Morfologia comparada do sistema reprodutor masculino das abelhas Augochloropsis cupreola Cockerell (Hymenoptera: Halictidae) e Partamona helleri Friese (Hymenoptera: Apidae)

Abstract

A compreensão da biologia reprodutiva e do sucesso evolutivo desses insetos ao longo de milhões de anos depende do conhecimento da morfologia dos sistemas reprodutores masculino e feminino. Neste trabalho, foi descrita a morfologia do sistema reprodutor masculino da abelha solitária Augochloropsis cupreola (Halictidae) e da social Partamona helleri (Apidae). Machos de A. cupreola foram analisados na fase adulta, enquanto machos de P. helleri foram analisados em diferentes estágios pupais (olho rosa, olho marrom, olho preto com corpo pigmentado e olho preto com asa pigmentada) e na fase de recém-emergidos. Em A. cupreola, uma cápsula escrotal espessa envolve um par de testículos em processo de degeneração, as porções pré-vesiculares dos ductos deferentes, as vesículas seminais esféricas e parte das porções pós-vesiculares dos ductos deferentes, permanecendo externos apenas as porções pós-glandulares dos ductos deferentes, o ducto ejaculatório e as glândulas acessórias. Em P. helleri, machos recém- emergidos apresentam uma cápsula escrotal envolvendo dois pares de testículos, cada um com quatro folículos, além das porções pré-vesiculares dos ductos deferentes, enquanto as vesículas seminais desenvolvidas, as porções pós- vesiculares dos ductos deferentes e o ducto ejaculatório dilatado permanecem externos. As principais mudanças graduais na morfologia do sistema reprodutor masculino de P. helleri, do estágio de pupa ao de macho recém-emergido, incluem a transformação dos testículos de alongados e delgados para ovais, o desenvolvimento dos folículos com zona de maturação para zona de transformação contendo espermatozoides agrupados em feixes, o desenvolvimento das vesículas seminais de pouco desenvolvidas para estruturas ovais bem desenvolvidas e a diferenciação dos ductos deferentes pós-vesiculares e do ducto ejaculatório. Ademais, foi observado o acúmulo de material acidófilo nos ductos deferentes pré- vesiculares e nas vesículas seminais, além de material basófilo nos ductos deferentes pós-vesiculares. As características histológicas do epitélio dessas estruturas sugerem uma progressão de atividade metabólica e secretora durante a maturação sexual em P. helleri. As variações descritas neste trabalho ampliam o conhecimento sobre o desenvolvimento e a morfologia do sistema reprodutor masculino de abelhas, além de apresentarem caracteres com potencial taxonômico entre diferentes grupos. Palavras-chave: anatomia; espermatogênese; histologia; Meliponini; testículos

The understanding of the reproductive biology and evolutionary success of these insects over millions of years relies on knowledge of the morphology of the male and female reproductive systems. This study describes the morphology of male reproductive system of the solitary bee Augochloropsis cupreola (Halictidae) and the social bee Partamona helleri (Apidae). Adult males of A. cupreola were analyzed, whereas males of P. helleri were analyzed at different pupal stages (pink-eyed, brown-eyed, black-eyed with a pigmented body, and black-eyed with pigmented wings) as well as at the newly emerged stage. In A. cupreola, a thick scrotal capsule encloses a pair of degenerating testes, the pre-vesicular portions of the deferent ducts, the spherical seminal vesicles, and part of the post-vesicular portions of the deferent ducts, whereas the post-glandular portions of the deferent ducts, the ejaculatory duct, and the accessory glands remain external. In newly emerged P. helleri males, a scrotal capsule encloses two pairs of testes, each containing four follicles, as well as the pre-vesicular portions of the deferent ducts, whereas the developed seminal vesicles, the post-vesicular portions of the deferent ducts, and the enlarged ejaculatory duct remain external. The main gradual changes in the male reproductive system of P. helleri from the pupal stage to newly emerged males include the transformation of the testes from elongated and slender to oval, the development of follicles from a maturation zone to a transformation zone containing sperm bundles, the development of seminal vesicles from poorly developed to well- developed oval structures, and the differentiation of the post-vesicular deferent ducts and the ejaculatory duct. In addition, acidophilic material accumulated in the pre- vesicular deferent ducts and seminal vesicles, whereas basophilic material was observed in the post-vesicular deferent ducts. Histological characteristics of the epithelium of these structures suggest a progression of metabolic and secretory activity during sexual maturation in P. helleri. The variations described in this study expand current knowledge of the development and morphology of the male reproductive system in bees and provide characters with potential taxonomic value among different groups. Keywords: anatomy; spermatogenesis; histology; Meliponini; testes