Translator Disclaimer
18 December 2012 Unique Derived Features in Spermiogenesis and Sperm Morphology Supporting a Close Relationship between the Species of Hollandichthys and Rachoviscus (Characiformes: Characidae)
Author Affiliations +
Abstract

Hollandichthys and Rachoviscus are endemic to the Atlantic coastal drainages of Brazil and have been historically hypothesized as related to different genera and even subfamilies of the Characidae. We describe the testis morphology, spermiogenesis, and sperm ultrastructure of species of both genera under light, transmission, and scanning electron microscopy, and provide unique characters that support a close relationship among Hollandichthys and Rachoviscus. The testes have a similar organization with a tripartite structure, showing a spermatogenic-cranial region, a differentiating-intermediate region, and a storage-caudal region that is continuous with the sperm duct. During spermiogenesis, the final spermatic differentiation occurs in the luminal compartment of the differentiating-intermediate region of the testis. This is herein termed as “partially cystic,” being distinct from that of any other characids previously described. At the beginning of spermiogenesis, the centriolar complex lies in a medial position in relation to the nucleus, the nucleus moves and slightly elongates toward the flagellar axis forming an eccentric nuclear fossa, and then the nucleus turns backward and elongates forward. The species of both Hollandichthys and Rachoviscus share the presence of long, spiraling mitochondria in the midpiece that seem to be unique among characids. Sperm competitiveness seems to be a determinant factor in accelerating the rate of phenotypic changes in nucleus length and sperm shape among inseminating characids. This is exemplified by the differences found in sperm nucleus shape and length between the two sister species of Rachoviscus, as well as between these species and their sister lineage (Hollandichthys). The formation of sperm packages was observed in Rachoviscus graciliceps.

Hollandichthys e Rachoviscus são gêneros endêmicos das drenagens costeiras Atlânticas do Brasil e tem sido historicamente considerados como relacionados a gêneros e até mesmo subfamílias distintas de Characidae. A morfologia dos testículos, a espermiogênese e a ultraestrutura dos espermatozóides das espécies dos dois gêneros são descritas sob microscopia ótica e microscopia eletrônica de transmissão e varredura, fornecendo caracteres únicos que suportam uma relação próxima de parentesco. Os testículos apresentam uma organização semelhante em uma estrutura tripartite, com uma região espermatogênica-craniana, uma região de diferenciação intermediária e uma região caudal de armazenamento, que é contínua com o ducto espermático. Durante a espermiogênese, a diferenciação final do espermatozóide ocorre no compartimento luminal da região intermediária dos testículos, sendo aqui denominada de espermiogênese “parcialmente cística,” distinta de qualquer outra descrita anteriormente em Characidae. No início da espermiogênese, o complexo centriolar encontra-se em uma posição medial em relação ao núcleo, o núcleo se move e se alonga um pouco em direção ao eixo flagelar formando uma fossa nuclear excêntrica, e, em seguida, o núcleo retorna e se alonga para a frente. As espécies de Hollandichthys e Rachoviscus compartilham a presença de mitocôndrias espirais na peça intermediária, que parece ser única em Characidae. A competição do esperma parece ser um fator determinante na aceleração do ritmo das alterações fenotípicas de comprimento do núcleo e forma do espermatozóide entre os caracideos inseminadores, exemplificado pelas diferenças encontradas entre as duas es

2012 by the American Society of Ichthyologists and Herpetologists
Irani Quagio-Grassiotto, Luiz R. Malabarba, Marco A. Azevedo, John R. Burns, Clarianna Martins Baicere-Silva, and Rodrigo Quevedo "Unique Derived Features in Spermiogenesis and Sperm Morphology Supporting a Close Relationship between the Species of Hollandichthys and Rachoviscus (Characiformes: Characidae)," Copeia 2012(4), 609-625, (18 December 2012). https://doi.org/10.1643/CG-11-171
Received: 18 November 2011; Accepted: 1 June 2012; Published: 18 December 2012
JOURNAL ARTICLE
17 PAGES


SHARE
ARTICLE IMPACT
RIGHTS & PERMISSIONS
Get copyright permission
Back to Top