Evolução da anatomia vocal associada à diversidade acústica em Bokermannohyla Faivovich, Haddad, Garcia, Frost, Campbell & Wheeler, 2005 (Anura, Hylidae, Cophomantini)

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Bang, Davi Lee
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Animal communication; Comunicação animal; Evolução fenotípica; Evolutionary patterns; Métodos comparativos filogenéticos; Padrões evolutivos; Phenotypic evolution; Phylogenetic comparative methods
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59139/tde-03102023-083516/

A diversidade dos padrões fenotípicos tem sido cada vez mais estudada sob uma óptica comparativa e filogenética. A comunicação vocal em anuros é um fenótipo comportamental que demonstra grande diversidade. As vocalizações são resultantes da fonação que ocorre fundamentalmente pela vibração das cordas vocais na laringe. A laringe é composta por cartilagens e músculos associados que podem modulam as características das vocalizações. Essa anatomia vocal permite a produção de repertórios vocais diversos, sendo o canto de anúncio o principal, uma vez que é espécie-específico, serve na atração de fêmeas e é consequentemente um mecanismo de isolamento reprodutivo. A variação no canto de anúncio, portanto, está sujeita a pressões seletivas como por exemplo, seleção sexual. Essas pressões podem fazer com que modificações evolutivas em cantos de anúncio entre espécies sejam correlacionadas com modificações na laringe, uma vez que as características acústicas podem ser determinadas pela anatomia vocal. Dessa forma, suscita-se a hipótese de que a diversidade de cantos seja reflexo da diversidade de formas anatômicas da laringe, especialmente em Bokermannohyla, um gênero neotropical de anuros que apresenta grande diversidade acústica. O presente projeto tem como objetivo caracterizar em detalhes o aparato vocal e cantos de anúncios associados no gênero e, a partir disso, testar hipóteses sobre padrões evolutivos (i.e., sinal filogenético e reconstrução de estados ancestrais) para avaliar se diferenças ou semelhanças no aparato vocal refletem de forma correlacionada as mudanças evolutivas ou conservadorismo em cantos de anúncio ao longo da filogenia de Bokermannohyla, ao mesmo tempo em que se é avaliado o grau de restrição desses dois fenótipos pelo tamanho corporal. As descrições anatômicas e acústicas foram realizadas para 28 de 31 espécies de Bokermannohyla. As caracterizações anatômicas revelaram que, ao contrário da diversidade acústica dentro do gênero, todas as espécies compartilham um mesmo aspecto e estrutura geral da laringe, embora haja uma variação considerável em medidas quantitativas, como comprimento da laringe, área da corda vocal e medidas de arquitetura muscular. Alguns casos notáveis de alometrias nessas medidas em relação ao tamanho corporal foram evidenciados. A caracterização dos cantos dentro de Bokermannohyla revelaram cinco padrões vocais, esses sendo reconhecidos com base em características temporais discretas como estrutura, quantidade de tipos de notas e a maneira como são emitidas, além de três padrões na estrutura espectral. Foram observados padrões complexos tanto de evolução de características anatômicas da laringe, quanto para as características de canto de anúncio, podendo ser observados múltiplas homoplasias dos fenótipos ao longo da filogenia (e.g., comprimento da laringe), ou uma estruturação clara de origem única de fenótipos (e.g., estrutura da nota) entre grupos. Por fim, as correlações evolutivas entre anatomia da laringe e canto de anúncio forneceram percepções sobre possíveis estruturas anatômicas da laringe envolvidas na biomecânica de produção de cantos. Uma das correlações que permitiram delinear hipóteses mais claras foram aquelas em relação ao tamanho corporal, ou características da anatomia da laringe, com a frequência dominante dos cantos. Por outro lado, a ausência de correlações, por exemplo, entre características anatômicas da laringe es características acústicas discretas, sugerem que o controle da laringe, e do aparato vocal como um todo, para produção dessas deve envolver um processo biomecânico mais complexo do que antes pensado. Esse estudo contribuiu com o levantamento de uma série de hipóteses e questões biológicas a serem adereçadas futuramente sobre os possíveis processos subjacentes aos padrões fenotípicos observados, tanto para anatomia da laringe, quanto para o canto de anúncio das espécies. Portanto, Bokermannohyla, dada a diversidade fenotípica observada, revelou ser um modelo biológico promissor para o entendimento da comunicação acústica e dos processos biomecânicos subjacentes para anuros em geral.