Anatomia comparada e implicações filogenéticas da musculatura esquelética da cabeça da família Apidae Sensu Lato (Hymenoptera: Apoidea)

Abstract

Resumo: Estudos recentes indicaram que caracteres derivados da morfologia interna se mostraram filogeneticamente informativos, porém a maioria desses caracteres são relativos as projeções internas do exoesqueleto, relegando aos tecidos moles um papel ainda modesto na sistemática de abelhas. A musculatura da cabeça de Apidae s. l. foi estudada minunciosamente apenas para Apis mellifera Linnaeus, 1758. O objetivo deste estudo é comparar a musculatura da cabeça em Apidae s. l. e avaliar seu potencial como fonte de dados para reconstruções filogenéticas. A musculatura extrínseca da cabeça de Megalopta sodalis (Vachal, 1904) é descrita e comparada a 33 espécies pertencentes a seis subfamílias e 26 tribos. Ilustrações detalhadas para as 34 espécies de abelhas analisadas, bem como para uma espécie de Sphecidae e uma de Crabronidae s. l. são fornecidas, totalizando 134 imagens. Uma terminologia padronizada para essas estruturas é proposta para resolver inconsistências entre estudos anteriores. Um total de 12 caracteres representando a variação foi otimizada em uma árvore filogenética sumarizada para as espécies examinadas. A principal fonte de informação foi a musculatura relacionada ao aparelho bucal. Quatro caracteres são interpretados aqui como possíveis sinapomorfias para Apidae s. l., um como uma possível sinapomorfia de abelhas de língua longa, três possíveis sinapomorfias para Halictinae e uma para Megachilinae. Fêmeas e machos apresentaram morfologia semelhante da musculatura, exceto por uma modificação nos machos de Andreninae. Esta é a primeira abordagem com um uso extensivo da musculatura da cabeça para a sistemática das abelhas fornecendo uma base para futuras investigações filogenéticas em vários níveis taxonômicos. A técnica de baixo custo aqui utilizada pode ser replicada em outros grupos de estudos mesmo com recursos escassos ou sem acesso a equipamentos de alta tecnologia, o que é especialmente relevante em um cenário de modestos investimentos na ciência nacional. Os investimentos são importantes para o desenvolvimento científico e mesmo uma técnica simples como a utilizada neste estudo só é possível devido a investimentos em ciência básica e educação pública gratuita. Palavras-chave: Abelhas. Morfologia. Filogenia. Dissecação.

Abstract: Recent studies have indicated that characters derived from internal morphology have been shown to be phylogenetically informative, but most of these characters are related to the internal projections of the exoskeleton, relegating soft tissues to a still modest role in the systematic of bees. The head musculature of Apidae sensu lato was widely studied only for Apis mellifera Linnaeus, 1758. The aim of this study is to compare the head musculature in Apidae s. l. and assess its potential as a source of data for phylogenetic reconstructions. The extrinsic musculature of the head of Megalopta sodalis (Vachal, 1904) is described and compared to 33 species belonging to six subfamilies and 26 tribes. Detailed illustrations for the 34 species of bees analyzed, as well as for one species of Sphecidae and one of Crabronidae s. l. are provided, totaling 134 images. Standardized terminology for these structures is proposed aiming to resolve inconsistencies between previous studies. A total of 12 characters representing the variation was optimized in a summarized phylogenetic tree for the species examined. The main source of information was the musculature related to the labiomaxillary complex. Four characters are interpreted here as possible synapomorphies for Apidae s. l., one as a possible synapomorphy of long-tongued bees, three possible synapomorphies for Halictinae and one for Megachilinae. Females and males showed similar muscle morphology, except for a modification in the males of Andreninae. This is the first approach with an extensive use of the head musculature for the systematic of bees, providing a basis for future phylogenetic investigations at various taxonomic levels. The low-cost technique used here can be replicated in other study groups even with scarce resources or without access to hightech equipment, which is especially relevant in a scenario of modest investments in national science. Investments are important for scientific development and even a simple technique like the one used in this study is only possible due to investment in basic sciences and free public education. Keywords: Bees. Morphology. Phylogeny. Dissection.