FORMULÁRIO PARA RELATÓRIO FINAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC/CNPQ DO ALUNO
Nome: Bruna Deon
Curso: Ciências Biológicas, habilitação em Biologia Marinha DO ORIENTADOR
Nome: Marta Jussara Cremer
Departamento: Ciências Biológicas DO PROJETO DE PESQUISA Sigla: PIBIC
Título do projeto: Morfometria craniana do Boto-cinza, Sotalia guianensis (Delphinidae) no Sul do Brasil.
Vigência: OBS.:
o O formulário deve ser preenchido no formato digitado, fonte Arial 11, espaço 1,5, justificado e totalizando no máximo 10 (DEZ) páginas.
1. Introdução
Sotalia guianensis (van Bénéden, 1864) é um pequeno cetáceo da família Delphinidae. Distribui-se continuamente ao longo da costa atlântica tropical e subtropical das Américas do Sul e Central, desde a lagoa de Waunta QD1LFDUiJXD ¶¶¶1 ¶¶¶: DWpR%UDVLORQGHHVWiSUHVHQWH desde a costa norte e nordeste até o estado de Santa Catarina, no sul do país. Ao longo da costa atlântica o boto-cinza apresenta diversas populações residentes, o que vem sendo evidenciado por meio da técnica de fotoidentificação (FLORES, 1999; ANANIAS, 2006; FLACH et al., 2008; HARDT et al.,2010; CANTOR et al., 2012). Porém, são escassos os estudos para avaliar o intercâmbio genético entre estas populações e a ocorrência de variações morfológicas associadas.
Atualmente, o boto-FLQ]D FRQVWD FRPR ³(P 3HULJR´ (1 QD OLVWD GH HVSpFLHV DPHDoDGDV GH extinção do Estado de Santa Catarina e do Estado do Paraná, (CONSEMA, 2011) e como vulnerável (VU) na Lista Nacional das Espécies da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção (MMA, 2014). Em Santa Catarina ocorre apenas na Baía Norte em Florianópolis, e na Baía da Babitonga, litoral norte do estado. São raros os registros da espécie ao longo da costa, entre estas localidades. A população da Baía Norte constitui uma única agregação, com cerca de 60 a 80 indivíduos (DAURA-JORGE et. al., 2005) e os animais podem ser avistados ao longo de todo o ano (SIMÕES-LOPES, 1988; FLORES, 1999). Análises referentes aos padrões de uso espacial dos botos revela um uso heterogêneo da área com uma variação sazonal no tamanho das zonas de concentração (WEDEKIN, 2003). Segundo DAURA-JORGE (2003), essa variação sazonal na distribuição espacial dos botos pode indicar que existe uma correlação entre a disponibilidade, abundância e distribuição de recursos alimentares. Os ERWRVQDUHJLmRVmRFRQKHFLGRVFRPR³ERWRGDPDQMXYD´6HJXQGR6LP}HV-Lopes, (1988), este nome HVWiDVVRFLDGRjGLHWDGRVERWRVXPDYH]TXHRQRPH³PDQMXYD´FRUUHVSRQGHDHVSpFLHVGHSHL[HVGD
família Engraulidae no sudeste do Brasil (FIGUEIREDO; MENEZES, 1978).
No estuário da Baía da Babitonga a espécie também pode ser avistada ao longo de todo o ano e estimativas de distribuição e abundância desta população constataram alta fidelidade á área, podendo estar relacionado á disponibilidade de alimentos ou fins reprodutivos (CREMER et al., 2011). Estudos de estimativa populacional do boto-cinza para a Baía da Babitonga foram realizados por Cremer, (2007), por meio de transecção linear com amostragem de distâncias e Schulze, (2012), que realizou a técnica de fotoidentificação, estimou cerca de 210 botos-cinza, na região, não havendo diferenças significativas entre as estações ao longo dos anos. Estudos acerca da alimentação desta população indicam que os teleósteos foram as principais presas identificadas na dieta dos botos-cinza sendo que a família Sciaenidae foi a mais comum (CREMER et al., 2012; PAITACH, 2015).
