Relação entre a organização encefálica e o hábito de vida de treze espécies de elasmobrânquios do Atlântico Sudoeste

Abstract

Tendo em vista que elasmobrânquios são animais de alta importância ecológica, apresentando encéfalos com inovações e padrões mantidos pela maioria dos vertebrados, entender como tal encéfalo se organiza representa um passo importante para compreender como esses animais se comportam e lidam com os mais diversos desafios impostos a eles. Os encéfalos de treze espécies de elasmobrânquios, sendo quatro espécies já trabalhadas em literatura, juntamente ao de nove espécies nunca estudadas neste âmbito, foram analisados, buscando estabelecer conexões entre sua organização e os hábitos de vida de cada espécie. Para a comparação, o volume relativo de cada região encefálica foi averiguado e as espécies foram divididas em três hábitos: demersal, pelágico e batipelágico. Aproximadamente 27% das espécies tiveram encéfalos semelhantes entre si e se observou a formação de dois grandes grupos. Além disso, as distribuições volumétricas nos encéfalos das espécies apresentando os três diferentes hábitos apresentaram-se diferentes entre si, indicando que o ambiente exerce certa influência na organização encefálica. Nota-se que a organização encefálica varia entre as espécies e que, de maneira geral, espécies com hábitos semelhantes foram agrupadas, independentemente de relações filogenéticas. Isso é reforçado especialmente pelo posicionamento de Squatina guggenheim e Isurus oxyrinchus no dendrograma. S. guggenheim, o único tubarão demersal deste trabalho, ficou próximo de todas as outras raias demersais, enquanto I. oxyrinchus foi a única espécie a ficar afastada tanto de outras espécies de mesmo hábito quanto de outras espécies de tubarões analisadas, provavelmente devido ao tamanho de seu telencéfalo, que foi semelhante ao de diversas outras raias demersais. Neste trabalho, os maiores telencéfalos foram registrados em espécies pelágicas e batipelágicas, o que vai de encontro com o que já é conhecido em literatura. Apesar de não ter sido realizada uma análise funcional, o presente trabalho corrobora, de maneira geral, com a hipótese levantada aqui e em outros estudos de que os encéfalos dos elasmobrânquios podem ter evoluído em resposta aos hábitos específicos de cada espécie, em vez de serem determinadas estritamente pela sua linhagem evolutiva. Tendo em vista que apenas 16% das espécies descritas de elasmobrânquios possuem investigações sobre a sua neurobiologia, além do fato de ser o primeiro trabalho da área no Atlântico Sudoeste, nota-se ainda um grande déficit de informações na área. Assim, sugere-se a ampliação desses tipos de estudos, pois podem auxiliar no entendimento de aspectos ecológicos desses animais.

Abstract: Considering elasmobranchs are animals of high ecological importance, showing encephalic innovations and patterns kept by most vertebrates, understanding how said encephalon organizes represents an important step towards understanding how these animals behave and deal with the challenges imposed to them. The encephalons of thirteen elasmobranch species, being four species already investigated in literature, along with those of nine species never studied in this scope, were analyzed, seeking to establish connections between their brain organization and the life habits of each species. To compare them, the relative volume of each encephalic region was accessed and the species were divided between three habits: demersal, pelagic and bathypelagic. Volumetric distribution in the brains of the species present in the three habitats differed from each other, corroborating the hypothesis raised by other authors that the environment exerts certain influence on brain organization. Furthermore, approximately 27% of the species had similar brains, and the formation of two major groups among the analyzed species was observed. Noticeably, brain organization varies among species and, generally, species with similar habits were grouped together, regardless of phylogenetic relationships. This is reinforced especially by the placement of Squatina guggenheim and Isurus oxyrinchus in the dendrogram. S. guggenheim, the only demersal shark in this study, was closer to all other demersal ray species, while I. oxyrinchus was the only species to remain distinct from other species of the same habitat, as well as from other analyzed shark species, likely due to the size of its telencephalon, which was similar to that of several other demersal rays. In this study, the largest telencephalons were recorded in pelagic and bathypelagic species, which matches what has been found in previous literature. Although no functional analyses were conducted, the present study generally corroborates with the hypothesis put forth here and in other studies that the brains of elasmobranchs may have evolved in response to the specific habits of each species, rather than being strictly determined by their evolutionary lineage. Considering that only 16% of described elasmobranch species have some sort of investigations into their neurobiology, in addition to this being the first work of its kind in the Southwest Atlantic, there is still a significant deficit of information in the field. Therefore, it is suggested the expansion of these types of study, as they can aid in the understanding of ecological aspects of these animals.