Ontogeny of the skeleton of Moenkhausia pittieri (Ostariophysi: Characiformes) with discussion on functional demands and ossification patterns in the Characidae

Abstract

Most fishes must face their environment alone in the early stages of life. The overall sequence of bone appearance is related to functional demands of the early developmental stages. This study offers detailed data on the skeletogenesis of Moenkhausia pittieri, as an example of a "generalized characid". The sequence of ossification is determined and discussed in response to functional demands. Early developmental stages involve the rapid development of bones related to respiration and feeding. The last sets of bones to appear include those of the paired fins and infraorbitals. Patterns in the order of ossification are highlighted, and heterochronies are detected and discussed. Loss of late developmental stages related to miniaturization, a trend in the evolution of Characidae, is discussed in the light of comparative anatomy and ontogenetic data. Furthermore, morphological particularities found in M. pittieri and other characids are discussed in an ontogenetic perspective, offering a background for future phylogenetic studies to understand the homology of certain structures and serving as a further step to elucidate the relationships in ostariophysans.

Descrição osteológica das espécies do gênero Paracheirodon (Characiformes, Characidae) e discussão sobre miniaturização dentro do gênero

“…Para comparação da morfologia de espécies de Paracheirodon com espécie de grande porte que não sofreu perda óssea, foi utilizado o trabalho de desenvolvimento ontogenético de Salminus brasiliensis realizado por Mattox et al (2014). Utilizou-se também o trabalho de Moenkhausia pittieri (Marinho, 2022) de forma complementar.…”

“…O orbitoesfenoide nas três espécies de Paracheirodon é ossificado mas acentuadamente estreito na região acima do contato ventral entre as duas partes contralaterais do orbitoesfenoide, na fase adulta. Esta condição assemelha-se àquela observada em juvenis de Moenkhausia pittieri (Marinho, 2022) e também na fase adulta em exemplar miniatura de Cyanogaster noctivaga (Mattox et al, 2013) O supraorbital está presente na maioria dos Characiformes de maior porte e é o último osso a se ossificar em S. brasiliensis. Portanto, espera-se que o supraorbital esteja entre os primeiros ossos a serem perdidos por deleção terminal.…”

“…Em Paracheirodon, não existe o ramo parietal do supraorbital, mais uma evidência de truncamento ontogenético. Outras porções do canal sensorial cefálico a se ossificar no final do desenvolvimento de Characiformes são o IO3, IO4, IO5 e IO6 (Pastana et al, 2019;Marinho, 2022). Neste estudo foi observado que nas espécies de Paracheirodon não existe canal bem como placas ósseas nos infraorbitais 4, 5 e 6.…”

“…Como exposto por Weitzman & Vari (1988) e evidenciado por diversos autores (Marinho et al, 2013;Mattox et al, 2016;Abrahão et al, 2019;Pastana et al, 2019), a miniaturização do corpo geralmente está associada à ausência de estruturas e simplificações ósseas. Um dos complexos ósseos que frequentemente sofrem truncamento em caracídeos miniatura é a série infraorbital e os canais sensoriais a ela associados (Marinho, 2022). É importante mencionar que os infraorbitais 1-6 são ossos dérmicos associados à ossificação do tubo ósseo formado ao redor dos canais da linha lateral e que o truncamento do canal pode levar à perda da placa óssea (Pastana et al, 2019).…”

“…2). A única exceção é Xenurobrycon coracoralinae e Priocharax britzi, nos quais o infraorbital 1 não se desenvolve, bem como os infraorbitais de 4 a 6 (Marinho, 2022). Cabe aqui mencionar que ausência de supraorbital é característica de uma grande parte de espécies de Characidae, sendo, inclusive, considerada uma sinapomorfia da família por alguns autores (Malabarba e Weitzman, 2003).…”