No Estado do Paraná, o boto-cinza vive nas baías de Paranaguá e Guaratuba, em ambientes marinhos e estuarinos. Para o Complexo Estuarino de Paranaguá, localizado no litoral norte do estado, estudos relatam que os grupos de botos variam de 02 a 90 indivíduos, onde a maior parte dos grupos apresentaram filhotes em sua composição (SANTOS et al., 2010). No mesmo ano, os autores observaram a ocorrência de vários indivíduos por todo o estuário não havendo correlação entre os tamanhos dos grupos e as variáveis ambientais analisadas (SANTOS et al., 2010). Estudos sobre a composição ictiofaunística relatadas para o complexo estuarino da baía de Paranaguá propõem que as famílias mais representativas foram Sciaenidae, Engraulidae, Clupeidae, Tetraodontidae, Ariidae, Atherinidae, Paralachthyidae, Haemulidae, Gerreidae e Triglidae (VENDEL, 1997; NARDI, 1999; CUNHA, 1999; CALIL, 2000; LOPES, 2000; NAKAYAMA, 2000).
Contudo, estudos osteológicos comparativos entre as populações residentes de botos-cinza do Sul do Brasil ainda não foram realizados, não havendo informações sobre a ocorrência de variações entre estas populações. Portanto, o presente estudo objetivou comparar a morfometria sincraniana entre as populações de botos do Complexo Estuarino de Paranaguá (PR), com 40 indivíduos analisados, da Baía da Babitonga (SC), com 17 indivíduos analisados, e da Baía Norte (SC), com 40 indivíduos analisados, visando contribuir com o entendimento do nível de isolamento destas populações.
2. Revisão da literatura
Recentes alterações na taxonomia dos mamíferos definiram que as duas Ordens anteriores, Cetacea (golfinhos e baleias) e Artiodactyla (ungulados de dedos pares como vaca, girafa, entre outros), passaram a ser uma única Ordem: Cetartiodactyla. Entretanto, o termo Cetacea não foi totalmente eliminado, foi apenas classificado em um nível de hierarquia menor como uma infraordem e ainda continua sendo utilizado para se referir aos golfinhos e baleias.
Portanto, Mysticeti e Odontoceti passaram a ser consideradas superfamílias da Ordem Cetartiodactyla. (COMMITTEE ON TAXONOMY. 2014).
A família Delphinidae é a mais diversa entre os cetáceos e apresenta diferentes morfotipos resultantes da abrupta radiação dos delfinídeos durante o Plioceno. A diversificação da família Delphinidae é o fenômeno mais notável na evolução dos cetáceos (BARNES, 2002). Todos os representantes desta família podem ser identificados pela osteologia craniana, principalmente por possuírem uma forte depressão onde se aloja o melão e também pela presença de um rostro bastante longo (MONTEIRO-FILHO et al., 2008).
Sotalia guianensis (VAN BENÉDEN, 1864), é um pequeno cetáceo da família Delphinidae. Anteriormente, a espécie era classificada como pertencente aos gêneros Dephinus e Steno (SILVA & BEST, 1996). Até pouco tempo, para a espécie era considerada a ocorrência de dois ecótipos, um marinho conhecido como boto-cinza e um fluvial, que ocorre na bacia amazônica conhecido como tucuxi. Em análises recentes, Monteiro-Filho, Monteiro & Reis (2002), por meio da morfometria geométrica, separaram os ecótipos em duas espécies distintas Sotalia fluviatilis (Gervais, 1853) a espécie fluvial e Sotalia guianensis (Van Benédén, 1864) a espécie marinha. Estudos de análise genética realizados por Cunha et al (2005) vieram confirmar definitivamente a diferença entre as espécies.
Estudos sobre morfometria craniana em pequenos cetáceos são utilizados como ferramenta para a descoberta de informações sobre a variação de tamanho e forma dos indivíduos em populações geograficamente distintas, assim como dimorfismo sexual, entre outras possibilidades. Estudos osteológicos comparativos entre as populações residentes de botos-cinza do Sul do Brasil ainda não foram realizados, não havendo informações sobre a ocorrência de variações entre estas populações. A análise comparativa da morfometria craniana dessas populações poderá contribuir no entendimento desta dinâmica, incorporando novas informações sobre a ecologia da espécie.
