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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.38.2018.tde-08052018-220803
Document
Author
Full name
Luiz Antônio Wanderley Peixoto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Pinna, Mario Cesar Cardoso de (President)
Britto, Marcelo Ribeiro de
Paz, Ricardo Campos da
Santana, Carlos David Canabarro Machado de
Silva, Alessio Datovo da
Title in Portuguese
Implicações filogenéticas e taxonômicas na miologia facial comparada de Gymnotiformes e Siluriformes (Teleostei: Ostariophysi)
Keywords in Portuguese
Anatomia Comparada
Filogenética
Musculatura
Siluriphysi.
Abstract in Portuguese
A musculatura esquelética representa um dos principais complexos anatômicos dos vertebrados, contudo, esta fonte de informação é escassamente estudada em alguns grupos de peixes, com o conhecimento atual limitado em observações de aspectos superficiais da musculatura de poucas espécies ou descrições sucintas de componentes miológicos pontuais. Este cenário ilustra o conhecimento em dois importantes grupos de Ostariophysi (Teleostei), os Gymnotiformes e os Siluriformes. Os estudos anatômicos nestas ordens acompanham a tendência dos esforços em outros grupos de Teleostei e apresentam uma ênfase excessiva na osteologia. Outros complexos anatômicos relevantes, como os miológicos, permanecem amplamente desconhecidos. O presente estudo foi concebido objetivando preencher a lacuna no conhecimento da musculatura dorsolateral da cabeça em Gymnotiformes e Siluriformes. Cada ordem é tratada em um capítulo separado, incluindo seções descritivas, comparativas e filogenéticas. O capítulo 1 descreve e ilustra os músculos faciais de 83 espécies de Gymnotiformes. As descrições são acompanhadas por uma análise comparativa destinada a estabelecer relações de homologia. As conclusões nessa parte do estudo estão resumidas em uma lista nomenclatural, incluindo 15 músculos, e os respectivos nomes válidos, mais 18 sinônimos. O estudo anatômico comparativo identificou 56 caracteres miológicos discretos que foram analisados com metodologia filogenética. A topologia resultante da árvore, baseada exclusivamente em caracteres mitológicos, concorda com muitas hipóteses de relacionamentos anteriormente propostas para Gymnotiformes. Em uma segunda análise, os caracteres derivados da miologia foram concatenados com uma matriz fenotípica maior, que inclui caracteres de várias fontes diferentes. Os resultados das análises concatenadas demonstram que os caracteres de miologia facial são altamente informativos para os relacionamentos em Gymnotiformes, especialmente para grupos mais inclusivos. O Capítulo 2 oferece o mesmo tipo de estudo que o Capítulo 1, mas desta vez aplicado a Siluriformes, um grupo muito maior e mais complexo. Uma análise comparativa abrangente dos músculos dorsolaterais da cabeça dos Siluriformes é oferecida, com descrições detalhadas e ilustrações dos músculos faciais de 124 espécies em 39 famílias da ordem. Inúmeros problemas de homologia e nomenclatura são identificados e resolvidos, com a lista sinônima resultante contendo 215 nomes para 44 músculos válidos. Conforme feito para Gymnotiformes, a informação comparativa é organizada em 67 caracteres miológicos. Esses caracteres foram concatenados com um banco de dados morfológico disponível e resultaram em um conjunto de novas sinapomorfias em Siluriformes e discussões sobre novas evidências para os relacionamentos na ordem. Os resultados apresentados neste estudo compreendem na síntese do conhecimento da miologia facial dos Gymnotiformes e Siluriformes através da documentação detalhada dos principais grupos e subgrupos destas ordens. A padronização nomenclatural dos componentes musculares, bem como a proposição de novos caracteres oriundos da miologia, fornecem base para investigações futuras sobre a detecção de potenciais sinais filogenéticos oriundos deste complexo anatômico, além de estimular contribuições direcionadas para a busca em fontes de informações ainda inexploradas em Gymnotiformes e Siluriformes.
Title in English
Taxonomic and phylogenetic implications in facial myology compared in Gymnotiformes and Siluriformes.
Keywords in English
Comparative anatomy
Musculature
Phylogenetics
Siluriphysi.
Abstract in English
Skeletal musculature is among the most important anatomical complexes of vertebrates, however, this source of information is barely explored in most groups of fishes, with knowledge restricted to superficial features in a few species or brief descriptions of specific muscles. Such is the case in two of the most important groups of freshwater fishes, Gymnotiformes and Siluriformes. Anatomical studies in those orders have followed the usual trend in Teleostei, with an inordinate emphasis on osteology. Other relevant anatomical systems, such as myology, remain mostly unknown. The present study attempts to fill this gap by focusing on the head musculature Gymnotiformes and Siluriformes. Each order is treated in a separate chapter, including descriptive, comparative and phylogenetic sections. Chapter 1 describes and illustrates the facial muscles of 83 gymnotiform species. The descriptions are accompanied by a comparative analysis intended to establish relationships of homology. The conclusions in that portion of the study are summarized in a nomenclatural list including 15 muscles and respective valid names, plus 18 synonyms. The comparative anatomical study identified 56 discrete myological characters which were analyzed with phylogenetic methodology. The resulting tree topology, based exclusively on myological characters, agrees with many previously-proposed hypotheses of relationships for Gymnotiformes. In a second analysis, characters derived from myology were concatenated with a larger phenotypic matrix including characters from several different sources. Results of the concatenated analyzes demonstrate that facial myological characters are highly informative for relationships of Gymnotiformes, especially for more inclusive groups. Chapter 2 offers the same kind of study as Chapter 1, but this time applied to Siluriformes, a much larger and more complex group. A comprehensive comparative analysis of the myological components of the dorsolateral head muscles of the Siluriformes is offered, with detailed descriptions and illustrations of the facial muscles of 124 species in 39 families of the order. Countless homology and nomenclatural problems are identified and resolved, with the resulting synonymic list containing 215 names for 44 valid muscles. As done for Gymnotiformes, comparative information is organized into 67 discrete myological characters. Those characters were concatenated with a previously-available morphological database, and resulted in a set of new synapomorphies within Siluriformes and discussions about new evidences for relationships within the order. Results presented herein comprise the synthesis of the knowledge of the facial myology of Gymnotiformes and Siluriformes through the detailed documentation of the main groups and subgroups of these orders. The nomenclatural standardization of muscles, as well as the proposition of new characters form the myology, provide the basis for future investigations on potential phylogenetic signals from this anatomical complex, in addition to motivating contributions directed to the search in sources of information unexplored in Gymnotiformes and Siluriformes.
 
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Tese_LuizPeixoto.pdf (21.48 Mbytes)
Release Date
2020-05-09
Publishing Date
2018-05-14
 
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