Padrões de desenvolvimento pós-embrionário da coroa de braços e bicos em cefalópodes

Abstract

Resumo: Os cefalópodes apresentam estruturas morfológicas únicas e complexas, as quais variam ao longo do desenvolvimento ontogenético e entre os diferentes grupos. Ao eclodir, os cefalópodes possuem dois modos de desenvolvimento, como paralarvas planctônicas ou como juvenis bentônicos. Um aspecto morfológico crucial é a coroa de braços, que, além da função de capturar presas, possui diversas funções integradas, como locomoção e reprodução, sendo considerada o sucesso evolutivo dos Cephalopoda. Outro componente igualmente importante é a massa bucal, composta por bicos quitinosos (divididos em superior e inferior) e uma rádula, estruturas que facilitam a captura e dilaceração de presas. A morfologia e o desenvolvimento dos bicos, principalmente em paralarvas e juvenis, refletem adaptações específicas do tipo de presa e forma de alimentação de acordo com o grupo e o ambiente. Neste estudo, com foco na subclasse Coleoidea, composta pelos polvos, lulas e sépias, tem como objetivo principal examinar o desenvolvimento morfológico da coroa braquial e dos bicos dos cefalópodes nas fases iniciais do ciclo de vida, em ambos os modos de desenvolvimento (paralarvas e juvenis) e encontrar possíveis padrões de desenvolvimento. Foi possível identificar padrões de desenvolvimento da coroa de braços nos Octopodiformes e entre os Decapodiformes, com similaridades entre as ordens Myopsida, Sepiida e Sepiolida, enquanto a ordem Oegopsida apresentou uma grande diversidade morfológica entre as espécies analisadas. Todavia os tentáculos dos Decapodiformes apresentaram um claro padrão de desenvolvimento, nas paralarvas as ventosas estão distribuídas em toda extensão dos tentáculos, enquanto em indivíduos com coroas de braços mais desenvolvidos as ventosas concentram-se em sua extremidade, denominado club tentacular. Em relação à massa bucal, o estudo identificou padrões nos bicos superiores das paralarvas de Octopodidae e nos bicos inferiores das ordens Myopsida, Oegopsida, Sepiida, Sepiolida e na família Octopodidae em indivíduos com menos de 5 mm de comprimento de manto (ML). A pigmentação dos bicos mostrou-se associada ao desenvolvimento das estruturas primordiais, como capuz, rostro e crista, enquanto as rádulas apresentaram especificidade entre espécies. Foi possível correlacionar que o modo de eclosão afeta diretamente o desenvolvimento do complexo coroa de braços-bico, visto que coroas de braços rudimentares apresentam bicos subdesenvolvidos, enquanto coroas bem desenvolvidas apresentam bicos com suas estruturas primordiais bem desenvolvidas. Essas descobertas refletem adaptações dos modos de desenvolvimento dos cefalópodes aos diferentes nichos ecológicos, contribuindo para o entendimento da morfologia desses organismos ao longo da sua história evolutiva

Abstract: Cephalopods exhibit unique and complex morphological structures, which vary throughout ontogenetic development and among different groups. Upon hatching, cephalopods display two types of development: as planktonic paralarvae or benthic juveniles. A crucial morphological aspect is the arm crown, which, beyond its role in prey capture, has other integrated functions such as locomotion and reproduction, making it a key factor in the evolutionary success of Cephalopoda. Another equally important component is the buccal mass, consisting of chitinous beaks (divided into upper and lower) and a radula, structures that facilitate prey capture and processing. The morphology and development of the beaks, particularly in paralarvae and juveniles, reflect specific adaptations to prey type and feeding strategies depending on the group and habitat. This study, focusing on the subclass Coleoidea, which includes octopuses, squids, and cuttlefish, aims to examine the morphological development of the arm crown and beaks in the early life stages of cephalopods across both developmental modes (paralarvae and juveniles) to identify possible developmental patterns. Developmental patterns of the arm crown were identified in Octopodiformes and among Decapodiformes, with similarities found between the orders Myopsida, Sepiida, and Sepiolida. Otherwise the order Oegopsida exhibited significant morphological diversity among the analyzed species. However, the tentacles of Decapodiformes showed a clear developmental pattern: in paralarvae, suckers are distributed along the entire length of the tentacles, while in individuals with more developed arm crowns, the suckers concentrate at the tentacle tips, forming a structure known as the tentacular club. Regarding the buccal mass, the study identified patterns in the upper beaks of Octopodidae paralarvae and the lower beaks of the orders Myopsida, Oegopsida, Sepiida, Sepiolida, and the family Octopodidae in individuals with a mantle length (ML) of less than 5 mm. Beak pigmentation was associated with the development of primordial structures such as the hood, rostro, and crest, while radulae exhibited species-specific traits. It was observed that the hatching mode directly influences the development of the arm crown-beak complex: rudimentary arm crowns are associated with underdeveloped beaks, whereas well-developed arm crowns are linked to beaks with well-developed primordial structures. These findings reflect adaptations of cephalopod developmental modes to different ecological niches, contributing to the understanding of their morphology throughout evolutionary history