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Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2020

El aprendizaje y la memoria espacial son factores claves para la adaptación y supervivencia de los animales en el ambiente. A pesar de que en los últimos años se ha avanzado mucho en el estudio de las bases neurales que sustentan la navegación espacial en mamíferos, poco se sabe acerca de estas capacidades y sus circuitos asociados en otros vertebrados. El estudio comparado de las bases neurales del comportamiento de percepción y orientación espacial pueden ayudar en la comprensión de la evolución de estos mecanismos básicos compartidos. En esta tesis se presentan algunos de los primeros datos obtenidos acerca de las habilidades de navegación espacial usando la geometría del ambiente, claves visuales y de sonido en una especie de anfibio anuro, el sapo terrestre sudamericano Rhinella arenarum. Estos resultados se acompañan de un análisis anatómico-descriptivo de las áreas paliales y subpaliales del telencéfalo en esta especie, así como de los efectos de lesiones cerebrales en la formación hipocampal y la activación cerebral de genes tempranos asociada al comportamiento de navegación. Los estudios de navegación por geometría en sapos se complementan con un estudio en otra especie de vertebrado, la paloma Columba livia, con el objeto de analizar el comportamiento en forma comparada.

Los tuco-tucos, roedores subterráneos del género Ctenomys, de la provincia de Corrientes habitan en gran parte de su área de distribución en ambientes inestables tanto desde el punto de vista espacial como temporal. Constituyen un excelente modelo para estudiar la especiación y la hibridación, y el rol de la evolución cromosómica en estos procesos, un rasgo conspicuo en este grupo. Unas 39 poblaciones fueron descriptas en este grupo, la mayoría de status taxonómico indefinido. La variabilidad en el número diploide (2n) y número fundamental (NF) es inusualmente elevada en este grupo (2n=41-70, NF=76-84). En este trabajo se obtuvo una filogenia molecular que incluye representantes de 23 poblaciones correntinas, utilizando los marcadores mitocondriales citocromo b, citocromo oxidasa I y región control (D-loop). El grupo Corrientes resultó monofilético. Las especies previamente descriptas C. perrensi y C. dorbignyi no resultaron monofiléticas. Se propone el subgrupo iberá como linaje evolutivo diferenciado e independiente. Por otro lado, se obtuvieron cariomorfos de 33 individuos. El cariomorfo 2n=70 NF=84 ocurre en dos linajes basales en el grupo Corrientes, y en la especie hermana C. pearsoni, sería ancestral y habría sufrido reducciones en 2n y NF vía fusiones céntricas y en tándem, principalmente. Se exploró la relación entre la dinámica del principal ADN satélite de los tucos (SRPC) y la variabilidad cromosómica en Corrientes. Se analizó también la variación intra/inter poblacional del número de copias y de la secuencia del satélite SRPC. El satélite SRPC siguió un patrón conservativo en algunos linajes pero altamente dinámico en otros. La evolución de la secuencia y el número de copias de SRPC es compatible con la hipótesis de una biblioteca ancestral, cuyas variantes están presentes en todos los linajes, aunque en proporciones diferentes.

