Descripción histológica del cerebro y órganos sensoriales del milpiés neotropical Pycnotropis sp. (Polydesmida: Aphelidesmidae)

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

Millipedes are key components of terrestrial ecosystems, actively participating in the decomposition of organic matter in soil and distributed across much of tropical and neotropical forests. However, aspects of their biology remain scarce or fragmented, requiring further revision, particularly in their neurobiology. Research on the nervous system (NS) in myriapods especially studies involving sensory organs is significant from both ecological and evolutionary perspectives, as it provides comparative neuroanatomical data and helps identify group-specific characteristics. Therefore, this study focuses on describing the brain and sensory organs of the neotropical millipede species Pycnotropis taenia (Aphelidesmidae), here taxonomically confirmed. We examine in detail the brain structure and its components using hematoxylin and eosin staining. Additionally, we characterize antennal sensilla typologically through scanning electron microscopy. Our observations revealed a small, compact brain with three cerebral neuromeres lacking clear separation, where the protocerebrum is the most prominent. The brain exhibits a characteristic cortex-neuropil organization, along with associated neuropils such as mushroom bodies and olfactory glomeruli. Furthermore, typical globular cell clusters, common in Myriapoda brains, were identified. At the sensillar level, seven types of sensilla (including subtypes) were distinguished on the antennae. Notably, we propose a subdivision of trichoid sensilla into two subtypes and describe species-specific variations, including a serrated termination of the apical cone. This pioneering study establishes a foundation for future research using robust immunostaining techniques and underscores the need to further explore millipedes as understudied neurobiological models.

Descripción

Los milpiés son componentes clave en los ecosistemas terrestres, que participan activamente en la descomposición de materia orgánica en el suelo, y se distribuyen en gran parte de los bosques tropicales y neotropicales. Sin embargo, parte de su biología es escasa o fragmentaria, y requiere revisión, en especial los aspectos de su neurobiología. Las investigaciones del SN en miriápodos, particularmente aquellas que involucran órganos sensoriales resultan ser importantes desde una perspectiva ecológica como evolutiva, ya que brindan información neuroanatómica comparativa, y permiten identificar aspectos característicos propios de cada grupo. Por lo tanto, el presente estudio se centra en la descripción del cerebro y los órganos sensoriales de la especie de milpiés neotropical aquí corroborada, Pycnotropis taenia (Aphelidesmidae). En la presente investigación se examina detalladamente la estructura y elementos que conforman el cerebro de este milpiés mediante una tinción de hematoxilina y eosina. Además, se caracterizan tipológicamente las sensilas antenales usando microscopia electrónica de barrido. Las observaciones realizadas permitieron identificar un cerebro pequeño y compacto, con tres nuerómeros cerebrales sin separación clara, siendo el protocerebro el neurómero más prominente. Una organización de corteza y neuropilo característicos, y algunos neuropilos asociados como cuerpos pedunculados y glómerulos olfatorios. Así mismo, se distinguieron agrupaciones de células globulares típicas en el cerebro Myriapoda. El análisis a nivel sensilar permitió distinguir siete tipos de sensilas (incluyendo subtipos) en las antenas. Además, se sugiere la división en dos subtipos para las sensilas tricoideas y se describen las variaciones particulares para la especie, incluyendo una terminación dentada del cono apical. Este estudio pionero sirve como base para futuras investigaciones con técnicas de inmunotinción robustas y destaca la necesidad de emplear a los milpiés como modelos neurobiológicos, aún poco explorados.

Palabras clave

Diplopoda, Microscopia electrónica de barrido (MEB), Sistema nervioso, Sensila antenal, Tinción

Materias

Biología -- Tesis y disertaciones académicas , Diplópodos , Anatomía , Sistema nervioso -- Invertebrados , Neurobiología

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