This article was downloaded by: [Chongqing University] On: 24 March 2014, At: 15:29 Publisher: Taylor & Francis Informa Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK Caryologia: International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics Publication details, including instructions for authors and subscription information: http://www.tandfonline.com/loi/tcar20 I Cromosomi di Pipistrellus Savii Ernesto Capanna a & Maria Vittoria Civitelli a a Istituto di Anatomia comparata «G.B. Grassi» dell'università di Roma Published online: 29 Jan 2014. To cite this article: Ernesto Capanna & Maria Vittoria Civitelli (1967) I Cromosomi di Pipistrellus Savii, Caryologia: International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics, 20:3, 265-272, DOI: 10.1080/00087114.1967.10796265 To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/00087114.1967.10796265 PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE Taylor & Francis makes every effort to ensure the accuracy of all the information (the Content ) contained in the publications on our platform. However, Taylor & Francis, our agents, and our licensors make no representations or warranties whatsoever as to the accuracy, completeness, or suitability for any purpose of the Content. Any opinions and views expressed in this publication are the opinions and views of the authors, and are not the views of or endorsed by Taylor & Francis. The accuracy of the Content should not be relied upon and should be independently verified with primary sources of information. Taylor and Francis shall not be liable for any losses, actions, claims, proceedings, demands, costs, expenses, damages, and other liabilities whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with, in relation to or arising out of the use of the Content.
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I CROMOSOMI DI PIPISTRELLUS SAVII ERNESTO CAPANNA e MARIA VITTORIA CIVITELLI Istituto di Anatomia comparata «G.B. Grassi» dell'universita di Roma In Redazione: il 9 giugno 1967 Nell'ambito delle ricerche sulla cariologia e cariometria dei Microchirotteri italiani (CAPANNA e CIVITELLI 1964, 1965, 1966), intese ad apportare un contributo alia conoscenza della evoluzione cromosomica di questa sottordine, riferiamo, nel presente lavoro, sui cariogramma di Pipistrellus savii, del quale non era ancora noto il numero diploide. Infatti dai lavori di BovEY (1949) e di TAKAYAMA (1959) e da un nostro precedente contributo (CAPANNA e CIVITELLI 1966) erano noti i numeri diploidi di Pipistrellus pipistrellus, di P. nathusi, di P. tralatitus abramus e di P. kuhli. II genere Pipistrellus e, a nostro avviso, interessante per uno studio di evoluzione cromosomica, poiche si intravede, dalle osservazioni di BovEY, effettuate su materiale testicolare, la possibilita di individuate, con la chiarezza resa possibile dalla tecnica delle colture di cellule, per i cromosomi somatici, dei fenomeni di fusione centrica (RoBERTSON 1916). Infatti i lavori di BovEY riferiscono per P. nathusi il numero diploide 2n=44, per P. pipistrellus 2n=42, mentre il numero fondamentale (N.F.: vedi MATTHEY 1945, 1949; WHITE 1945) per le due specie e lo stesso, poiche nelle profasi meiotiche di P. pipistrellus i bivalenti riferibili a cromosomi metacentrici sono quattro e non tre come in P. nathusi. Anche TAKAYAMA (1959) in P. tralatitus abramus osserva una diminuzione del numero diploide (2n = 26) mentre il numero fondamentale resta sempre molto eleva to ( 