3. Metodologia
Para a realização deste estudo foram analisados no total 97 sincrânios de botos-cinza, distribuídos parte no Acervo Biológico Iperoba (ABI), da Universidade da Região de Joinville ± UNIVILLE, sendo a população da Baía da Babitonga. Parte da coleção do Laboratório de Mamíferos Aquáticos ± LAMAQ, da Universidade Federal de Santa Catarina, que inclui animais da população da Baía Norte, em Florianópolis. E parte da coleção do Laboratório de Ecologia e Conservação de Mamíferos e Répteis Marinhos-LEC do Centro de Estudos do Mar, da
Universidade Federal do Paraná. Os sincrânios provêm de animais encontrados mortos nas praias. Foram utilizados apenas os sincrânio que estavam com todas as estruturas ósseas preservadas, contemplando indivíduos adultos, definidos com base no grau de fusionamento dos ossos, componentes do sincrânio e nas características do sincrânio. Segundo Monteiro-Filho & Monteiro (2008). Nos indivíduos adultos a região temporal passa de circular a oval e forma-se uma crista temporal bem definida.
Foram realizadas 35 medidas (Tabela 1) adaptadas de Perrin (1975) e Borobia (1989) para cada sincrânio). Os sincrânios foram medidos com paquímetros digitais com 0,01 mm de precisão, sendo analisada a vista dorsal, ventral, lateral e occipital de cada crânio. Foi aplicada a técnica de morfometria tradicional (MARCUS, 1990), que visa analisar e quantificar as variações intraespecíficas de cada medida. Segundo Moraes (2003), a morfometria tradicional é eficaz para detectar como e quanto estão relacionadas às medidas entre os indivíduos, possibilitando assim compará-las para verificar o grau de semelhança. E como método estatístico multivariado foi aplicada a análise de função discriminante (DFA) que se emprega para descobrir as características que distinguem os membros de um grupo dos de outro, de modo que, conhecidas as características de um novo indivíduo, se possa prever a que grupo pertence.
T A B E L A 1. Descrição das 35 medidas realizadas na vistas dorsal, ventral, occipital, lateral e mandibular no sincrânio dos botos-cinza do litoral de Santa Catarina.
MEDIDA NOTAÇÃO DESCRIÇÃO
1 CCB Comprimento côndilo-basal
2 CR Comprimento do rostro
3 LRB Largura do rostro na base
4 LRB60 Largura do rostro a 60mm do seu comprimento
5 LRMR Largura do rostro do meio do rostro
6 LPMR Largura dos pré-maxilares no meio do rostro
7 DPRNE Distância da ponta do rostro até a narina externa
8 MLPRO Maior largura pré-orbital
9 MLPOO Maior largura pós-orbital
10 MLNE Maior largura da narina externa
11
12 MLPM MLZ Maior largura dos pré-maxilares Maior largura do zigomático
13 MLP Maior largura parietal
14 AVECC Altura vertical externa da caixa craniana
15 CICC Comprimento interno da caixa craniana
16 MCFPE Maior comprimento da fossa postemporal esquerda
17 MLFPE Maior largura da fossa postemporal esquerda
18 MADFTE Maior diâmetro da fossa temporal esquerda
19 MEDFTE Menor diâmetro da fossa temporal esquerda
20 DNCSO Distância dos nasais á crista supraocipital
21 COE Comprimento da órbita esquerda
23 MLNI Maior largura das narinas interna
24 MCPE Maior comprimento do pterigóide esquerdo
25 CLDMXE Comprimento da linha dentária da maxila esquerda
26 NAMXE Número de alvéolos da maxila esquerda
27 NAMXD Número de alvéolos da maxila direita
28 MAMNE Número de alvéolos da mandíbula esquerda
29 NAMND Número de alvéolos da mandíbula direita
30 CLDMNE Comprimento da linha dentária da mandíbula esquerda 31 MACRME Maior comprimento do ramo mandibular esquerdo 32 MARME Maior altura do ramo mandibular esquerdo
33 CFME Comprimento da fossa mandibular esquerda
34 MAFM Maior altura do Foramen Magnum
35 CSM Comprimento da sínfise mandibular
4. Resultados e discussão
No presente estudo, a análise de correspondência canônica mostrou que existem diferenças entre as populações estudadas. Onde os botos residentes da Baía da Babitonga e Baía Norte apresentaram menor grau de variação das características morfométricas do sincrânio, quando comparado aos indivíduos do Estado do Paraná (Figura 1). Já DDQiOLVHGLVFULPLQDQWH ')$ GH:LON¶V mostrou que das 35 medidas realizadas 5 apresentaram diferenças significativas nos aspectos morfométricos do sincrânio entre as populações de boto-FLQ]D QR 6XO GR %UDVLO :LONV¶ /DPEGD 06858; F (70,120) = 4,8319; P < 0,000 e correspondem a maior largura pós-orbital, altura vertical externa da caixa craniana, maior largura da fossa temporal esquerda, menor diâmetro da fossa postemporal esquerda e maior comprimento do pterigoide esquerdo. .
