Morfometria e razão de proporcionalidade corporal de girinos de Rhinella ornata (Spix, 1824) (Anura, Bufonidae) em diferentes estágios de desenvolvimento. - Silva, Juan Aquino [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Em diversos grupos de anuros foram relatadas e descritas variações temporais e estruturais nos estágios ontogenéticos. A ampla diversidade ecológica e geográfica dos anuros contribui para a plasticidade observada no seu desenvolvimento, a compreensão da ocupação do ambiente pelos girinos ajuda a compreender características morfológicas intra e interespecíficas associadas em sua distribuição. A alometria de girinos estuda as mudanças proporcionais durante seu desenvolvimento e a morfometria geométrica analisa a forma e tamanho dos organismos estudados, contribuindo em sua ecologia, taxonomia e evolução, sendo essenciais para diferenciar espécies crípticas, que são morfologicamente semelhantes, mas geneticamente distintas. Ainda assim, existe uma lacuna no conhecimento sobre como os padrões alométricos auxiliam nas mudanças das características morfológicas ao longo da ontogenia. Este estudo investigou as variações e relações de forma e tamanho durante os estágios de desenvolvimento e eventos que marcam as diferentes fases de crescimento dos girinos de Rhinella ornata, com o objetivo de estabelecer as taxas de crescimento e os padrões de isometria do desenvolvimento corporal nos estágios avaliados, levantando questões adicionais que são essenciais para compreender a evolução do desenvolvimento em anuros. Os métodos se basearam em estatística multivariada e morfometria geométrica, que vem sendo utilizada para resolver uma variedade de questões do mais amplo contexto da evolução e ecologia. Examinamos o desenvolvimento morfológico de 257 indivíduos distribuídos nas fases larvais de 26 a 41. Foram utilizados métodos de alometria multivariada para analisar as relações entre as variáveis corpóreas, sendo essas: isometria do crescimento e correlação entre diferentes medidas. Os indivíduos foram fotografados em vista lateral e 18 marcos anatômicos (landmarks) foram selecionados e digitalizados de acordo com a importância das estruturas em descrições de girinos em cada um dos espécimes. Para as análises de morfometria geométrica foi utilizado o método de sobreposição de procrustes com as coordenadas dos marcos para a vista lateral e posteriormente análise de componentes principais (PCA), análise de variáveis canônicas (CVA) e função discriminante. A técnica da morfometria geométrica foi efetiva para pontuar o quanto e onde as alterações na forma do corpo diferem entre os estágios dessa espécie, seguindo o padrão de Gosner. A análise morfométrica revelou que as diferenças entre estágios são influenciadas não apenas pelo tamanho, mas também por mudanças morfológicas relevantes. As análises estatísticas, como Procrustes, ANOVA e PCA, evidenciaram variações morfológicas significativas entre os estágios. A alometria explicou 2,1% dessa variação, indicando que mudanças na forma não são exclusivamente atribuídas ao crescimento. A análise discriminante demonstrou que os estágios podem ser separados com precisão, embora a validação cruzada tenha mostrado maior sobreposição, sugerindo que algumas características são compartilhadas entre os estágios. Os dados reforçam a importância da morfometria geométrica para compreender o desenvolvimento ontogenético e como ele reflete as adaptações ecológicas. Esses resultados destacam a relevância de fatores morfológicos no estudo de girinos, contribuindo para um entendimento mais profundo de sua biologia e de processos evolutivos associados.

In various groups of anurans, temporal and structural variations in ontogenetic stages have been reported and described. The broad ecological and geographical diversity of anurans contributes to the plasticity observed in their development. Understanding how tadpoles occupy their environment also provides insights into how intra- and interspecific morphological characteristics are associated with their distribution. Tadpole allometry studies proportional changes during their development, and geometric morphometrics analyzes the shape and size of studied organisms, contributing to their ecology, taxonomy, and evolution. These tools are essential for distinguishing cryptic species, which are morphologically similar but genetically distinct. However, a gap remains in understanding how allometric patterns contribute to changes in morphological traits throughout ontogeny. This study investigated the variations and relationships in shape and size during the developmental stages and events marking the different growth phases of Rhinella ornata tadpoles. The objective was to establish growth rates and body development isometry patterns in the evaluated stages, addressing additional questions crucial for understanding anuran developmental evolution. The methods were based on multivariate statistics and geometric morphometrics, which have been applied to address a wide range of evolutionary and ecological questions. We examined the morphological development of 257 individuals distributed across larval stages 26 to 41. Multivariate allometry methods were used to analyze the relationships among body variables, such as growth isometry and correlations between different measurements. Individuals were photographed in a lateral view, and 18 anatomical landmarks were selected and digitized based on their importance in tadpole descriptions. Geometric morphometric analyses employed Procrustes superimposition of landmark coordinates, followed by principal component analysis (PCA), canonical variable analysis (CVA), and discriminant function analysis. Geometric morphometry effectively highlighted the extent and location of body shape changes between stages in this species, following Gosner's staging system. Morphometric analysis revealed that differences between stages are influenced not only by size but also by significant morphological changes. Statistical analyses, including Procrustes ANOVA and PCA, highlighted significant morphological variations between stages. Allometry accounted for 2.1% of this variation, indicating that shape changes are not exclusively attributed to growth. Discriminant analysis showed that stages can be separated with precision, although cross- validation indicated greater overlap, suggesting shared characteristics among some stages. The data underscore the importance of geometric morphometrics in understanding ontogenetic development and how it reflects ecological adaptations. These results highlight the relevance of morphological factors in tadpole studies, contributing to a deeper understanding of their biology and associated evolutionary processes.
Morphometry and body proportionality ratio of Rhinella ornata (Spix, 1824) (Anura, Bufonidae) tadpoles in different developmental stages
Keywords: Anfíbios; Estágios Larvais; Taxonomia; Mata Atlântica; Ontogenia; Amphibians; Larval States; Ontogeny; Rain Forest; Taxonomy