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Ricerche Sul DifferenziamentoSessuale Nei CefalopodiMario Grasso a & Foscarina Di Grande aa Istituto di Zoologia dell'Università di Bologna,Centro Studi per la fauna marina di CesenaticoPublished online: 14 Sep 2009.

To cite this article: Mario Grasso & Foscarina Di Grande (1970) Ricerche SulDifferenziamento Sessuale Nei Cefalopodi, Bolletino di zoologia, 37:3, 193-197

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RICERCHE SUL DIFFERENZIAJIENTO SESSUALE NEI CEFALOPODI I. Azione ’del testosterone sulla gonade giovanile di Sepia o_0chalis.

MARIO GRASS0 e FOSCARINA D I GRANDE Istituto di Zoologia dell’Universith di Bologna e Centro Studi per la fauna marina di Cesenatico

(in redazione il 13 luglio 1970)

INTRODUZIONE

I1 problema del differenziamento sessuale nei Cefalopodi Dibranchiati c? stato affrontato per la prima volta con criteri moderni da MONTALENTI e VITAGLIANO (1944, 1940). Questi Autori, rifacendosi a vecchi studi em- briogenetici di FAUSSEE (1900), TEICIIMANN (1903), DISTASO (1908) su vari Cefalopodi hanno eseguito una indagine istologicn sulla morfogenesi dell’apparato genitale di Sepia oflcina2is in vari stadi di vita embrionale, scriati second0 le tavole normali di sviluppo compilate da NAEF (1928), e in giovani esemplari raccolti fra il momento della schiusa e il trentesimo giorno di vita post-embrionalc. Le conclusioni da cssi raggiunte sono, in breve, le seguenti:

a) I1 sesso dell’embrione B riconoscibile a partire dal XVIII stadio di Naef, quando negli esemplari femminili compaiono gli abbozzi delle ghiandole nidamentali, assenti nei maschi ; la precoce comparsa di qucsto carattcrc sessuale secondario, che sarebbe precedente a1 differenziamento sessuale della gonade, induce gli Autori a ritenerlo di natura somato- sessuale.

b) I1 differenziamento sessuale della gonade sarebbe invece ricono- scibile soltanto dopo la nascita, quando la gonade (in un periodo che va dai 4 ai 10 giorni dalla schiusa) si sta liberando dalla compressione su di essa esercitata dalle masse vitelline in avanzato riassorbimento. Sc la gonade B un ovario, inidiano i processi di mciosi e di accrescimento dcgli ovociti, mentre invece nel testicolo gli elemcnti germinali rimnngono a110 stato di spermatogoni. I processi di maturazione dei gameti nella gonade maschile iniziano infatti assai pih tardi, quando le seppie hanno raggiunto i 6 cm. di lunghezza : epoca questa della comparsa concomitante dcl brac-

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cio cctocotilizzato, che pertanto potrebbe venire considerato un carattere sessuale secondario maschile di natura cusessuale.

Pih rccentemente BOYCOTT e Youxo (1959), WELLS e WELLS (1959), in adulti del genere Octopus, hanno potuto dimostrare che la maturazione dei gameti sin dell’ovario che del tcsticolo & lcgata all’attivith neurocndo- crina delle ghiandolc ottiche. Con il mctodo dclle colture organotipiche DURCIION e RICHARD (1967), in Sepia oficinalis, hanno messo in evidenza che gli ovociti riescono a raggiungere la vitellogenesi soltanto a patto chc, nello stesso ambiente di coltura, all’ovario sin associatrr anche una ghian- dola ottica funzionante.

Risulta, da questi pochi dati, quanto scarse e lacunose siano tuttora le nostre conoscenze sui meccanismi del differenziamento sessuale nci Ccfa- lopodi. I n un lavoro in corso di elaborazione abbiamo ripreso in csame gli aspetti morfologici del‘ differenziamcnto dello gonnde in Sepia oflcinalis, ampliando ed in parte modificando le conclusioni cui erano giunti NON- TALENTI e VITAGIJAKO nei loro studi gih citati. La conosccnza da noi cod acquisita su questo materiale ci ha indotto a saggiarc se csistesse qualche mezzo per alterare il normale decorso del differcnziamento sessuale. L’idea di sperimentare gli effctti del testosterone ci & stata suggerita dal fatto che, con questo cd altri ormoni steroidi di Vcrtebrati, come per esempio I’estra- diolo cd il progesterone, AUBRY (1961) Lt riuscito ad ottencrc qualche risul- tato sulla gonade errnafrodita di alcuni Gasteropodi Polmonati. Second0 AUBRY, in Limnaea siagitalis ed in Helix poinatia il testosterone stimola i proccssi di gametogenesi nella lines germinale maschile e li inibisce in quella femminile, I’estradiolo li stimola in quella femminile e li inibisce nella maschile, mentre il progesterone li stimola in entrambe.