Figura 1. Projeção do primeiro e segundo eixo da Análise de Correspondência Canônica baseada na morfometria do sincrânio das três populações de botos-cinza do sul de ocorrência da espécie (Baía da
Babitonga, círculos; Baía Norte, quadrados e Complexo Estuarino de Paranaguá, losangos). Elipses com confiança de 0,95%.
A principal diferença observada na vista dorsal do crânio corresponde a maior largura pré- orbital, para esta medida as médias entre os indivíduos variaram significativamente e os indivíduos da Baía da Babitonga apresentaram maior valor, (144,87) mm já os botos do Paraná apresentaram menor largura (126,94) mm. É importante salientar que esta foi a principal medida obtida no primeiro estudo de morfometria craniana no boto-cinza com o objetivo de verificar possíveis variações cranianas para diferenciar as espécies Sotalia guianensis de Sotalia fluviatilis (BOROBIA, 1989), onde foi maior para a espécie marinha. Posteriormente novos estudos confirmaram esse padrão de variação da caixa craniana entre as duas espécies, onde a espécie marinha apresenta a caixa craniana e a região do processo zigomático mais largo do que a espécie fluvial (MONTEIRO-FILHO et al., 2002; FETTUCIA, 2006).
Considerando a medida AVECC, dentre as populações estudadas observou-se que os indivíduos da Baía Norte possuem a caixa craniana mais alta e por isso os botos da Baía da Babitonga e do Estado do Paraná tendem a possuir a caixa craniana mais achatada.
Conforme a análise, em relação á vista lateral, foi possível notar que os botos do Estado do Paraná apresentam maior largura da fossa postemporal esquerda e menor diâmetro da fossa temporal esquerda em comparação aos botos residentes em Santa Catarina.
Na face ventral, nota-se que entre os pterigoides estão situadas às narinas internas e na região mediana entre essas estruturas situa-se a sutura pterigobaocipital, a qual faz referência a idade do animal conforme o grau de sua ossificação. SIMÕES-LOPES e MENEZES (2008) verificaram uma série de diferenças morfológicas entre crânios de indivíduos infantes e adultos do boto-cinza, como por exemplo, o grau de fusionamento dos ossos. Indivíduos infantes apresentam suturas aparentes ou parcialmente fusionadas e a presença ou ausência de cristas e os indivíduos adultos geralmente apresentam cristas desenvolvidas (como a supra-occipital e a temporal) e maior grau de fusionamento dos ossos. Para este trabalho, a análise sugeriu que os exemplares da Baía da Babitonga possuem o pterigoide esquerdo maior em comprimento quando comparado com os indivíduos das outras populações.
As variações morfológicas encontradas no presente estudo correspondem com o que já era esperado pela Regra de Bergmann, onde o tamanho corporal apresenta uma variação clinal de acordo com a latitude, com a tendência dos animais serem maiores em altas latitudes, devido à baixa temperatura, (Murphy e Rogan, 2006). Sendo assim, os indivíduos da População da Baía da Babitonga e do Complexo Estuarino de Paranaguá, localizados mais ao norte apresentam o sincrânio maior em comprimento em comparação com a população da Baía Norte, limite sul da distribuição da espécie.
Os principais resultados indicam que os botos-cinza da população da Baía Norte possuem a caixa craniana maior em altura e largura enquanto que os botos da Baía da Babitonga possuem o sincrânio mais comprido e os botos do Paraná possuem o sincrânio menor em largura e comprimento, por isso a caixa craniana tende a ser mais achatada.
