Desarrollo y Comparación de Modelos Morfométricos Predictores del Sexo en Dos Especies de Pomacea (Caenogastropoda: Ampullariidae)

• Autores: Villarreal, Rodrigo Gastón
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Porta, Andrés Osvaldo; Soto, Eduardo MarÍa
• Materia: MORFOMETRIA; MODELIZACION; PREDICCION; POMACEA; DIMORFISMO SEXUAL; MORPHOMETRICS; MODELING; PREDICTION; POMACEA; SEXUAL DIMORPHISM
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las técnicas de morfometría geométrica son ampliamente utilizadas en biología pues permiten describir y analizar la variación de las formas de los seres vivos. Una de estas metodologías, muy utilizada para describir contornos cerrados (e.g., hojas, valvas), es el análisis de contornos de Fourier (ACF). Este método se basa en modelar la forma y tamaño de un contorno (en el caso planar) descomponiendolo como una serie de curvas cerradas, cuyos coeficientes permiten comparar la variación de forma y tamaño entre organismos por medio de técnicas multivariadas. Con el objetivo de comparar la perfomace de este método con otros basados en medidas lineales, en este trabajo se elaboraron dos modelos que permiten determinar el sexo de individuos de las especies de gasterópodos dulciacuícolas Pomacea canaliculata (Lamarck, 1822) y Pomacea scalaris (d’Orbigny, 1835) utilizando la forma y las dimensiones del opérculo. Ambos modelos desarrollados emplean la forma de esta estructura; sin embargo, mientras que uno de ellos utiliza morfometría clásica (con medidas lineales), el otro emplea morfometría geométrica para caracterizar la forma del opérculo a partir de un análisis de contornos elípticos de Fourier. El trabajo se estructuró en dos etapas. En la primera etapa, de desarrollo y entrana miento de modelos (developing & training), se utilizó un set de muestras para desarrollar modelos de que permiten estimar la verosimilitud del sexo de un individuo utilizando cada tipo de datos (medidas lineales vs. coeficientes de Fourier) por medio de funciones programadas en R. Posteriormente, en la segunda etapa, de testeo (testing), se evaluó la eficiencia de cada modelo obtenido en la etapa anterior para estimar el sexo de nuevos individuos. Además, aquellos generados para P. canaliculata, fueron comparados con el único modelo previo desarrollado por N. J. Cazzaniga en 1990. Los resultados obtenidos para P. canaliculata permiten concluir que los modelos dearrollados en este trabajo poseen una eficacia similar en la determinación del sexo pero, en cambio, son superiores al desarrollado por Cazzaniga que utiliza medidas lineales de la abertura de la concha. En cuanto a la especie P. scalaris el modelo basado en coeficientes de Fourier tiene una capacidad predictora levemente superior al modelo basado en medidas lineales, lo cual puede deberse a la precisión de la morfometría geométrica para describir la variabilidad conformacional. En líneas generales, el trabajo muestra la gran capacidad de las técnicas de morfometría geométrica para describir la morfología de diferentes organismos. El análisis de contornos de Fourier es en general superior para describir la forma del opérculo de los gasterópodos aquí utilizados, permitiendo estudiar fenómenos como las relaciones de alometría entre variables morfológicas.
Geometric morphometric techniques are widely used in biology due to their capability to describe and analyze the variation of forms in life beings. One methodology very commonly employed for the description of closed outlines (e.g., leaves, valves), is the elliptic Fourier analysis (EFA). This approach is based on a decomposition in series of closed curves, that are able to model shape and size of an outline, whose coefficients allow to compare shape and size variation between organisms by means of multivariate statistics. With the aim to compare the performance of the method mentioned with others based on linear measurements, in this study two predictive models were elaborated to determine the sex of gastropod species Pomacea canaliculata (Lamarck, 1822) and Pomacea scalaris (d’Orbigny, 1835) bymeans of the shape and dimensions of the operculum. Both models employ the structure shape; however, they differentiate due to that one of them uses classic morphometrics (with linear measurements), whilst the other uses geometric morphometrics to characterize the operculum shape employing an elliptic Fourier analysis. The study was structured in two stages. In the first one, developing and training, a set of sampleswas used to generate models in order to estimate, by means of functions programmed in R, the likelihood of each individual’s sex utilizing both types of data (linear measurements vs Fourier coefficients). Subsequently, on the second stage of testing, the efficiency of the two models obtained was evaluated by estimating the sex of a brand new set of individuals. The performance of the models constructed for P. canaliculata were also compared with the only previous model we have reference of, developed in 1990 by N. J. Cazzaniga. The results with regards of P. canaliculata allow us to establish that both models generated have a similar efficiency in the sex determination, nevertheless, they are more effective than the one proposed by Cazzaniga which uses linear measurements of the shell aperture. With respect to P. scalaris, the model based on Fourier coefficients has a predictive capacity mildly superior in comparison with the model based on linear measurements, however, it confirms that geometric morphometrics has a more powerful capability to describe with higher precision the variability of the structure studied. Overall, this work shows the aptitude of geometric morphometric techniques to describe different organisms’ morphology. The elliptic Fourier analysis is better for describing the operculums’ shape of the gastropods here utilized, allowing to study for example: allometric relationships between morphological variables.
Fil: Villarreal, Rodrigo Gastón. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.