Evolução no crânio e mandíbula de espécies do gênero Ctenomys blainville, 1826

Abstract

Os roedores subterrâneos têm sido amplamente estudados, principalmente porque mostram muitas especializações (morfológicas, fisiológicas e comportamentais) relacionadas ao seu habitat. O gênero Ctenomys (tuco-tucos) é o mais diverso entre os roedores subterrâneos, com aproximadamente 70 espécies descritas. Estão amplamente distribuídas no Sul da América do Sul, e ocupam uma variedade de tipos de habitats (pastagens, estepes, desertos e dunas de areia). Os tuco-tucos também apresentam morfologia do crânio, corpo e cariótipos altamente diversificados. Este estudo utilizou a morfologia craniana e da mandíbula do gênero Ctenomys, para investigar aspectos evolutivos da espécie. Utilizamos aqui técnicas de morfometria geométrica e linear, aliadas a filogenia, o gene Runx2 e ecologia (densidade aparente do solo) de diferentes espécies do gênero para acessar tais resultados. Não encontramos mudanças significativas nos padrões de integração do crânio, porém houve alta varição da integração morfológica. Também foi revelado alto sinal filogenético com os módulos propostos. O gene Runx2 aparentemente não parece estar ligado com o alongamento facial dos espécimes de tuco-tucos. Porém não podemos descartar a possibilidade de que as substituições de glutaminas para prolinas possam alterar a funcionalidade proteica e, por extensão, a morfologia do crânio. Para a maioria das espécies investigadas, a correlação entre força da mordida e a densidade do solo não foi clara, e uma baixa correlação geral foi encontrada. As diferentes formas do crânio e mandíbula acessadas, geralmente foram associadas à força de mordida. As diferentes estratégias de escavação podem ser responsáveis pelo padrão encontrado na distribuição das espécies nas diferentes densidades de solo. Onde, em solos com maior densidade, ocorrem espécies com altas e baixas forças de mordida, enquanto em solos de menor densidade foram encontradas apenas espécies com forças de mordida baixas.

Underground rodents have been extensively studied, mainly because they show many specializations (morphological, physiological and behavioral) related to their habitat. The genus Ctenomys (tuco-tucos) is the most diverse among subterranean rodents, with approximately 70 species described. They are widely distributed in southern South America, and occupy a variety of habitat types (pastures, steppes, deserts and sand dunes). The tuco-tucos also present morphology of the skull, body and highly diversified karyotypes. This study used the cranial and mandibular morphology of the genus Ctenomys to investigate evolutionary aspects of the species. We used here techniques of geometric and linear morphometry, together with phylogeny, the Runx2 gene and ecology (apparent density of soil) of different species of the genus to access such results. We did not find significant changes in the patterns of skull integration, but there was a high variation of the morphological integration. A high phylogenetic signal was also revealed with the proposed modules. The Runx2 gene apparently does not appear to be linked to the facial elongation of the tuco-tucos specimens. However, we can not rule out the possibility that glutamine-to-proline substitutions may alter protein functionality and, by extension, skull morphology. For most species investigated, the correlation between bite force and soil density was unclear, and a low overall correlation was found. The different skull and jaw forms accessed were generally associated with bite force. The different strategies of excavation can be responsible for the pattern found in the distribution of the species in the different soil densities. Where higher density soils occur with high and low bite forces, while in low density soils only species with low bite forces are found.