Estudos mais recentes utilizando a técnica de morfometria geométrica do complexo periótico-timpânico identificaram variações geográficas entre as populações de boto-cinza da costa brasileira (ARCOVERDE et al., 2013). As variações observadas pelo autor se deram principalmente pelas características distintas entre os locais. Com base nos resultados aqui apresentados acredita-se que as variações observadas entre as populações de Boto-cinza do Sul do Brasil encontram-se mais relacionadas às características ambientais, já que a Baía Norte, a Baía da Babitonga e o Complexo Estuarino de Paranaguá apresentam diferentes características geomorfológicas e físico-químicas da água.
HOLZ, (2014), estudou a influência da maré no comportamento de Toninhas (Pontoporia blainvillei) na Baía da Babitonga e verificou que estas tendem a se aproximar das margens durante a maré cheia. Considerando que essa população de toninhas vive em simpatria com a população de botos estudada aqui, seria interessante estudar a influência das marés nos botos. Considerando que as três áreas de estudo sofrem influência das marés, há um grande acúmulo de matéria orgânica e o processo de eutrofização tende a deixar a água mais turva, sugiro que os fatores ambientais como turbidez da água e regime de marés dentro das baías, possam influenciar no sistema de ecolocalização e visão dos botos, uma vez que os golfinhos produzem uma série de cliques no qual são produzidos por vibrações do ar em seus sacos nasais localizados dentro do orifício respiratório. Estes são localizados embaixo do melão, que é uma camada de gordura modificada localizada na parte frontal do crânio, produzem dessa forma vibrações de ondas que viajam pelo ambiente, e quando colidem com um objeto, elas são refletidas de volta para o golfinho pela mandíbula (WHITLOW, 1993).
Considerando que os botos da baía Norte apresentaram a caixa craniana mais larga e o ramo mandibular maior, possivelmente esta é uma resposta evolutiva as condições ambientais na baía Norte. Entretanto ressalto a importância de estudos acerca do comportamento dos botos durante as marés e de biometria das unidades populacionais, isto contribuiria para elucidar essa hipótese.
Meta proposta Meta realizada Atingido (%)
Analisar as variações morfométricas do sincrânio de indivíduos das populações de boto-cinza da Baía da Babitonga, Baía Norte e Complexo Estuarino de Paranaguá.
Analisar as variações morfométricas do sincrânio de indivíduos das populações de boto-cinza da Baía da Babitonga, Baía Norte e Complexo Estuarino de Paranaguá.
100
Analisar se existem variações nas medidas entre as populações de boto-cinza da Baía da Babitonga, Baía Norte e Complexo Estuarino de Paranaguá.
Analisar se existem variações nas medidas entre as populações de boto-cinza da Baía da Babitonga, Baía Norte e Complexo Estuarino de Paranaguá.
100
Identificar quais medidas morfométricas do sincrânio do boto-cinza permitem a diferenciação entre as populações estudada.
Identificar quais medidas morfométricas do sincrânio do boto-cinza permitem a diferenciação entre as populações estudada.
100
6. Conclusões ou considerações finais
A técnica de morfometria craniana se mostrou eficaz para diferenciar indivíduos de boto-cinza de populações geograficamente distintas, constituindo unidades populacionais independentes. Contudo, a realização de estudos genéticos seria de grande importância para investigar a origem destas populações, a existência ou não de fluxo gênico entre elas e outras populações. Assim, torna-se necessário a realização de novos estudos abrangendo biologia celular, bioacústica, biometria, estudos comparativos de faixa etária entre outros, para verificar a confirmação destas hipóteses e contribuir para a ecologia da espécie.
7. Referências bibliográficas
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8. Matéria encaminhada para publicação
O trabalho ainda será submetido para publicação.
9. Perspectivas de continuidade ou desdobramento do trabalho
Sim existem perspectivas de continuidade para a elaboração de um artigo científico e publicação deste trabalho.
10. Outras atividades de interesse universitário
Apresentação de Banner na semana do Biólogo da Universidade da Região de Joinville.
11. Apoio
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA ± PIBIC CNPq
12. Agradecimentos
Em especial a minha Orientadora Prof. Dr (a) Marta Jussara Cremer.
Ao Professor Dr. Paulo César Simões Lopes do LAMAQ - Laboratório de Mamíferos Aquáticos ± UFSC.
A Camila Domit coordenadora do Laboratório de Ecologia e Conservação de Mamíferos e Répteis Marinhos (LEC) do Centro de Estudos do Mar (UFPR).