46) a causa dei venti cromosomi metacentrici. Inoltre il fatto di aver individuato (CAPANNA e CIVITELLI 1966), per mezzo della nostra tecnica, in P. kuhli, una coppia di cromosomi acrocentrici, caratterizzati da una ben evidente zona eterocromatica ed un piccolo cromosoma metacentrico, da noi gia riconosciuto in un altro Vespertilionide (Miniopterus schreibersii, CAPANNA e CIVITELLI 1965), mette a disposizione della studio sull'evoluzione cromosomica, nel genere Pipistrellus, due elementi da consi- 265] [Caryologia, Vol. 20, n. 3, 1967
266 CAPANNA e CIVITELLI derarsi «morfologicamente identici» (CHIARELLI 1962, 1962a, 1963; KLIN GER 1963; HAMER TON et Al. 1963) che rendono piu facile l'interpretazione della storia evolutiva del cariotipo. MATERIAL E METODO II materiale utilizzato per il presente lavoro proviene da Roma. La determinazione della specie Pipistrellus savii (BONAPARTE) e stata effettuata in base alle caratteristiche del cranio, della dentatura e dell'osso peniero (Fig. 1 ), secondo i criteri suggeriti da LANZA (1954). Le colture per lo studio dei cromosomi sono state allestite secondo la tecnica di LEJEUNE et Al. (1960), modificata in un nostro precedente lavoro (CAPANNA e CIVITELLI 1964) a partite da frammenti di milza. Fig. 1. - Particolare della dentatura di uno degli individui utilizzati per il presente lavoro; le frecce indicano le caratteristiche della specie Pipistrellus savii: a) incisivi superiori grandi e chiaramente bicuspidi, b) diastema tra incisivo e secondo premolare del tutto assente e primo premolare invisibile dal lato esterno. A destra il baculum caratteristico della specie. La cariometria e stata effettuata su ingrandimenti fotografici 5000 X di trenta metafasi di cellule somatiche provenienti da un individuo di sesso maschile. E stata effettuata l'analisi statistica dei dati per valutare l'intervallo fiduciale dei valori medi attribuiti a ciascun cromosoma. II valore dell'intervallo fiduciale e stato calcolato per la probabilita dell' 1%.
I CROMOSOMI DI PIPISTRELLUS SAVII 267 DESCRIZIONE E DISCUSSION DEI RISULTATI Il numero diploide di Pipistrellus savii e risultato, dall'esame delle cellule somatiche, 2n=44, sovrapponendosi cosi al numero diploide di Pipistrellus nathusi (BovEY 1949) e di Pipistrellus kuhli (CAPANNA e CIVITELLI 1966). Dei 42 autosomi, tre coppie sono di cromosomi metacentrici grandi, una coppia di cromosomi metacentrici di piccole dimensioni, quindici coppie di acrocentrici, dei quali una coppia presenta una ben evidente zona eterocromatica e due di cromosomi puntiformi; il cromosoma X e un metacentrico di medie dimensioni e l'y un cromosoma puntiforme. Come gia si puo vedere da questa descrizione preliminare, il raffronto tra il cariogramma di P. kuhli e di P. savii colpisce per una impressionante somiglianza tra i due. L'esame cariometrico tuttavia pone in luce alcune differenze che, senza possibilita di individuarle con precisione, testimoniano la necessaria presenza di mutazioni cromosomiche responsabili della differenziazione dei due cariotipi. Infatti, basandosi sui valori della lunghezza media relativa all'aspetto aploide femminile, del cromosoma acrocentrico con zona eterocromatica, possiamo osservare che la differenza tra questi cromosomi, nelle due specie in esame, e significativa, come dimostra il test di t di Student. Cio significa che, eliminata, con la stima del valore relativo, la variabilita dovuta ad errori di metoda ( coartazione dei cromosomi dovuta ad azione della