Sex-related head size and shape dimorphism in Mapaná snakes (Bothrops asper) kept in captivity

Ana M Henao-Duque, Claudia Ceballos

Abstract


Summary

Background: sexual size dimorphism in snakes is generally well documented, however, sexual shape dimorphism has been poorly studied. As snakes are considered gape-limited predators, identifying patterns of sexual size and head shape dimorphism can help elucidate the life history of these organisms. Objective: to detect differences between sexes regarding head size and shape dimorphism of Mapaná snakes (Bothrops asper) maintained in captivity under the same diet in order to determine if it has a plastic or genetic origin. Methods: geometric morphometrics were used to quantify the head size and shape of male and female Mapaná snakes. Results: our results suggest that head shape is sexually dimorphic, being relatively wider in females compared to males. In both sexes head shape also varied with snout-vent length (SVL), growing wider as body size increases. Head size was also sexually dimorphic, with female head being larger than that of males of the same body length. Head size also increased with SVL. However, female head size increased disproportionally faster when compared to males. Conclusions: evidence of sexual differences in head size and shape of Mapaná snakes raised under the same diet was found. These findings suggest that sexual head size and shape dimorphism is not a plastic response given that both sexes were maintained under similar conditions, which suggests a strong genetic basis. Sexual shape dimorphism is also being mediated by stronger phenotypic changes of females while males seem to have a more constrained phenotypic head development.

Key words: Colombia, geometric morphometrics, phenotypic plasticity, sexual dimorphism.

 

Resumen

Antecedentes: el dimorfismo sexual en el tamaño de las serpientes está bien documentado, sin embargo el dimorfismo sexual en la forma ha sido pobremente estudiado. Dado que la dieta de las serpientes está limitada por el ancho de su hocico, identificar patrones de dimorfismo sexual en la forma y tamaño de la cabeza es útil para comprender mejor su historia de vida. Objetivo: detectar evidencias de dimorfismo sexual en el tamaño y forma de la cabeza de serpientes Mapaná (Bothrops asper) mantenidas bajo la misma dieta para determinar si su origen es genético o plástico. Métodos: se utilizó morfometría geométrica para cuantificar el tamaño y la forma de la cabeza de machos y hembras. Resultados: los resultados sugieren que la forma de la cabeza es sexualmente dimórfica, siendo más ancha en las hembras. En ambos sexos, la forma de la cabeza varió positivamente con la longitud hocico-cola (SVL). El tamaño de la cabeza también fue sexualmente dimórfico, siendo más grande en las hembras que en machos de la misma talla. El tamaño de la cabeza también aumentó con la SVL; sin embargo, este aumento fue desproporcionalmente más rápido en las hembras. Conclusiones: se encontraron evidencias de dimorfismo sexual en el tamaño y la forma de la cabeza de serpientes Mapaná alimentadas con la misma dieta. Los hallazgos sugieren que este dimorfismo sexual es de origen genético y no es una respuesta plástica, debido a que ambos sexos fueron mantenidos bajo condiciones homogéneas. Este dimorfismo es además mediado por un cambio fenotípico más fuerte en las hembras, mientras que los machos parecen tener un desarrollo fenotípico más canalizado.

Palabras clave: Colombia, dimorfismo sexual, morfometría geométrica, plasticidad fenotípica.

 

Resumo

Antecedentes: o dimorfismo sexual no tamanho das serpentes está bem documentado, no entanto o dimorfismo sexual na forma tem sido pobremente estudado. Dado que a dieta das serpentes é limitada pela largura de seu focinho, identificar padrões de dimorfismo sexual no tamanho e forma da cabeça é útil para compreender melhor a sua história de vida. Objetivo: investigar as evidências de dimorfismo sexual no tamanho e forma da cabeça da serpente Jararaca (Bothrops asper), mantidas em condições homogêneas para ambos os sexos com o intuito de esclarecer se a origem deste dimorfismo é plástica ou genética. Métodos: neste estudo utilizamos morfometria geométrica para quantificar o tamanho e o formato da cabeça de machos e fêmeas. Resultados: nossos resultados sugerem que a forma da cabeça é sexualmente dimórfica, sendo mais larga nas fêmeas. Este formato teve uma variação positiva com o comprimento rostro-cauda, este efeito foi observado em ambos os sexos. O tamanho da cabeça também é sexualmente dimórfico, sendo maior nas fêmeas do que nos machos do mesmo tamanho. O tamanho da cabeça também aumentou com o tamanho, no entanto, esse aumento foi desproporcionalmente mais rápido nas fêmeas. Conclusões: neste estudo foram encontradas evidências de dimorfismo sexual no tamanho e na forma da cabeça das serpentes Jararaca alimentadas com a mesma dieta. Sugerimos que este dimorfismo sexual é de origem genética, e não é uma resposta plástica, e é mediado por uma mudança fenotípica mais forte nas fêmeas, enquanto os machos parecem ter um desenvolvimento fenotípico mais canalizado.

Palavras chave: Colômbia, dimorfismo sexual, morfometria geométrica, plasticidade fenotípica.



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