ARTÍCULO ORIGINAL
Descripción
morfológica de gónadas y células sexuales de dos especies de ranas cubanas del
género Eleutherodactylus (Anura: Eleutherodactylidae)
Morphological description of
gonads and sexual cells in two species of Cuban frogs of genus Eleutherodactylus (Anura: Eleutherodactylidae)
Ligsuan Casas Guillama1*, Yamilka Rodríguez2, Ana Sanz2, Reyna Lara3, María
de Lourdes Segura3 y Luis
Felipe Jiménez3
1 Departamento de Neuromorfología,
Centro Internacional de Restauración
Neurológica, Cuba
2 Departamento Biología Animal y Humana, Facultad de Biología,
Universidad de La Habana, Cuba
3 Departamento de Biología Celular, Universidad
Nacional Autónoma de México
* Autor para correspondencia: lcasas@neuro.ciren.cu
RESUMEN
El género Eleutherodactylus
posee un 98% de endemismo en Cuba. Son muchas las interrogantes sobre la
biología reproductiva de las especies que lo componen, por lo que nuestro
objetivo es describir la morfología de las gónadas y de las células sexuales a
través de microscopía clásica y electrónica de trasmisión de dos especies del
género Eleutherodactylus goini
y E. zugi. Las especies fueron recolectadas en
la provincia de Pinar del Río y procesadas a través de métodos de histología
para microscopia óptica y electrónica de transmisión. Los resultados obtenidos
muestran que las hembras carecen de pigmentación en los ovarios, el citoplasma
es homogéneo en cada estadio de desarrollo folicular y los ovocitos
previtelogénicos presentaron numerosos
nucléolos. En el caso de los machos se
observó una túnica albugínea pigmentada en E. zugi
y transparente en E. goini, lo que puede
deberse a que a pesar de ser una especie que habita en la hojarasca de zonas
boscosas, realiza vocalizaciones durante el día en busca de pareja. El desarrollo espermatogénico
es por cistos, donde los espermatocitos
primarios eran las células más grandes.
En los espermatozoides maduros se observó una ultraestructura
semejante en ambas especies: ausencia de perforatorio
y cono subacrosómico, cuello corto solo visible al Microscopio
Electrónico de Transmisión, microtúbulos del axonema sin brazos de dineína y
una membrana ondulante como estructura accesoria de la cola.
Palabras Claves: reproducción, ovocitos,
espermatozoides.
ABSTRACT
The
genus Eleutherodactylus possesses 98% of
endemism in Cuba. There are many questions about the reproductive biology of
the species that compose it, so our aim is to describe the morphology of the
gonads and sexual cells through classical and transmission electron microscopy
of two species of the genus Eleutherodactylus
goini and E . zugi. The species were
collected in the province of Pinar del Río and processed by histological
methods for optical and transmission electron microscopy. The results show that
females lack of pigmentation in the ovaries, the
cytoplasm is homogeneous at each stage of follicular development and presented
numerous nucleoli of oocytes. For males, the tunica albuginea was pigmented in E. zugi
and transparent in E. goini, which may be
because E. zugi despite being woodland litter
specie makes vocalizations during the day for mates. Spermatogenic
development is by cysts where primary spermatocytes
were larger cells. In
such a mature spermatozoa was observed the same ultrastructure
in both species: no perforatorium and subacrosomal cone, short neck only visible by Transmission
Electron Microscope, axoneme microtubules without dynein arms, an undulating membrane as accessory structure
of the tail.
Keywords:
reproduction, oocytes, sperm
Recibido: 2014-06-09
Aceptado: 2014-07-11
INTRODUCCIÓN
El género Eleutherodactylus
es el único en Cuba dentro de la familia Eleutherodactylidae.