colchicina, differente stadia di spiralizzazione dei cromosomi, ecc.), il cromosoma morfologicamente riconoscibile per la zona eterocromatica ha una differente grandezza e quindi una diversa posizione nel cariogramma delle due specie. Cio risulta evidente nell'allestimento del cariogramma; infatti per le sue dimensioni relative il cromosoma acrocentrico con zona eterocromatica occupa in P. kuhli l'ottavo posto mentre in P. savii occupa il decimo. Questa differenza di posizione che rispecchia, come detto, il valore della grandezza relativa, puo essere dovuto a perdita, per delezione, di materiale cromosomico della stesso cromosoma o a un rimaneggiamento di materiale cromosomico, dovuto a traslocazioni, a duplicazioni o ad altri meccanismi cromosomici che modifichino la lunghezza dei cromosomi acrocentrici, o a pili di uno di questi processi contemporaneamente. Le nostre osservazioni, pur non potendo stabilire con precisione quale sia stato il meccanismo ne, con sicurezza, quali dei cromosomi acrocentrici ne siano stati interessati, possono autorizzarci ad affermare che sicuramente esistono differenze cromosomiche tra i due cariogrammi. D' altra parte le differenze tra i valori delle lunghezze degli assetti aploidi femminili sono risultate, al test di t di Student, significative. Abbiamo cosl distinto nel cariogramma di Pipistrellus savii un gruppo di cromosomi grandi metacentrici, tre gruppi di cromosomi acrocentrici che
268 CAPANNA e CIVITELLI risultano tra lora separati e distinti dalla interposizione dei due cromosomi morfologicamente ben evidenziabili, vale a dire la coppia di acrocentrici con zona eterocromatica e quella dei piccoli cromosomi metacentrici. II prima gruppo di cromosomi acrocentrici comprendera sei coppie ( 4-9) di cromosomi di lunghezza media superiore o uguale a quella del cromosoma acrocentrico con zona eterocromatica, il secondo gruppo tre coppie ( 11-13) di cromosomi acrocentrici di dimensioni comprese tra quelle del cromosoma acrocentrico con zona eterocromatica e quelle del piccolo cromosoma metacentrico, i1 terzo gruppo cinque coppie (15-19) di cromosomi acrocentrici pili piccoli del piccolo cromosoma metacentrico. Anche in Pipistrellus savii, come gia Fig. 2. - Piastra metafasica e ricostruzione in coppie dei cromosomi di Pipistrellus savii. dimostrato negli altri Vespertilionidi e anche nei Rinolofidi studiati, il cariogramma mostra due coppie (20-21) di cromosomi puntiformi; tuttavia in questa specie e meno evidente la separazione tra i pili piccoli cromosomi acrocentrici e i cromosomi puntiformi, i quali, pili che per il fattore dimensionale, sono riconoscibili per la morfologia caratteristica. II cromosoma X e un metacentrico di medie dimensioni, di morfologia e dimensioni simili a quelle del cromosoma X del cariogramma di P. kuhli e di Miniopterus schreibersii. II cromosoma Y e un acrocentrico piccolo, simile ai puntiformi. II cariogramma di Pipistrellus savii e la sua rappresentazione grafica sono
I CROMOSOMI Dl PIPISTRELLUS SAVII 269 ~~~~nnnnnnhnnnnnnn ~n L 1-3_j L 4-9----' 10 Ln-13-..J 14 L... 15-19 J 20 21 Fig. 3. - Cariogramma di Pipistrellus savii. X V ~~~~~~~~no ~ n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 X v 1 6.9 6.3 5.6 ll Z.9 Z.8 Z.6 Z.5 Z.3 Z.3 z.z z.o 1.9 1.9 1.8 1.7 1.5 1.4 1.1 0.8 0.6 3.Z 0.9 T c r 1z.oo 10.96 9.75 5.74 5.04 4.87 4.5Z 4.35 4.00 4.00 3.83 3.48 3.30 3.30 3.13 Z.96 Z.61 Z.43 1.91 1.39 1.04 5.56 1.57 icm 48 47 46 - - - - - - - - - - 41-46 Fig. 4. - Rappresentazione grafica