útil para áreas de estudo como a paleontologia que buscam reconstruir hábitos locomotores sobre uma perspectiva ecomorfológica. Assim, estes resultados sugerem que estruturas pós-cranianas como escápula e úmero foram moldadas por restrições e adaptações evolutivas e por estarem envolvidas com a locomoção, estas estruturas são bem adequadas para os estudos ecomorfológicos por integrarem uma parte essencial da diversificação ecomorfológica e filogenética. Embora existam vários trabalhos com a escápula e o úmero de caviomorfos utilizando abordagens morfológicas e morfofuncionais, este é o primeiro estudo morfométrico a abordar uma ampla diversidade de gêneros equimiídeos utilizando a escápula e o úmero. Este trabalho fornece uma visão sobre a função e a evolução do sistema esquelético dos equimiídeos sugerindo ainda que a diversidade dos membros anteriores seja uma parte essencial da diversificação ecomorfológica e filogenética desta família de roedores.","PeriodicalId":204477,"journal":{"name":"Brazilian Journal of Mammalogy","volume":"06 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-07-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Relações entre morfometria geométrica pós-craniana e filogenias de roedores equimiídeos (Rodentia: Histricognathi: Echimyidae)\",\"authors\":\"Jeiel Gabrir Carvalhaes\",\"doi\":\"10.32673/bjm.vi91.85\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Os roedores constituem a ordem mais rica em espécies de mamíferos. 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A partir das coordenadas destes pontos, foi possível eliminar o efeito do tamanho das espécies possibilitando testarmos as diferenças de forma entre os grupos filogenéticos e os hábitos locomotores. A variação morfológica da escápula e do úmero mostraram uma baixa correlação com a massa e o tamanho corporal evidenciando um efeito alométrico pequeno ou desprezível. Os resultados demonstraram ainda um sinal filogenético significativo, mas baixo, para ambas as estruturas. A variação morfológica da escápula foi extensamente estruturada pela filogenia dos equimiídeos podendo tornar-se um relevante marcador taxonômico e filogenético em estudos futuros. Por outro lado, a variação morfológica do úmero foi estruturada pelos hábitos locomotores tornando-se útil para áreas de estudo como a paleontologia que buscam reconstruir hábitos locomotores sobre uma perspectiva ecomorfológica. 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摘要

啮齿动物是哺乳动物物种最丰富的一目。在南美洲,在腔形啮齿动物中,棘鼠科的分类学历史令人困惑,尽管有几次修订,但对这一科的系统研究仍存在差距,该科包括刺鼠、棘鼠和棘鼠。这一科的特点是有大量的物种(约100种),广泛的体重变化和广泛的运动习性,包括树栖,半水生,半化石和陆地物种。因此,马类啮齿动物的骨骼功能及其系统发育组织为理解异速生长、生态和系统发育因素如何影响颅后骨骼进化提供了一个有前途的研究模型。因此,本文的主要目的是在系统发育的背景下分析这三个因素对颅后形态形状和大小差异的影响,从而理解形态和生态特征的进化和分化。为了进行这些分析,我们拍摄了15属38种马的186个肩胛骨和181个肱骨(分别占马类总数的37%和54%)。之后,要解决这个问题,我们的低成本的工具,是几何形态测量学需要解剖形态的细微差别,扫描识别31马克二维(2 d)到肩胛骨(14里程碑17 semilandmarks)而对肱骨,使用了23座(19里程碑和4 semilandmarks)。从这些点的坐标可以消除物种大小的影响,从而检验系统发育组和运动习性之间的形状差异。肩胛骨和肱骨的形态变异与体重和体型的相关性较低,显示出微小或可忽略的异速生长效应。结果表明,这两种结构都有显著但较低的系统发育信号。肩胛骨的形态变异通过马的系统发育得到了广泛的构建,这可能成为未来研究的相关分类学和系统发育标记。另一方面,肱骨的形态变异是由运动习性构成的,这对古生物学等试图从生态形态学的角度重建运动习性的研究是有用的。因此,这些结果表明,颅后结构,如肩胛骨和肱骨,是由进化限制和适应形成的,并参与运动,这些结构非常适合生态形态学研究,因为它们整合了生态形态学和系统发育多样性的重要部分。虽然有一些研究使用形态学和形态功能的方法来研究肩胛骨和肱骨,但这是第一个使用肩胛骨和肱骨来研究广泛的马属的形态计量学研究。这项工作提供了马骨骼系统的功能和进化的观点,并表明前成员的多样性是这一啮齿动物科生态形态和系统发育多样性的重要组成部分。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Relações entre morfometria geométrica pós-craniana e filogenias de roedores equimiídeos (Rodentia: Histricognathi: Echimyidae)