Con un 98% de endemismo en la isla, los individuos que lo componen poseen
características que les han permitido ocupar una gran diversidad de nichos
ecológicos facilitando su amplia distribución (Hedges
et al., 2008). La tendencia a tener una mayor independencia en tierra,
trajo como resultado la producción de huevos con una mayor cantidad de vitelo,
además de la reducción del número de huevos por puestas, siendo especies de
desarrollo directo (Salthe y Duellman,
1973). En Cuba, las temáticas abordadas sobre el género han estado enfocadas
hacia investigaciones de sistemática (Díaz et al., 2003), bioacústica (Rodríguez, 2002) y relaciones filogéneticas (Schmidt et al., 2010). Entre los
vertebrados, la estructura de las gónadas es similar en los aspectos básicos
(Estrada y Uribe, 2002), pero en los anfibios se han encontrado diferencias que
son utilizadas por los investigadores para contribuir a comprender las
relaciones que existen en este grupo zoológico (Tries, 1995). Los aspectos
relacionados con la biología reproductora y específicamente los morfológicos de
las gónadas del género Eleutherodactylus han
sido tratados por Fontaine (2005), Rodríguez (2008) y
en el ciclo reproductor de E. planirostris
(Iturriaga, 2007). Aun así, son muchas las interrogantes que abundan sobre el
tema, por lo que el objetivo de este trabajo es describir por primera vez la
morfología de las gónadas y de las células sexuales a través de histología
clásica y electrónica de dos especies del género Eleutherodactylus:
E. goini y E. zugi.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se recolectaron dos animales adultos de cada sexo de
las especies E. goini y E. zugi durante la temporada lluviosa de Cuba (Instituto
de Meteorología de Cuba, 2013), por lo que deben encontrarse en etapa
reproductora. Las localidades seleccionadas pertenecen a la provincia Pinar del
Río, siendo las siguientes: en Sierra de Canalete municipio La Palma (22.68 N, -83.56
W) fue colectada E. goini en junio de 2010,
mientras que E. zugi fue colectada en El
Salto, Sierra del Rosario (22.86 N, -83.21 W), en julio de 2011. Para la
descripción de las gónadas se empleó la técnica clásica para microscopía óptica
la cual se inició con la fijación en paraformaldehído
al 4% en PBS (0,01 M, pH 7,6), durante 48 horas de las gónadas derechas. Luego
se deshidrató empleando soluciones de alcohol etílico de graduación creciente
desde el 70 hasta el 100%, realizando dos pases de 30 minutos cada uno. El
aclarado se llevó a cabo en dos pases por xilol I y
II de 30 minutos cada uno. La infiltración inclusión se realizó en parafinaxilol en un baño a 58 ºC. Los cortes de 3 μm aproximadamente de grosor se realizaron con ayuda de un
micrótomo vertical de rotación manual. Posteriormente, se tiñeron con la
técnica de hematoxilina-eosina. Después
de realizada la tinción, la preparación se montó utilizando bálsamo de Canadá.
Las preparaciones fueron observadas en un microscopio óptico, utilizándose
objetivos de 20, 40, 60 y 100X. Para la descripción de la ultraestructura
de las células sexuales se utilizó la técnica para micoscopía
electrónica de transmisión. Las gónadas izquierdas se fijaron en glutaraldehído al 2,5% en buffer fosfato a pH 7,4, donde se
mantuvo de 24 a 48 h hasta su traslado al laboratorio de Nanobiología
Celular de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM), donde se realizó el resto del procesamiento del material. Una
vez en el laboratorio, se realizaron tres lavados a las muestras de cinco
minutos cada uno con PBS 1X. Luego de efectuarse la fijación se realizó una postfijación utilizando tetraóxido
de osmio al 1% durante una hora. La deshidratación fue en una serie de alcohol
etílico de concentración creciente: 30-96%, durante diez minutos cada uno, tres
pases por alcohol al 100%, durante cinco minutos cada uno y tres lavados con
óxido de propileno al 100%, por cinco minutos cada
uno. La preinclusión se llevó a cabo en una mezcla de
óxido de propileno-resina epóxica
en una proporción 1:1 por 24 h. Los bloques obtenidos fueron cortados en un ultramicrótomo, utilizando cuchillas de vidrio para los
cortes semifinos (200-500 nm)
y de diamante para los cortes ultrafinos (40-60 nm). Los cortes semifinos fueron
teñidos con azul de toluidina. Para verificar la efectividad del procesamiento
en cuanto a la calidad del material y seleccionar las zonas de interés, las
preparaciones fueron observadas en un microscopio de campo claro con objetivos
de 20, 40, 60 y 100X. Los cortes ultrafinos se
contrastaron con acetato de uranilo al 3% y citrato
de plomo al 0,3%. Las rejillas contrastadas se observaron en un microscopio
electrónico de transmisión (MET) JEOL JEM 1010 que opera a 80 kV y permite el registro digital de las imágenes.
