Morfologia do tegumento de anfíbios anuros da Mata Atlântica e sua aplicação em estudos comportamentais

Abstract

O tegumento dos anuros desempenha funções fisiológicas importantes, como osmorregulação, termorregulação, trocas gasosas e proteção, mecânica e química. Ele pode apresentar projeções macroscópicas, como verrugas, tubérculos e espinhos e estrias. Histologicamente, o tegumento desses animais é formado pela epiderme, composta pelas camadas córnea, espinhosa e basal, e derme subdividida em derme esponjosa e derme compacta. Entre as dermes é possível observar uma camada calcificada, denominada Eberth-Katschenko (E-K). São escassos os trabalhos descrevendo a morfologia tegumentar em espécies de anuros da Mata Atlântica, principalmente da família Hylidae. Portanto, o objetivo deste trabalho foi analisar a morfologia e histoquímica do tegumento de Phyllomedusa burmeisteri e Hypsiboas semilineatus, comparando-as quanto ao habitat e comportamento, e avaliar o tegumento das espécies Dendropsophus elegans e D. minutus evidenciando possíveis características espécie-específicas. Quatro indivíduos de cada espécie foram coletados na Mata da Biologia, em Viçosa - MG, sob a licença número 10504-1 (IBAMA) e CEUA (protocolo 067/2012). Amostras das regiões da cabeça e troncos, dorsal e ventral, foram fixadas em solução de Karnovsky, incluídas em parafina e resina, para avaliação em microscopia de luz sob aspectos histológicos, morfométricos e histoquímicos. Secções histológicas foram coradas com hematoxilina-eosina (HE), azul de toluidina (AT), periodic acid schiff (PAS), mercúrio de bromofenol (MB), alcian blue (AB) pH 2,5, picrosirius red (PS) e oil red O (ORO). Outros fragmentos foram fixados em glutaraldeído 2,5% em tampão cacodilato de sódio 0,1M, para análise e caracterização do tegumento em microscopia eletrônica de transmissão, varredura e EDS. Animais da coleção herpetológica do Museu de Zoologia João Moojen foram fotografados e avaliados em estereomicroscópio. Os resultados obtidos nas quatro espécies analisadas mostraram a presença de projeções superficiais nas regiões da cabeça e tronco dorsal de cada espécie, variando desde verrugas à pequenas elevações, e na região ventral, que apresentou grandes verrugas separadas por estrias. A camada E-K não foi observada em P.burmeisteri e H. semilineatus, mas sim em D.elegans e D. minutus, localizada em toda porção dorsal e composta principalmente por cálcio e fósforo. A variação entre a derme esponjosa das regiões e espécies se deveu à organização e presença das unidades cromatóforas, que se mostraram completas na cabeça e tronco dorsal, com iridóforos e melanóforos, em todas as espécies e xantóforos ausentes apenas em H. semilineatus. Além disso, em todas as espécies, a região ventral não apresentou essas unidades, pois as células cromatóforas estão dispostas aleatoriamente. Já a derme compacta apresentou fibras colágenas do tipo I e III dispostas em várias direções. Vários tipos glandulares foram observados entre as espécies, permitindo diferenciá-las taxonomicamente, além de validar dados comportamentais. Todas as espécies apresentaram glândulas seromucosas (PAS+, AB+ e MB+) e granulares A (MB+), enquanto que apenas a P.burmeisteri apresentou glândulas lipídicas (ORO+) e granulares B (PAS+ e MB+). Exemplares das espécies D.elegans apresentaram glândulas granulares B (AB+). Os resultados histoquímicos mostraram que há grande produção de polissacarídeos e proteínas que umidificam e protegem o tegumento. Já as glândulas lipídicas impermeabilizam o tegumento de P. burmeisteri, sendo mais eficiente contra a dessecação. Apesar da marcação histoquímica entre as glândulas granulares B ter sido diferente entre duas espécies, nos demais parâmetros histoquímicos analisados, nas três regiões corporais, não se observou diferença entre as espécies, assim como na histologia da epiderme. O parâmetro tipo glandular em D. elegans e D. minutus se mostrou o mais confiável para a diferenciação dessas espécies, quando utilizada a morfologia do tegumento como ferramenta. Portanto, observou-se que tegumento dos anuros nos fornece informações importantes quanto ao comportamento dos animais, o que permite sua ocupação em diferentes habitats, além de apoiar pesquisas relacionadas à taxonomia, já que ocorrem variações morfológicas do tegumento entre espécies.

