Evolução do sistema reprodutor masculino em caranguejos Thoracotremata: uma análise integrada da morfologia e filogenia molecular - Bento, Maria Alice Garcia [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Em caranguejos, o sistema reprodutor masculino e as glândulas acessórias são associadas à produção de fluido seminal, podendo apresentar diferentes morfologias e funções, dependendo das estratégias das famílias, incluindo a competição pela fertilização dos ovócitos. Contudo, nos caranguejos verdadeiros pertencentes à Thoracotremata, a morfologia e o papel morfofisiológico do sistema reprodutor masculino e suas glândulas no armazenamento do ejaculado ainda é pouco conhecido. Além disso, poucos trabalhos relacionam a ultraestrutura dos espermatozoides e filogenia com base em dados moleculares para elucidar ou discutir relações filogenéticas do grupo. Desta maneira, o objetivo geral desta tese foi buscar padrões morfológicos relacionados ao sistema reprodutor masculino para entender a evolução do modelo de armazenamento espermático e ultraestrutura dos espermatozoides em Pinnotheroidea, Grapsoidea e Ocypodoidea. Para tal, foi realizada a descrição anatômica, histológica e histoquímica do sistema reprodutor masculino, com ênfase no padrão de produção de fluido seminal e armazenamento dos espermatozoides. Adicionalmente, foi realizada a descrição ultraestrutural dos espermatozoides e a análise filogenética por máxima verossimilhança, utilizando sequências obtidas do Genbank, para a reconstrução dos estados de caracteres ancestrais. Em todos os representantes analisados, o sistema reprodutor masculino é um órgão bilateral em forma de "H", composto por um par de testículos e um par de vasa deferentia. As glândulas acessórias se abrem na região de transição entre as regiões média e posterior do vaso deferente, e produzem uma quantidade significativa de fluido seminal, o qual pode desempenhar um papel importante na lubrificação dos espermatóforos durante a transferência dos espermatozoides. Em termos ultraestruturais, os espermatozoides apresentam algumas plesiomorfias, incluindo o opérculo perfurado, botão apical, anel opercular acessório, aba periopercular, anel espessado eletrodenso e a ausência do anel xantídeo modificado. Além disso, observou-se que as famílias de Thoracotremata estudadas podem apresentar características distintivas, que podem ser compartilhadas de forma convergente com outras famílias não intimamente relacionadas. As análises morfo-ultraestruturais desta tese permitiram a compreensão e preenchimento das lacunas previamente existentes nas relações de parentesco entre as famílias de Thoracotremata.

In crabs, the male reproductive system and accessory glands are associated with the production of seminal fluid and may exhibit different morphologies and functions depending on the reproductive strategies of the families, including competition for fertilizing the oocytes. However, in true crabs belonging to the Thoracotremata, the morphology and morphophysiological role of the male reproductive system and its glands in ejaculate storage are still poorly understood. Furthermore, few studies have included spermatozoa ultrastructure and phylogeny based on molecular data for elucidate or discuss the phylogenetic relationships within the group. Thus, the overall objective of this thesis was to investigate morphological patterns related to the male reproductive system for understand the evolution of spermatozoa storage models and spermatozoa ultrastructure in Pinnotheroidea, Grapsoidea, and Ocypodoidea. For that, an anatomical, histological, and histochemical description of the male reproductive system was conducted, with an emphasis on the pattern of seminal fluid production and spermatozoa storage. Additionally, an ultrastructural description of the spermatozoa and phylogenetic analysis by maximum likelihood, using sequences obtained from Genbank, were performed to reconstruct ancestral character states. In all analyzed representatives, the male reproductive system is a bilateral organ in the shape of an "H," composed of a pair of testes and a pair of vasa deferentia. The accessory glands open in the transition region between the middle and posterior regions of the vas deferens and produce a significant amount of seminal fluid, which may play an important role in lubricating spermatophores during sperm transfer. In the ultrastructure, the spermatozoa exhibit some plesiomorphies, including the perforated operculum, apical button, accessory opercular ring, rim periopercular, electrodense thickened ring, and the absence of the modified xanthid ring. Furthermore, it was observed that the studied Thoracotremata families may possess distinctive characteristics that can be convergently shared with other unrelated families. The morpho-ultrastructural analyses in this thesis have allowed for the understanding and filling of previously existing gaps in the relationships between Thoracotremata families.
Evolution of the male reproductive system in Thoracotremata crabs: an integrated analysis of molecular morphology and phylogeny
Keywords: Zoologia; Morfologia celular; Órgãos reprodutores; Histologia; Ultraestrutura; Armazenamento espermático; Eubrachyura; Filogenia; Microscopia eletrônica de transmissão; Sperm storage; Fertilization; Phylogeny; Transmission electron microscopy