del cariogramma di Pipistrellus savii; il tratto al di sopra di ogni cromosoma indica l'intervallo di fiducia alia probabilita dell'l%. Sot to ciascun cromosoma e riportato il numero (n), la lunghezza media (1), la lunghezza media relativa all'assetto aploide femminile (lcr) e, per i metacentrici, l'indice centromerico (icm). riportati nelle figure 2, 3, 4; i dati relativi alia cariometria sono riportati nella tabella 1. Se e lecito effettuare un raffronto tra il cariotipo dei tre V espertilionidi da noi finora studiati, un dato interessante e rappresentato dalla presenza costante, nei tre cariogrammi, di un piccolo cromosoma metacentrico che ha morfologia molto simile nelle tre specie; questo cromosoma e stato indicato con il numero 3 nel cariogramma di Miniopterus schreibersii e con il numero
270 CAPANNA e CIVITELLI TABELLA 1 Valori delle lunghezze medie, delle lunghezze medie relative, degli indici centromerici e del rapporto tra le braccia cromosomiche del cariogramma di «Pipistrellus savii». lunghezza media relativa alin dice Rapporto tra le l'assetto aploilunghezza media centromerico de femminile braccia cromoso- (lung. cromomiche (lung. braeint. fid. soma/lung. asint. fid. cio lungo/braccio J.t prob. 0,01 % setto aploide) prob. 0,01 corto) % Intero cariogramrna maschile 113,8 ±9,78 Assetto aploide femminile 58,2 ±5,02 Cromosoma No 1 6,9 ±0,53 12,00 48 ±0,62 1,9»» 2 6,3 ±0,40 10,96 47 ±0,78 1,1»» 3 5,6 ±0,48 9,75 46 ±0,13 1,2»» 4 3,3 ±0,24 5,74»» 5 2,9 ±0,31 5,04»» 6 2,8 ±0,15 4,87»» 7 2,6 ±0,15 4,52»» 8 2,5 ±0,15 4,35»» 9 2,3 ±0,13 4,00»» 10 2,3 ±0,13 4,00»» 11 2,2 ±0,12 3,83»» 12 2,0 ±0,12 3,43»» 13 1,9 ±0,12 3,30»» 14 1,9 ±0,11 3,30 41 ±1,82 1,4»» 15 1,8 ±0,11 3,13»» 16 1,7 ±0,10 2,96»» 17 1,5 ±0,08 2,61»» 18 1,4 ±0,05 2,43»» 19 1,1 ±0,05 1.91»» 20 0,8 ±0,08 1,39»» 21 0,6 ±0,05 1,04 Eterocromosoma X 3,2 ±0,70 5,56 46 ±1,10 1,2» y 0,9 ±0,14 1,57 14 tanto nel cariogramma di Pipistrellus kuhli che in quello di Pipistrellus savii. Anche costante e Ia presenza, nelle due specie di Pipistrellus del cromosoma con zona eterocromatica ben evidente. Dalla letteratura non e tuttavia possibile ricavare dati sulla presenza
I CROMOSOMI Dl PIPISTRELLUS SAVII 271 di questi cromosomi «morfologicamente identici» negli altri Pipistrellus; cio potrebbe essere dovuto sia al fatto che essi non siano realmente presenti in altri Vespertilionidi sia al fatto che la tecnica impiegata sia inadeguata a metterli in evidenza. Noi, propendendo per questa seconda ipotesi, riteniamo che sia opportuno ricercare, anche nelle specie gia studiate, questi particolari morfologici di indubbio interesse per uno studio di evoluzione cromosomica. Infatti, che la tecnica degli schiacciamenti testicolari non permetta di descrivere la morfologia di piccoli cromosomi, lo dimostra il fatto che il piccolo cromosoma metacentrico messo da noi chiaramente in evidenza su cellule somatiche coltivate in vitro ( 1965) e inserito tra i cromosomi «morfologicamente identici», non era stato riconosciuto da BoVEY ( 1949) nella sua valutazione del cariogramma di Miniopterus schreibersii. BIBLIOGRAFIA BoVEY R., 1949. - Les chromosomes des Chiropteres et des Insectivores. Rev. Suisse Zool., 56: 371-460. CAPANNA E. e CIVITELLI M. V., 1964. - Contributo alla conoscenza della cariologia dei Rinolofidi (Mammalia-Chiroptera). Caryologia, 17: 361-371. -, 1965. - Cariologia e cariometria del Miniottero (Mammalia-Chiroptera). Caryologia, 18: 541-546. -, 1966. - I cromosomi del pipistrello albolimbato. Caryologia, 