RESULTADOS
Descripción de las gónadas de las hembras
En las dos especies, los ovarios se observaron
traslúcidos y no presentaron pigmentos en su cubierta externa. Su forma fue de
racimos con ovocitos en diferentes estadios (Fig.
1A). La presencia de ovocitos previtelogénicos
hasta los postvitelogénicos avanzados confirmó que
las hembras colectadas se encontraban en un estado reproductor avanzado, siendo
los más abundantes los vitelogénicos. También se
observaron ovocitos postvitelogénicos.
Los ovarios estuvieron cubiertos por un epitelio germinativo y se observó una
cavidad central (Fig. 1A). Hacia la periferia ovárica se encontraron ovocitos previtelogénicos con muy
poco nivel de desarrollo. Todos los ovocitos
presentaron una membrana vitelina (zona de interacción), además de la membrana
plasmática (Fig. 1B). A continuación se observaron células foliculares que
permanecen en un solo estrato en los tres estadios de desarrollo. A estas
células foliculares a su vez las cubre una teca, la cual al MET se observó
formada por tejido conectivo con fibroblastos, vasos sanguíneos y fibras colágenas (Fig. 2).
.
Figura 1: Fotomicrografías
obtenidas de cortes de ovarios de especies del género Eleutherodactylus
teñidos con azul de toluidina: A. Eleutherodactylus
goini donde se observa: Cv-
cavidad central, Opr- ovocito
previtelogénico, N- núcleo, Nc-
nucléolos, Ov- ovocito vitelogénico y Lg-lecho germinal.
B. Eleutherodactylus zugi,
donde se evidencia un ovocito previtelogénico-Opr,
N- núcleo y Nc- nucléolos.
Figure
1: Photomicrographies from ovary slices of
species of genus Eleutherodactylus dyed
with toluidine blue: A. Eleutherodactylus
goini where it is shown: Cv–
central cavity, Opr- previtelogenic
ovocite, N- nucleus, Nc-
nucleolus, Ov- vitelogenic ovocite and Lg-germinal bed. B. Eleutherodactylus zugi, where
is evident a previtelogenic ovocite
-Opr, N- nucleus and Nc- nucleolus.
Figura 2:
Fotomicrografías de ovocito previtelogénico
obtenido de cortes de ovarios teñidos con citrato de plomo y acetato de uranilo de Eleutherodactylus
zugi, mostrándose Fb-
fibroblasto, Fc- fibras de colágeno, Cf- células
foliculares y Zi- membrana vitelina (zona de
interacción).
Figure
2. Photomicrographies of previtelogenic oocyte obtained from ovarian
sections stained with lead citrate and uranyl acetate
of Eleutherodactylus zugy,
showing Fb-fibroblast, Fc-collagen
fibers, Cf-follicular cells and Zi-vitelline
membrane (interaction zone).
En los ovocitos previtelogénicos el MET evidenció un núcleo irregular y
voluminoso en posición central. También se mostró hacia el interior del núcleo
la presencia de numerosos nucléolos cuya distribución fue en la mayoría de los
cortes hacia la envoltura nuclear (Fig. 1B). Los ovocitos
vitelogénicos fueron fáciles de reconocer debido a
que la cubierta de células foliculares estuvo muy unida a las células de la
teca. El citoplasma de estos ovocitos se apreció muy
abundante y mostró una acumulación progresiva de vitelo en forma de plaquetas
vitelinas, desde la periferia de la célula hacia el citoplasma que rodea al
núcleo. En el caso de los cortes semifinos teñidos
con azul de toluidina, el citoplasma fue de un azul más oscuro hacia la zona
del núcleo que hacia la periferia (Fig. 3A). Posteriormente, las plaquetas
aumentan en número y en tamaño, es en este momento donde el folículo se
encuentra en etapa ovulatoria. Los ovocitos postvitelogénicos fueron
los de mayor tamaño, encontrándose en la capa granulosa las células foliculares
muy aplanadas y la teca externa rodeando todo el folículo. En el citoplasma se
observaron abundantes plaquetas vitelinas de gran tamaño (Fig. 3B).
