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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.47.2009.tde-10122009-112355
Document
Author
Full name
Einat Hauzman
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Ventura, Dora Selma Fix (President)
Grotzner, Sonia Regina
Rocha, Fernando Allan de Farias
Title in Portuguese
Estudo comparativo da densidade e topografia de neurônios de retinas de Philodryas olfesii e P. patagoniensis (serpentes, colubridae)
Keywords in Portuguese
Acuidade visual
Neurônios
Retina
Serpentes
Abstract in Portuguese
As serpentes são um grupo altamente diversificado, encontradas em praticamente todas as regiões do planeta, ocupando diferentes ambientes. Sua diversidade adaptativa indica a grande variabilidade dos órgãos sensoriais, adaptados ao hábitat e hábitos de cada espécie. Estudos sobre o sistema visual das serpentes são escassos e tem grande importância na compreensão de caracteres ecológicos, comportamentais e filogenéticos. Nos vertebrados as informações visuais são projetadas na retina e inicialmente processadas nessa camada neural, antes do processamento que ocorre no sistema nervoso central. Os tipos de células encontradas na retina, bem como sua densidade e distribuição variam entre as espécies e determinam especializações do sistema visual. Neste trabalho foi feita uma quantificaçao comparativa de fotorreceptores e neurônios da camada de células ganglionares (CCG) de duas espécies de serpentes colubrídeas diurnas, Philodryas olfersii e P. patagoniensis. Para tanto foram utilizadas técnicas de imunohistoquímica de opsinas e de marcação de Nissl. Serpentes adultas obtidas no Instituto Butantan foram anestesiadas com tiopental (30mg/kg) e sacrificadas com CO2. Os olhos foram enucleados e as retinas dissecadas e fixadas em paraformaldeido 4%. Um olho de cada serpente foi utilizado para fazer cortes radiais e testar diferentes tipos e concentrações de anticorpos. Para a preparação das retinas planas foram utilizados o anticorpo JH455, produzido em coelhos contra opsinas sensíveis aos comprimentos de onda curto de humanos (cones S) e o anticorpo JH492, produzido em coelhos contra opsinas sensíveis aos comprimentos de onda médio e longo de humanos (cones L/M). Foi utilizado anticorpo secundário biotinilado (gt -rb biot) e a revelação feita com estreptavidina acoplada a molécula florescente CY3. Os cortes radiais e as retinas planas foram observadas em microscópio fluorescente equipado com câmara digital conectada a microcomputador dotado de programa para captura de imagens. A partir de imagens da retina obtidas com espaçamento mínimo de 0,5 mm foram feitas as contagens das células e os mapas de isodensidade celular. A densidade média dos fotorreceptores foi semelhante nas duas espécies (11.183,1 ± 1.107,4 células/mm2 em P. olfersii e 11.531,2 ± 1.054,9 células/mm2 em P. patagoniensis), assim como a proporção dos diferentes tipos de cones (3% cones S e 83% cones L/M em P. olfersii, e 5% cones S e 85% cones L/M em P. patagoniensis). As densidades de células da CCG também foram semelhantes (10.117,5 ± 1.026 células/mm2 em P. olfersii e 9.834,9 ± 2.772,2 células/mm2 em P. patagoniensis). Entretanto, os mapas de isodensidade mostraram diferentes regiões de especialização. P. olfersii apresentou uma faixa horizontal e duas areas centralis de maior densidade celular, uma na região central e uma na região caudal, indicando a melhor acuidade visual nos campos de visão frontal e lateral, o que possivelmente auxilia na locomoção e forrageamento no extrato arbóreo. P. patagoniensis apresentou maior densidade celular na região ventral e rostral, indicando a maior acuidade no campo visual superior e posterior, auxiliando na percepção da aproximação de predadores e animais maiores, importante para a sobrevivência de serpentes terrestres e possivelmente para a percepção de presas localizadas em estrato arbustivo.
Keywords in English
Eye (anatomy)
Neurons
Snakes
Visual acuity
Abstract in English
Snakes are a diversified group found in almost all regions of the planet, occupying different habitats, with exception to Polar Regions, a few islands and the deeper ocean waters. Its diversity indicates the high variability of sensory organs, which are adapted to the habits and habitats of each species. Studies about snakes visual system are scarce and have a great importance for the understanding of their ecology, behavior and phylogeny. In vertebrates the visual information is projected in the retina and initially processed in this neural tissue, before its processing in the central nervous system. The different kinds of cells present, as well as its density and distribution in the retina, vary between species and determinate specializations of the visual system. In this study we compared the density and distribution of photoreceptors and neurons of the ganglion cells layer (GCL) of two diurnal colubridae snakes, the arboreal Philodryas olfersii and the terrestrial P. patagoniensis, with opsins immunohistochemistry and Nissl staining. Adult snakes obtained in Instituto Butantan were anesthetized with thiopental (30mg/Kg) and the euthanasia was done with CO2. The eyes were enucleated and the retinas dissected and fixed in paraformaldeid 4%. One eye of each species was sectioned to test different antibodies and the counting for the determination of topographic distribution of density was made in flattened wholemount retinas. In the wholemounts retinas it was utilized the antibodies JH455 produced in rabbit against human S cone opsins and JH492 produced in rabbit against human L/M cone opsins. The photoreceptors density were similar in the two species (11,1831 ± 1,107.4 cells/mm2 in P. olfersii and 11,531.2 ± 1,054.9 cells/mm2 in P. patagoniensis), as well as the proportion of the different types of cells (3% S cones and 83% L/M cones in P. olfersii, and 5% S cones and 85% L/M cones in P. patagoniensis). The GCL cells density were also similar (10,117.5 ± 1,026 cells/mm2 in P. olfersii and 9,834.9 ± 2,772.2 cells/mm2 in P. patagoniensis). However, the isodensity maps showed different specializations regions. P. olfersii showed a horizontal streak and two areae (area centralis) with higher density, in the central and in the caudal regions, indicating a better visual acuity in the lateral and in the frontal visual field, what is possibly very important for locomotion and searching for preys (foraging) in the arboreal layer. P. patagoniensis showed a higher cell density in the ventral and rostral regions of the retina, indicating a better visual acuity in the superior and posterior visual field, what is important to perceive the approaching of predators and terrestrial animals and preys located in underbushes above the snake.
 
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hauzman_iniciais.pdf (460.71 Kbytes)
Publishing Date
2010-02-22
 
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