19: 231-240. CHIARELLI B., 1962. - Comparative morphometric analysis of primate chromosomes. I. The chromosomes of anthropoid apes and of man. Caryologia, 15: 99-121. -, 1962. - Comparative morphometric analysis of primate chromosomes. II. The chromosomes of the genere Macaca, Papio, Theropithecus and Cercocebus. Caryologia, 15: 401-520. -, 1963. - Comparative morphometric analysis of primate chromosomes. III. The chromosomes of the genere Hylobates, Colobus and Presbytis. Caryologia, 16: 637-648. HAMERTON J. L., KLINGER H. P., HuTTON D. E. and LANG E. M., 1963.- The somatic chromosomes of the Hominoidea. Cytogenetics, 2: 240-263. KLINGER H. P., 1963. - The somatic chromosomes of some primates (Tupaia glis, Nycticebus congang, Tarsius bancanus, Cercocebus aterrimus, Symphalangus syndactylus). Cytogenetics, 2: 140-152. LANZA B., 1959. - Chiroptera. In ToscHI A. e LANZA B., Fauna d'italia. Mammalia. Calderini, Bologna. LEJEUNE J., TURPIN R. et GAUTIER M., 1960. - Etude des chromosomes somatiques humains. Tecnique de culture de fibroblastes in vitro. Rev. Fran~ais Etudes Clin. Bioi., 4: 406-408. MATTHEY R., 1945. - L'evolution de la formule chromosomiale chez les Vertebrh. Experientia, 1: 50-56; 78-86. -, 1949. - Les chromosomes des Vertebrh. Rouge, Lausanne. ROBERTSON W. R. B., 1916. - Chromosome studies. II. Taxonomic relationships shown in the chromosomes of T ettigidae and Acrididae: V-shaped chromosomes and their significance in Acrididae, Lacustidae and Gryllidae: Chromosomes and variation. Journ. Morph., 27: 17~-219. TAKAYAMA S., 1959. - The chromosomes of a bat: Pipistrellus tralatitus abramus. Jap. Journ. Gen., 34: 107-110. WHITE M. J. D., 1954. - Animal cytology and evolution. University Press, Cambridge. 5
272 CAPANNA e CIVITELLI RIASSUNTO In base all'analisi cariometrica, e stato definito il cariogramma di Pipistrellus savii (BoNA PARTE). II cariogramma comprende 21 coppie di autosomi ed una coppia di eterocromosomi; delle 21 coppie, tre sono di metacentrici grandi, una di piccoli metacentrici, 15 di acrocentrici, di cui una coppia mostra chiaramente una zona eterocromatica, 2 di cromosomi puntiformi. II cto mosoma X e un metacentrico di medie dimensioni, il cromosoma Y e un acrocentrico piccolo, simile a un cromosoma puntiforme. E. stato effettuato inoltre un confronto tra il cariogramma di P. savii e quelli di P. pipistrellus, P. nathusi (BOVEY, 1949), Miniopterus schreibersii (CAPANNA e CIVITELLI, 1965) e P. kubli (CAPANNA e CIVITELLI, 1966). E. stata messa in evidenza l'itnportanza della individuazione di cromosomi «morfologicamente identici» nello studio della cariologia dei Vespertilionidi. SUMMARY The karyogram of a bat, Pipistrellus savii (BoNAPARTE) has been defined on the basis of a karyometric analysis. The karyogram shows 21 pairs of autosomes and one pair of heterochromosomes; among 21 autosomic pairs, 3 are large metacentric, 1 small metacentric, 15 acrocentric and 2 pairs are of very small chromosomes. A pair of acrocentric chromosomes shows a large achromatic region. The X chromosome is a medium sized metacentric and the Y a small acrocentric. A comparison has been made between the karyogram of Pipistrellus savii and those of P. pipistrellus, P. nathusi (BOVEY, 1949), Miniopterus schreibersii (CAPANNA e CIVITELLI, 1965) and P. kuhli (CAPANNA e CIVITELLI, 1966). The importance of the individuation of the «morphologically identical» chromosomes in the study of Vespertilionidae cariology has been pointed out.