Figura 3:
Fotomicrografías obtenidas de cortes ovocitos de Eleutherodactylus goini.
A: Ovocito vitelogénico
teñido con azul de toluidina (Ovt). B: Ovocito postvitelogénico teñido
con hematoxilina-eosina (Opt).
Figura 3: Photomicrographies obtained from cuts of oocytes from Eleutherodactylus goini. A: Vitellogenic oocyte stained with toluidine
blue (Ovt). B: Postvitellogenic
oocyte stained with hematoxylin-eosine(Opt).
Descripción de las gónadas de los machos.
Los testículos se encontraron recubiertos por la
túnica albugínea, la cual desde su posición periférica penetra un poco hacia la
gónada, y envuelve a numerosos compartimientos en su interior que son los
denominados lóbulos seminíferos, de forma hexagonal. La túnica se observó
transparente en E. goini (Fig. 4A), mientras
que en E. zugi estaba pigmentada (Fig. 4B). En
el interior de los lóbulos seminíferos el patrón espermatogénico
observado fue por cistos (Fig
4A y 4C).
Figura 4: Fotomicrografías
obtenidas de cortes de testículos de especies del género Eleutherodactylus
teñidos con hematoxilina-eosina . A: E. goini, donde se muestra Epg-
espermatogonias, Emp- espermatocitos primarios, Emt- espermátidas, Esp-
espermatozoides, Ls- lóbulos seminíferos, Rñ-riñón y Ta-túnica albugínea. B: E. zugi, donde se muestra Pta-
pigmentos en la túnica albugínea y Pti- pigmentos en
el tejido intersticial entre los lóbulos seminíferos. C: Testículo teñido con
Azul de Toluidina de E. goini, donde se
muestra detalladamente Ta- túnica albugínea y Ls-
lóbulos seminíferos con cistos.
Figure
4: Photomicrographies from testicles slices of
species of genus Eleutherodactylus dyed with hematoxilin-eosine. A: E. goini,
showing Epg- espermatogonies,
Emp– primary espermatocite,
Emt- espermatids, Esp- espermatozoon, Ls- seminiferous lobe, Rñ- kidney and
Ta- albugineus tunic. B: E. zugi,
showing Pta- pigment in albugineus
tunic and Pti- pigments in intersticial
tissue between seminiferous lobe.
C: Testicle dyed with Toluidine blue of E. goini, showing in detail Ta– albugineus
tunic and Ls– seminiferous lobe with cistos.
Las células de Sertoli que
componen cada cisto, en íntima relación con las
células sexuales, fueron grandes, con abundante citoplasma y un gran núcleo
(Fig. 5B), además de observarse presencia de nucléolos. En las dos especies se
distinguieron cistos de espermatogonias,
espermatocitos I (primarios), espermátidas
y espermatozoides, los cuales se describen a continuación. Las espermatogonias
se encontraron cercanas a la membrana basal del lóbulo seminífero, y fueron
células grandes, de forma esférica y con un núcleo circular (Fig. 5A). Los espermatocitos I (Fig. 5B) fueron células grandes y
esféricas, de hecho, las de mayor tamaño observadas en el interior de los cistos. Presentaron núcleos redondeados, de un tamaño más
pequeño que el de las espermatogonias y abundantes
mitocondrias en su citoplasma. Las espermátidas
fueron células redondeadas (Fig. 5C) y se ubicaron hacia el centro del lóbulo
seminífero. Estas células presentaron un núcleo que ocupó casi todo su
interior. Se observaron los tres estadios de desarrollo: espermátidas
tempranas, intermedias y tardías, los cuales se identificaron sobre la base de
un aumento gradual en la compactación de la cromatina. Las espermátidas
tardías presentaron un núcleo muy electrondenso. Los
espermatozoides se observaron alargados ubicados en ramilletes y orientados en
la misma dirección. En ellos se
observaron la cabeza, la cola (Fig. 5D) y una zona correspondiente al
cuello situada entre estas dos. En la
región de la cabeza se encuentra el núcleo y el acrosoma,
el primero muy teñido debido a la elevada compactación de la cromatina en los
cortes teñidos con hematoxilina-eosina y muy electrondenso
al MET. No se observó perforatorio ni
cono subacrosómico en ninguna de las dos
especies (Fig. 5D). Entre la cabeza y la cola se observó el cuello,
extremadamente corto y solo distinguible al MET. Presentó escaso citoplasma y
los centríolos proximal y distal posicionados
perpendicularmente uno respecto al otro (Fig. 5D). La cola o flagelo, estuvo
formada por un axonema y una membrana ondulante como
estructura accesoria. En el axonema, en un corte
transversal, no se observaron los dobletes conectados por brazos de dineína en los
nueves pares de dobletes de microtúbulos periféricos.
