Sperm evolution in the family Alestidae with comparative data for the genus Chalceus (Ostariophysi: Characiformes)

Abstract

Spermiogenesis and spermatozoa in six genera of the African family Alestidae plus the Neotropical genus Chalceus are described. Spermiogenesis is quite similar in all Alestidae and is identified as Type I and its variants. In Type I spermiogenesis, the flagellum of earliest spermatids lies lateral to the nucleus, and rotation of the nucleus towards the centriolar complex is observed. Nuclear rotation is complete reaching 90 degrees in Bryconalestes longipinnis, Brachypetersius altus, Brycinus imberi, B. lateralis, and Alestopetersius compressus; and is incomplete reaching 20 degrees in Micralestes acutidens and Rhabdalestes rhodesiensis. Spermatozoa morphology varies from a medial nucleus with fibrillar chromatin in the most basal genus Brycinus to a strongly eccentric nucleus with highly condensed chromatin in the more derived Rhabdalestes and Micralestes. Chalceus has a very similar spermatozoon to that found in Brycinus sharing the fibrillar aspect of the chromatin in the nucleus. This feature is so far only observed in these two genera among African and Neotropical characiform fishes.

A espermiogênese e os espermatozoides de seis gêneros que compõem a família Alestidae mais o gênero Chalceus são descritos. A espermiogênese é muito similar em todas as espécies de Alestidae analisadas e pode ser considerada como sendo o Tipo I e suas variações. Neste tipo de espermiogênese, o flagelo das espermátides iniciais dispõe-se lateral ao núcleo. A rotação do núcleo em direção ao complexo centriolar está presente. A rotação nuclear é completa, atingindo 90 graus, em Bryconalestes longipinnis, Brachypetersius altus, Brycinus imberi, B. lateralis e Alestopetersius compressus; incompleta, atingindo 20 graus, em Micralestes acutidens e Rhabdalestes rhodesiensis. A morfologia dos espermatozoides de Alestidae varia desde o núcleo medial com cromatina fibrilar no gênero Brycinus, considerado mais basal, até o núcleo muito excêntrico com cromatina altamente compactada, nos gêneros Rhabdalestes e Micralestes, considerados mais derivados dentro de Alestidae. Chalceus possui um espermatozoide muito similar a Brycinus, compartilhando entre eles o aspecto fibrilar da cromatina no núcleo. Esta característica até o momento só foi observada nestes dois gêneros dentre os Characiformes Africanos e Neotropicais.