The integument of the anuran plays important physiological functions such as osmoregulation, thermoregulation, gas exchange and protection, mechanical and chemical. It can present macroscopic projections like warts, tubercles, spines, and grooves. Histologically, the integument of these animals consists of the epidermis, composed of the corneal, spinosum and basal layers, and dermis subdivided in spongy and compact stratum. Among the stratum is possible to observe a calcified layer, termed the Eberth-Katschenko (E-K). There are few studies describing the cutaneous morphology in anuran species from the Atlantic Forest, especially the Hylidae family. Therefore, the aim of this study was to analyze the morphology and histochemistry of the integument of Phyllomedusa burmeisteri and Hypsiboas semilineatus, comparing them in relation to habitat and behavior, and to evaluate the integument of species Dendropsophus elegans and D. minutus showing possible species-specific characteristics. Four individuals of each species were collected in the Forest Biology in Viçosa - MG, under the number 10504-1 (IBAMA) and CEUA (protocol 067/2012) license. Samples from regions of the head and trunk, dorsal and ventral, were fixed in Karnovsky solution, embedded in paraffin and resin for evaluation histological, morphometric and histochemistry, under light microscopy. Histologic sections were stained with hematoxylin-eosin (HE), toluidine blue (AT), periodic acid Schiff (PAS), mercury bromophenol (MB), alcian blue (AB) pH 2.5, picrosirius red (PS) and oil red O (ORO). Other fragments were fixed in 2.5% glutaraldehyde in sodium cacodylate 0.1 M buffer for analysis and characterization of the integument in transmission, scanning electron microscopy and EDS. Animals of the Museum of Zoology João Moojen herpetological collection were photographed and evaluated under a stereomicroscope. The results obtained in the four species analyzed showed the presence of surface projections around the head and dorsal trunk of each species, ranging from warts to small elevations, and in the ventral region, which showed large warts separated by grooves. The EK layer was not observed in P.burmeisteri and H. semilineatus but in D.elegans and D. minutus, located in all the dorsal portion and composed mainly of calcium and phosphorus. The variation between the regions and spongy stratum species was due to the presence of chromatophores and units organization, which showed the complete head and dorsal trunk, with iridophore and melanophores in all species, and xanthophores absente only in H. semilineatus. Moreover, in ventral region in all species, showed the absence of units, because the chromatophores cells, when present, are randomly arranged . Have the compact stratum showed collagen fibers type I and III arranged in various directions. Several glandular types were observed among species, allowing them apart taxonomically, and validate behavioral data. All species showed seromucous glands (PAS+, AB+ and MB+) and the granular A (MB+), whereas only P.burmeisteri presented lipid glands (ORO+) and granule B (PAS+ and MB+). Specimens of D. elegans showed granular glands B (AB+). The histochemical results showed that there is large production of polysaccharides and proteins that umidificam and protect the integument. Already lipid glands waterproof the integument of P. burmeisteri, being more efficient against drying. Despite the histochemical staining of the granular glands B have been different between the two species, in other histochemistry parameters analyzed in the three body regions, no difference was observed between species, as well as the histology of the epidermis. The glandular type parameter D. elegans and D. minutus proved more reliable for the differentiation of these species when used the morphology of the integument as a tool. Therefore, it was observed that the anuran integument gives us important information about the behavior of animals, allowing their occupation in different habitats, and supports research related to taxonomy, since morphological variations of the integument between species occur.