(Fig. 5E). La membrana ondulante en sección transversal estuvo formada por una
fibra yuxtaxonemal asociada al axonema,
una vaina o envoltura axial y una fibra axial.
Figura 5:
Fotomicrografías de cortes de testículos contrastadas con citrato de plomo y
acetato de uranilo de especies del género Eleutherodactylus. A: Eleutherodactylus
goini, mostrando detalladamente Epg- espermatogonias. B: Eleutherodactylus goini,
donde se evidencian cistos de Emp-
espermatocitos I y Nst- el
núcleo de la célula de Sertoli. C: Eleutherodactylus goini,
mostrando Emt- espermátidas.D:
Eleutherodactylus zugi,
donde se muestran detalladamente Esp-espermatozoides,
Cb- cabeza del espermatozoide y Co- cola. E: Eleutherodactylus goini,
del axonema con Mt- microtúbulos
y la Ea- envoltura axial.
Figure
5: Photomicrographies of testicles cuts of species of
the genus Eleutherodactylus contrasted with uranyl acetate and lead citrate. A:Eleutherodactylus
goini, showing detailed Epg
- spermatogonia. B: Eleutherodactylus
goini where is evident cysts of Emp - spermatocytes I and Nst - nucleus of Sertoli cell.
C: Eleutherodactylus
goini, showing Emt- espermatides. D: Eleutherodactylus
zugi, showing in detail Esp-sperm,
Cb - head of the sperm and Co-tail. E: Eleutherodactylus goini, of the axoneme with Mt - microtubules and Ea - axial sheath.
DISCUSIÓN
Descripción de las gónadas de las hembras
La ausencia de pigmentos en la cubierta externa de
los ovarios de las dos especies es un carácter destacable puesto que existen
diferentes patrones de pigmentación en los anfibios. Por ejemplo, Fontaine (2005) encontró pigmentos en la capa que rodea al
ovario en E. glamyrus. Por su parte, Sharon et al. (1997) al describir los
ovarios de una especie de salamandra encontraron que era translúcida. A la
pigmentación oscura del ovario y de otros órganos donde puede encontrarse, se
le atribuye la función de protección frente a las radiaciones ultravioletas
provenientes del sol. Como E. goini, habita en
el suelo y en las oquedades de las rocas y presenta hábitos nocturnos, entonces
los resultados son coherentes con sus hábitos de vida. En otras especies de
anfibios anuros aparece una concentración de pigmentos en la zona
correspondiente al polo animal del huevo, a la cual se le atribuye una función
protectora frente a los rayos ultravioleta (Gilbert, 2006). En cuanto a los
tres estadios de desarrollo de los ovocitos, en los previtelogénicos,
la presencia de gran cantidad de nucléolos observado en los cortes de E. goini, puede deberse a que estos orgánulos garantizan
los componentes de ARN ribosomal para la síntesis
proteica que se dispara al inicio del desarrollo del embrión y que son
aportados por el citoplasma materno (Gilbert, 2006). Con relación a los ovocitos vitelogénicos vistos al
microscopio de campo claro, resalta la acumulación progresiva de vitelo en
ellos, en forma de plaquetas, desde la periferia hasta la zona de citoplasma
cercana al núcleo. Las plaquetas con la tinción de hematoxilina-eosina se ven
rosadas intensas y en los cortes semifinos teñidos
con azul de toluidina, de un azul muy oscuro. También De Oliveira
y De Souza (2004), en ovocitos vitelogénicos
notan una ubicación periférica de las plaquetas vitelinas.