Os roedores constituem a ordem mais rica em espécies de mamíferos. Na América do Sul, dentre os roedores caviomorfos, a família Echimyidae possui uma história taxonômica confusa e apesar de várias revisões, ainda permanecem lacunas de estudos sistemáticos para esta família que é compreendida pelos ratos-de-espinho, as hutias e o coypu. Esta família destaca-se por possuir um elevado número de espécies (ca. 100 spp.), larga variação na massa corporal e, ainda, uma grande diversidade de hábitos locomotores, os quais incluem espécies arborícolas, escansoriais, semi-aquáticas, semifossoriais e terrestres. Assim, a função esquelética dos roedores equimiídeos juntamente com a sua organização filogenética, fornecem um modelo de estudo promissor e de particular interesse para a compreensão de como fatores alométricos, ecológicos e filogenéticos afetam a evolução do esqueleto pós-craniano. Assim, o objetivo principal desta tese foi analisar a influência destes três fatores sobre a diferença da forma e do tamanho na morfologia pós-craniana em um contexto filogenético, possibilitando a compreensão da evolução e da divergência nas características morfológicas e ecológicas. Para a realização destas análises, fotografamos 186 escápulas e 181 úmeros de 38 espécies de 15 gêneros equimiídeos (ca. 37% e 54% respectivamente do total de equimiídeos). Posteriormente, para a resolução deste problema, utilizamos a morfometria geométrica, uma ferramenta de baixo custo e precisa para identificação de sutis diferenças morfológicas digitalizando 31 marcos anatômicos bidimensionais (2D) para a escápula (14 landmarks e 17 semilandmarks) enquanto para o úmero, foram utilizados 23 marcos (19 landmarks e 4 semilandmarks). A partir das coordenadas destes pontos, foi possível eliminar o efeito do tamanho das espécies possibilitando testarmos as diferenças de forma entre os grupos filogenéticos e os hábitos locomotores. A variação morfológica da escápula e do úmero mostraram uma baixa correlação com a massa e o tamanho corporal evidenciando um efeito alométrico pequeno ou desprezível. Os resultados demonstraram ainda um sinal filogenético significativo, mas baixo, para ambas as estruturas. A variação morfológica da escápula foi extensamente estruturada pela filogenia dos equimiídeos podendo tornar-se um relevante marcador taxonômico e filogenético em estudos futuros. Por outro lado, a variação morfológica do úmero foi estruturada pelos hábitos locomotores tornando-se útil para áreas de estudo como a paleontologia que buscam reconstruir hábitos locomotores sobre uma perspectiva ecomorfológica. Assim, estes resultados sugerem que estruturas pós-cranianas como escápula e úmero foram moldadas por restrições e adaptações evolutivas e por estarem envolvidas com a locomoção, estas estruturas são bem adequadas para os estudos ecomorfológicos por integrarem uma parte essencial da diversificação ecomorfológica e filogenética. Embora existam vários trabalhos com a escápula e o úmero de caviomorfos utilizando abordagens morfológicas e morfofuncionais, este é o primeiro estudo morfométrico a abordar uma ampla diversidade de gêneros equimiídeos utilizando a escápula e o úmero. Este trabalho fornece uma visão sobre a função e a evolução do sistema esquelético dos equimiídeos sugerindo ainda que a diversidade dos membros anteriores seja uma parte essencial da diversificação ecomorfológica e filogenética desta família de roedores.
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