En el presente trabajo se estudió el patrón evolutivo de la coloración del plumaje y de la estructura del canto en las palomas americanas, el grado de correlación filogenética que presentan estos caracteres y las fuerzas selectivas que los han modificado. Los resultados obtenidos mostraron que en este grupo el grado de correlación filogenética difiere para los caracteres de plumaje y de canto, mostrando los primeros una mayor congruencia con la filogenia que los segundos. Esto sería consecuencia de los diferentes factores de selección actuando en cada caso. La coloración del plumaje se ve afectada por factores tanto de selección sexual como de selección natural. En primer lugar, se encontró que en al menos una especie, la torcacita Columbina picui, existen diferencias sexuales en la coloración del plumaje que no son percibidas por los humanos, ya que incluyen diferencias en el rango ultravioleta de la luz, un espectro que no es captado por los receptores del ojo humano. Además de que los machos presentaron un plumaje más brillante que las hembras, mostraron un mayor componente de luz ultravioleta en la coloración de varias regiones del plumaje que son exhibidas en contextos reproductivos. El hecho de que el plumaje pueda estar siendo modificado por un proceso de selección sexual fue confirmado por un análisis comparativo, que mostró que especies más dicromáticas presentan un brillo mayor en el plumaje que posee coloración melánica y estructural, indicando que un mecanismo de selección sexual esta originando un aumento en el brillo del plumaje. También se encontraron evidencias que sugieren que el color de las plumas está siendo seleccionado para maximizar el contraste con el ambiente, lo cual lo haría más eficaz como señal de comunicación. Las especies que habitan ambientes más cerrados mostraron tener plumajes con un importante componente de reflexión en longitudes de onda más largas, que presentan el mayor contraste con la vegetación circundante, mientras que especies que habitan en ambientes abiertos mostraron tener plumajes negros o blancos, que son los más conspicuos en estos ambientes. Asimismo, se estudió si las modificaciones presentes en las plumas primarias están ligadas a la emisión de sonidos mecánicos, como zumbidos o silbidos, que se han descripto para algunas especies de palomas. Se encontró que la emisión de sonidos mecánicos es independiente de la presencia de la modificación en las plumas primarias y que esta modificación probablemente se haya originado por algún otro proceso de selección. Por otro lado, se encontró que los cantos son diferencialmente variables en sus parámetros, siendo los parámetros de frecuencia menos variables que los parámetros temporales y estructurales. Esto probablemente sea una consecuencia del grado de dependencia con la morfología, ya que las frecuencias acústicas que pueden ser emitidas dependen fuertemente de la estructura del órgano fonador, mientras que los parámetros temporales y estructurales tienen una plasticidad mayor, dado que su variación depende de factores fisiológicos y comportamentales. También se encontró que los parámetros vocales que varían entre las especies son diferentes para los distintos grupos de palomas americanas y que no todos muestran las mismas respuestas a los factores de selección natural y selección sexual. Para uno de los grupos estudiados se encontraron evidencias que sugieren un efecto del ambiente sobre la duración de los cantos y de algún mecanismo de selección sexual sobre la complejidad de los mismos.

La subtribu Eleusininae corresponde a un extenso grupo que aparenta poca diversidad morfológica de inflorescencias. Esta asunción, sin embargo, está basada en descripciones generales de un reducido número de especies. En esta tesis se estudió la diversidad morfológica de sus inflorescencias a través de la caracterización de formas adultas y procesos ontogénicos en un contexto evolutivo. Se analizaron inflorescencias maduras desde una perspectiva comparativa para poder reconocer homologías y determinar procesos responsables de las variaciones. La reconstrucción de estados ancestrales de caracteres de inflorescencia y espiguilla en un árbol filogenético permitió determinar tendencias macroevolutivas que dieron lugar a su diversidad. Los miembros tienen panojas de espiguillas con tres diferentes apariencias: piramidal, digitada y uni-ramificada. Las espiguillas pueden ser clasificadas como uni, bi o multi-floras. El ancestro probablemente presentó una inflorescencia completamente homogenizada, apariencia piramidal y numerosas ramas primarias. Es probable que haya tenido espiguillas multi-floras con más de un antecio fértil. Los análisis señalan que hubo una dirección evolutiva hacia la disminución de número de estructuras. El estudio del desarrollo de inflorescencia y espiguilla permitió descubrir patrones que implican la presencia de homoplasias en la morfología adulta. Este estudio permitió determinar nuevos caracteres relacionados a la morfología de meristemas de espiguilla y filotaxis de antecios. El análisis evolutivo de inflorescencia indicó que la escasa diversidad de formas pudo haber sido consecuencia de un camino evolutivo con dirección a la reducción de estructuras. La perspectiva del desarrollo permitió determinar que esta dirección evolutiva afectó del mismo modo a inflorescencias con procesos ontogénicos diferentes.