Descripción de las gónadas de los machos
La túnica albugínea pigmentada en E. zugi, a diferencia de la transparente en E. goini, puede deberse a que a pesar de ser una especie que habita en la hojarasca de zonas
boscosas, realiza vocalizaciones durante el día en busca de pareja según
observaciones de campo. De Oliveira et al.
(2002) consideran que la pigmentación de los testículos es una característica
poco usual en los anuros. En el sapo Xenopus
laevis y en otros vertebrados no mamíferos, las
células con pigmentos pueden encontrarse en diferentes órganos, constituyendo
un sistema de pigmentación extracutánea de función
desconocida (Ogielska, 2009). El hecho de encontrarse
células sexuales en todos los estadios de la espermatogénesis
en el interior de los testículos, confirma que los animales colectados estaban
en plena etapa reproductiva, lo que coincide con lo encontrado por Iturriaga
(2007). Este autor describió un ciclo reproductivo discontinuo en E. planirostris, con un aumento de la actividad espermatogénica durante los meses de verano. Es
precisamente en estos meses donde se realizó la recolecta de los ejemplares
utilizados en este estudio. Los espermatocitos I
fueron las células más grandes de todos los estadios descritos, al igual que lo
encontrado por otros autores (De Oliveira y De Souza,
2004). Esto puede deberse a que en este estadio la célula que se encuentra en
el momento de la espermatogénesis denominado etapa de
crecimiento. Sin embargo, Uribe (2003b) informa en sus trabajos que las células
mayores fueron las espermatogonias. No se encontraron
evidencias en este trabajo de espermatocitos II lo
cual puede deberse a que son escasas en los cistos
pues la primera división de maduración es muy rápida (Uribe, 2003a). Las
células de Sertoli fueron observadas en el interior
de todos los cistos en las dos especies estudiadas,
incluso en aquellos cercanos al lumen del lóbulo seminífero donde se liberaban
los espermatozoides. Estas células son una característica permanente en la
mayoría de los vertebrados (Paniagua, 2002; Smita et
al., 2004; Gilbert, 2006,). Sin embargo, Pudney
(1999) consideró que cuando se liberaban los espermatozoides producidos en los cistos hacia el lumen del lóbulo, las células de Sertoli que los acompañaban degeneraban. En otras especies de anuros los
espermatozoides tienen todos los elementos descritos en este estudio, aunque la
forma puede variar. El espermatozoide maduro de Epipedobates
flavopictus (Dendrobatidae)
es también filiforme pero la cabeza es moderadamente curva y proporcionalmente
del mismo tamaño que la cola (Garda et al.,
2002). Costa et al. (2004) al comparar los espermatozoides de tres
especies del género Phyllomedusa plantearon
que son alargados y filiformes, con tres regiones distinguibles: cabeza (con acrosoma y núcleo), cuello y cola; la cabeza es ligeramente
curva a diferencia de lo encontrado en el presente trabajo. La ausencia de perforatorio y cono subacrosómico
en el acrosoma de los espermatozoides de las especies
estudiadas puede ser explicada como un carácter evolucionado. En este sentido,
Kwon y Lee (1995) consideran que el cono subacrosómico
presente en el espermatozoide de Ascaphus
(anuro primitivo) es característico de los urodelos pero no está presente en la
mayoría de los anuros. Garda et al. (2004), al
analizar la ultraestructura de los espermatozoides de
varias especies pertenecientes a tres géneros de la familia Hylidae,
observaron un cono subacrosómico en una de ellas
mientras que las otras dos poseen solo remanentes de esta estructura. Sin
embargo, Jamieson et al. (1993) refirieron que
este tipo de estructura puede estar presente en los espermatozoides de algunos
amniotas, lo cual puede interpretarse como una divergencia para este carácter.
