Brain morphology description and comparative analysis of Akodontini Vorontsov, 1959 (Rodentia: Cricetidae) rodents through virtual endocasts
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Descrição morfológica e análise comparativa do cérebro de roedores Akodontini Vorontsov, 1959 (Rodentia: Cricetidae) por endocasts virtuais
Primeiro orientador
Membros da banca
Leonardo Rodrigo Kerber Tumeleiro
William Correa Tavares
William Correa Tavares
Resumo
Virtual endocasts of the brain have emerged as an essential tool for understanding brain evolution across various craniate groups. This study presents the first comprehensive analysis of the relationships between endocast size and shape within the Akodontini tribe, with a focus on the role of brain structures such as the olfactory bulb in the clade's ecology and evolution. Using high-definition X-ray computed tomography, we analyzed the endocranial morphology of seven Akodontini species with varying diets and habitats: Bibimys labiosus; Necromys lasiurus; Thaptomys nigrita; Akodon cursor; Blarinomys breviceps; Brucepattersonius iheringi and; Oxymycterus quaestor. Our results indicate that species such as Blarinomys breviceps exhibit distinct olfactory bulb proportions, suggesting enhanced olfactory capabilities crucial for detecting prey underground, aligning with its semi-fossorial lifestyle. Comparative analysis with closely related species, such as Brucepattersonius iheringi, showed notable similarities in endocast morphology, particularly in olfactory bulb structure. However, differences in encephalization quotient (EQ) values suggest varying evolutionary pressures and ecological adaptations. For instance, Bibimys labiosus displayed the highest EQ, possibly reflecting its complex forested habitat. Our study underscores the influence of ecological factors like diet and locomotion on brain structure evolution in Akodontini. These findings highlight the need for further exploration of specific brain regions and their roles in species' ecological and evolutionary trajectories. This research contributes to a deeper understanding of the intricate relationships between brain morphology, ecology, and evolution in one of the most diverse rodent tribes.
Abstract
Os endocasts digitais surgiram como uma ferramenta essencial para o estudo da evolução do cérebro em diversos grupos de vertebrados. O presente estudo traz a primeira análise das relações entre tamanho e forma dos endocasts da tribo de roedores cricetídeos Akodontini, com foco na compreensão dos papéis que estruturas do cérebro, como os bulbos olfatórios, exercem
na história natural destes roedores. A partir de imagens de microtomografias computadorizadas, analisamos a morfologia endocraniana de sete espécies de Akodontini com características ecológicas diversas: Bibimys labiosus; Necromys lasiurus; Thaptomys nigrita; Akodon cursor; Blarinomys breviceps; Brucepattersonius iheringi; e Oxymycterus quaestor. Espécies como Blarinomys breviceps possuem proporções maiores para os bulbos olfatórios, sugerindo capacidades olfativas acentuadas, o que seria importante para a detecção de presas abaixo do solo, correspondendo ao estilo de vida semi-fossorial e hábito predatório da espécie. Análises comparativas de espécies filogeneticamente próximas a B. breviceps, como Brucepattersonius iheringi, indicaram diversas similaridades na morfologia dos endocasts, principalmente em relação aos bulbos olfatórios. Ademais, diferenças nos valores do Quociente de Encefalização (QE) sugerem pressões evolutivas distintas entre os táxons de Akodontini. Bibimys labiosus, por exemplo, apresentou o maior QE, o que pode estar relacionado com características relacionadas com a utilização do habitat. O presente estudo evidencia a influência que fatores ecológicos como dieta e locomoção exercem na evolução da morfologia do cérebro de roedores Akodontini. Análises direcionadas para estruturas específicas do cérebro e o papel que exercem nas respectivas trajetórias evolutivas são essenciais para construir um maior entendimento das complexas relações entre morfologia do cérebro, ecologia e evolução em uma das tribos mais diversas de roedores da América do Sul.
Assunto
Zoologia, Arvicolinae, Roedores, Cérebro/anatomia & histologia
Palavras-chave
Rodentia, Akodontini, Endocast, Morphology, Sigmodontinae