UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Loss and recovery of wings in stick insects (Perda e recuperação de asas em Phasmatodea) Loss and recovery of wings in stick insects (Perda e recuperação de asas em Phasmatodea) Amanda F. Colodetti Thales R. A. Brotto Vitor de C. Breda Michael F. Whiting, Sven Bradler & Taylor Maxwell Nature: volume 421, 2003

Evolução das asas: escapar de predadores, explorar novos recursos e ocupar novos nichos Linhagens parcialmente aladas e ápteras Ordens secundariamente ápteras Radiação de um vasto número de espécies

Transições independentes: alados ápteros Reversão é altamente improvável: complexas interações entre nervos, músculos, etc. Phasmatodea se diversificaram como insetos ápteros, sendo as asas derivadas secundariamente ápteros alados Aparato das asas é conservado

Terrestres Arborícolas Morfologia e comportamento críptico (graveto e folha)

Completamente alados: asa anterior reduzida e condensada e asa posterior alargada e com uma extensa região anal Parcialmente alados: redução das asas posteriores e uma pequena região anal – incapazes de voar 40% completamente alados espécies 500 gêneros 3 famílias

Asas homólogas as dos outros grupos de insetos As asas dos machos nunca se desenvolvem menos que as das fêmeas

Monofilia –presença de glândulas repelentes no pró-tórax –ausência de mitocôndrias no espermatozóide Ordem basal de insetos ápteros Grupo irmão desconhecido Dificuldade morfologia convergente dos grupos associada ao comportamento críptico Classificação baseada em caracteres morfológicos duvidosos: nenhuma investigação publicada ainda

Seqüenciamento de DNA Utilização de DNA ribossomal 18S, 28S e porção de Histona 3 (H3) 22 grupos externos e 37 grupos internos Bootstrap e Bremer = árvores filogenéticas

Os resultados obtidos foram congruentes com outros estudos Reconstrução mais parcimoniosa = caráter ancestral áptero

Asas = caráter muito plástico Possíveis vantagens da perda das asas

Re-evolução das asas em insetos ápteros seria impossível. Fatores considerados: Complexidade estrutural de asas funcionais. Mutações acumulativas em genes associados. Independência da via de formação das asas. Hipótese Inicial

Possibilidade de haver re-evolução das asas em insetos ápteros. Fatores considerados : Via similar de formação das asas e membros em Drosophila sp. Informações genéticas para a formação das asas conservadas. Retenção do circuito funcional básico para o vôo (musculatura e inervação). Multiplicidade de fatores envolvidos na formação das asas Hipótese Alternativa

Re-evolução de estruturas complexas a partir das mesma construção de estruturas básicas pode ser uma tendência geral mais comum na evolução do que se conhecia. Ex : evolução dos olhos em animais modernos (gene Pax 6)

Evolução das asas e diversificação de Phasmatodea Inseto alado Inseto áptero Inseto alado silenciamento gênico re-expressão

Primeiro Exemplo de um caractere complexo perdido e posteriormente recuperado em linhagens evolutivas. Importância da reaquisição de caracteres complexos na diversificação evolutiva! FIM...