Al referirse al perforatorio, Kwon y Lee (1995)
afirman que las familias de anuros más evolucionados que los eleuterodactílidos, como Pipidae,
Ranidae y Rhacophoridae
carecen de este elemento, por lo que se puede inferir que la ausencia de un perforatorio es un carácter apomórfico
dentro de los anuros y que se ha ido simplificando hasta desaparecer durante su
evolución hacia la vida terrestre.
La región del cuello solo se puede distinguir a nivel
ultraestructural, pues es extremadamente corta, al
igual que lo encontrado por Scheltinga et al.
(2002) al describir once especies de la familia Microhylidae,
y Costa et al. (2004) en tres especies del género Phyllomedusa
de la familia Hylidae. Acerca de la posición
perpendicular que adoptan en la pieza de conexión o cuello los centríolos proximal y distal entre sí, Kwon y Lee (1995)
plantean que la orientación de los centríolos varía y
han pretendido relacionarla con la posición evolutiva de un grupo dado.
Respecto a los anuros, distinguen tres tipos de orientación. Una primera donde
los dos centríolos forman un ángulo de 70°, tomando
en consideración que el centríolo proximal y el eje
medio del espermatozoide son perpendiculares. Este tipo aparece en los miembros
de la familia Myobatrachidae. En una segunda
orientación, los dos centríolos están ubicados
perpendicularmente, y es común en Bufonidae, Hylidae y Eleutherodactylidae,
como ocurre en las dos especies que se discuten. Un tercer tipo incluye a los
anuros más evolucionados, como las familias Ranidae y
Pipidae, los cuales se caracterizan porque sus centríolos forman un ángulo de 140° por lo que estas
características ultraestructurales del espermatozoide
pudieran tener valor taxonómico al menos a nivel de género. Las características
ultraestructurales encontradas en la cola de los espermatozoides
de estas especies, pueden relacionarse con el modo de reproducción que
presentan los anuros y en general, los anfibios. Por ejemplo, en los microtúbulos del axonema de las
dos especies en estudio los brazos de dineína
estuvieron ausentes. Esto ha sido considerado como un carácter que aparece en
los espermatozoides que tienen poca movilidad. A este efecto, Van Der Horst et al., (1995) consideraron que las
especies con modo terrestre de fertilización externa poseen espermatozoides
inmóviles en un amplio rango de medios fisiológicos con concentraciones
osmóticas que van desde los 10 hasta los 30 mOsm/kg.
En los que muestran un modo acuático de fertilización, la movilidad del
espermatozoide es importante para su locomoción hasta el ovocito
de la hembra, aun cuando las cloacas del macho y la hembra estén muy próximas,
de forma similar a lo observado en Xenopus (Ogielska, 2009). En los de fertilización terrestre los
espermatozoides son liberados directamente sobre los huevos, por lo que la
necesidad de una locomoción vigorosa y mantenida en el tiempo no es tan
necesaria como en los acuáticos. La cola y la membrana ondulante descrita en
este estudio se ha observado en numerosas especies de anuros. Sin embargo, varios casos de pérdida de la
membrana ondulante han ocurrido durante la evolución de los anuros. Es posible
que este carácter esté relacionado con la simplificación de elementos
accesorios en la célula masculina, la cual va a tener una relación
estructura-función muy precisa, pero que todavía está presente en los eleuterodactílidos.
AGRADECIMIENTOS
A los profesores del Departamento de Biología Animal
y Humana de la Facultad de Biología de la Universidad de la Habana, en especial
a la técnico de laboratorio Aleida Romero por ayudar
a realizar el procesamiento de las muestras, así como a la doctora Bárbara Estupiñán por el uso de su laboratorio para el corte y la
tinción de las muestras en el departamento de Neuromorfología
del Centro Internacional de Restauración Neurológica (CIREN). El procesamiento
para microscopía electrónica se realizó gracias a un proyecto de investigación
con la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México
(UNAM). Agradecemos a tres revisores anónimos que contribuyeron a mejorar la
calidad del artículo.
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