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Characterization of the male reproductive tract and spermatozoa in wasps of the genus Pegoscapus (Hymenoptera, Chalcidoidea)

By Bruno Silva Fiorillo

Abstract

As vespas da família Agaonidae, são as únicas entre as vespas de figo que polinizam as figueiras possuindo uma identidade espécie-específica em relação à planta. A relação de polinização das vespas do figo com as figueiras é de um mutualismo obrigatório: a planta necessita das vespas para a dispersão do pólen e para a polinização e, por sua vez, as vespas são completamente dependentes dos figos para que seu ciclo de vida se complete. Essa interação representa talvez o melhor exemplo de mutualismo integrado à polinização que se tem conhecimento. Trabalhos de sistemática com estas vespas são de fundamental importância para estudos de ecologia e evolução. Inúmeros estudos têm demonstrado que a estrutura e a ultra-estrutura do trato reprodutor masculino e dos espermatozóides em Hymenoptera apresentam variações suficientes para gerar caracteres adicionais para as análises cladísticas. Sendo assim, análises estruturais e ultra-estruturais foram realizadas a fim de descrever a morfologia do trato reprodutor masculino e dos espermatozóides em três espécies do gênero Pegoscapus. Para tanto, utilizamos as seguintes metodologias: microscopia de luz utilizando campo claro, contraste de fase e fluorescência para DAPI; microscopia eletrônica de transmissão convencional e citoquímica com E-PTA e microscopia eletrônica de varredura. As espécies de Pegoscapus apresentaram o trato reprodutivo interno e a estrutura básica dos espermatozóides similares a outros Chalcidoidea. Os espermatozóides de duas espécies demonstraram as mesmas características enquanto a terceira apresentou diferenças em relação ao comprimento e à espessura da camada extracelular. Além dessas diferenças, todas as espécies analisadas compartilharam de algumas características: vesícula seminal sem divisões de câmaras; ausência de estruturas acrossomais no espermatozóide; comprimento da camada extracelular e os microtúbulos centrais sendo os primeiros a terminar na seqüência de desmontagem do axonema em sua porção final. Essas características permitem o estabelecimento de um padrão para o gênero Pegoscapus que será útil para futuros estudos filogenéticos do grupo Chalcidoidea.The wasps of the family Agaonidae, are the only among fig wasps which pollinate figs, they are also species-specific to their host. The relationship of the pollinating fig wasps with their host fig tree is an obligate mutualism: the tree relies on the wasps for pollen dispersal and pollination, and in turn the wasps are completely dependent on the fig for the completion of their life cycle. This interaction represents perhaps the most tightly integrated pollination mutualism that is known. Systematic works on these wasps are of fundamental importance to ecological and evolutionary studies. Numerous investigations have demonstrated that structure and ultrastructure of the male reproductive tract and spermatozoa in Hymenoptera furnish sufficient variations to provide additional characters for cladistic analysis. Thus, structural and ultrastructural studies were carried out to describe the morphology of the male reproductive tract and the spermatozoa in three species of the genus Pegoscapus. For this study, we employed the methods: light microscopy using bright-field, phase-contrast and DAPI fluorescence; transmission electron microscopy with conventional preparations and cytochemistry (E-PTA) and scanning electron microscopy. Pegoscapus species presented the internal reproductive tract features and the basic sperm structure similar to that of other Chalcidoidea. The spermatozoa of two Pegoscapus species showed the same features while the other presented differences in length and in extracellular sheath thickness. Besides these differences, all species analyzed share some characteristics: the seminal vesicle not divided in chambers; the absence of acrosomal structures in the spermatozoa; the length of the extracellular sheath and the central microtubules being the firsts to terminate in the sequence of microtubular cutoff at the final axonemal portion. These characteristics permit the establishment of a pattern for the genus Pegoscapus that will be useful for phylogenetic studies in Chalcidoidea

Topics: Trato reprodutor masculino, Espermatozoides, Pegoscapus, Male reproduction tract, Spermatozoa
Publisher: Universidade Estadual de Campinas . Instituto de Biologia
Year: 2008
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UNICAMP:oai:unicamp.br:vtls000436679
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