Relação entre hábitos circadianos e funções visuais em serpentes diurnas e noturnas (serpentes, Colubridae)

Resumo

O grupo das serpentes apresenta inúmeras adaptações ecológicas e grande diversidade morfológica. Estudos dos tipos de fotorreceptores presentes na retina de serpentes, sua densidade topográfica e fisiologia funcional são importantes para a compreensão de padrões comportamentais, aspectos ecológicos e adaptativos das espécies, que se diferenciam de acordo com suas necessidades visuais e o habitat que ocupam. Estes estudos são importantes também para auxiliar na compreensão da história evolutiva deste grupo. A retina de serpentes possui diferentes tipos de fotorreceptores, contendo bastonetes e diferentes grupos de cones. Os colubrídeos, possuem três tipos de cones, um cone simples grande, um cone simples pequeno e um cone duplo. Os vertebrados sofreram variações na sensibilidade de seus pigmentos visuais durante a evolução o que determinou o tipo e a sensibilidade espectral dos pigmentos visuais presentes na retina desse grupo. Foram identificadas cinco classes de pigmentos visuais retinianos, RH1, RH2, SWS1, SWS2 e MWS/LWS que foram diferenciados com base na sequência de aminoácidos, filogenia molecular e sensibilidade espectral. O gene RH1 é geralmente expresso em bastonetes que possuem a rodopsina como pigmento, as demais classes de opsinas são expressas nos cones. Serpentes colubrídeas apresentam uma particularidade com relação à morfologia da retina. Alguns estudos mostraram a ausência de um bastonete típico em retinas de serpentes colubrídeas de hábitos diurnos e a presença de quatro tipos morfológicos de cones, um grupo de cones duplos e um grupo de cones simples grandes, ambos contendo o fotopigmento LWS, sensível a comprimentos de onda longos, e dois grupos de cones simples pequenos, um sensível a comprimentos de onda curtos, com o fotopigmento SWS1, e um segundo grupo, sensível a comprimentos de onda médios, contendo o fotopigmento RH1, típico de bastonetes. Estudos recentes utilizando técnicas de imunohistoquímica e microscopia eletrônica de transmissão indicam que este último tipo morfológico de fotorreceptor, corresponde a um bastonete modificado, que possui morfologia semelhante à de cone, contendo o fotopigmento RH1, típico de bastonete. Entretanto, nenhum estudo na literatura investigou as características funcionais deste grupo de fotorreceptores. Utilizaremos o eletrorretinograma (ERG) para caracterizar e comparar as respostas fotópicas e escotópicas de serpentes diurnas e noturnas da família colubridae. Através da caracterização e descrição do ERG, poderemos comparar os resultados eletrofisiológicos com resultados de estudos morfológicos de retinas, e verificar as possíveis diferenças entre os registros obtidos para serpentes diurnas e noturnas. Considerando a ausência de um bastonete típico na retina de serpentes diurnas, a investigação das características funcionais e das respostas fotópicas e escotópicas deste grupo de vertebrados é de grande interesse científico. Os estudos eletrofisiológicos a serem realizados neste projeto trarão informações inéditas e valiosas sobre os aspectos funcionais das retinas de serpentes diurnas e noturnas.