MATERIALE E TECNICA

I1 materiale adoperato consiste di tre lotti di embrioni di Sepia ofi- cinalis, raccolti, durante i mesi estivi del 1909, nelle acque costiere di Cc- senatico. All0 stadio S I V di Naef, uno di questi ricevette l’iniezione con microsiringa, entro il sacco vitellino, di 0,02 ml. di olio di oliva conte- nentc in soluzione 50 pg di propionato di testosterone dclla ditta Ciba ; un sccondo lotto ricevette l’iniezione della medesima quantith di olio d’oliva privo di ormone; infinc, il terzo gruppo fu allcvato senza alcun trattamento.

I tre lotti cod costituiti vennero tenuti in vaschette separate con acqua di mare corrcnte continuamente areata, alla temperatura di 24OC circa ; tutti gli animali schiusisi dagli involucri ovulari e sopravvissuti fino

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a1 decimo giorno di vita post-embrionale venncro fissati in Bouin, inclusi in parafina e sezionati trasvcrsalmcntc in fette di 8 p di spessorc, che fu- rono colorate con cmallumc-cosina.

RISULTATI E DISCUSSIONE

L’esame istologico di questi animali permettc di distingucre gli esem- plari maschili da quclli femminili, non solo in base alla presenza delle ghiandole nidamentali negli esemplari femminili, ma anche in base al- l’aspctto della gonadc.

L’ovario infatti, in sezione trasversalc, i: di aspetto cuoriforme, ha dimensioni rehtivamente cospicue cd i: ricco di elementi germinali, di cui molti gih. in meiosi. Accanto rrd una minoranza di ovogoni, talorn in mitosi, si trova infatti una maggioranza di ovociti di I ordinc, quasi tutti in primo pcriodo di accrcscimcnto (stadi nucleari sinaptici dal leptotcne a1 pachi- tcnc) cd alcuni all’inizio del second0 pcriodo di accrescimento (stadi ini- ziali previtellogenetici dell’auxocitosi, con abbondante citoplasma e grosso nucleo a cromosomi poco discernibili in fase diplotene). Questi elemcnti germinali della linea femminile sono circondati da uno stroma di cellule somatiche, proliferate da11a massa centrale connettivale dcll’ovario, prov- vista di una ricca rctc vascolare (fig. 1).

I1 testicolo invece i: pih piccolo, in sezione trasversale ha una forma semilunare ed i suoi elementi germinali non oltrepassano lo stadio di sper- matogoni ; fra questi si riscontra unn meno abbondante penetrazione di cellule somatiche, provenienti dalla massa connettivale centrale della go- nade, che i: assai meno vascolarizzata rispetto a quella dcll’ovario (fig. 2).

Questi aspetti normali delle gonadi, caratteristici degli esemplari dell’etb di 10 giorni di vita post-embrionale, non prescntano sostanziali diffcrcnze fra i due gruppi di animali che considcriamo di controllo : quello non sottoposto ad alcun trattamento e qucllo iniettato con olio senza ag- giunta dcll’ormone. L’olio di oliva, da solo, non ha dunque nessun effctto e neppure 2: nocivo il trauma chc si associa alla sua introduzionc nel sacco vi tellino.

Dci 39 esemplari trattati con testosterone e soprawissuti fino a1 de- cimo giorno di eth. post-cmbrionale, 20 si sono potuti diagnosticare come femmine e 19 come maschi: l’esistenzn di un normale rapport0 sessi di 1 : 1 ci induce ad escluderc una mortalitb differenziale tra maschi e fem- mine in conscgucnza del trattamento con testosterone.

Negli esemplari femminili l’azione del testosterone 15 risultata parti- colarmente evidente, per il fatto che gli ovari presentavano, rispctto a

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quclli dei gruppi di controllo, lo stesso alto numero di ovociti negli stadi sinaptici dal leptotene nl pachitene, ma assenza od cstrema scarsith. di ovociti pih voluminosi, in corso di auxocitosi. Infatti, mentrc negli ovnri degli csemplari di controllo il numero totale dcgli auxociti superava, in media, la ventina (di cui fino a circa una mezza dozzina contenuti in una soln fctta scclta fra quelle pih estese), negli ovari dei 20 animali fcmmiiiili trattati con testosterone solo in tre casi si poterono trovare 2 o 3 ovociti in sccondo periodo di accrescimcnto e in sci cnsi uno solo ; in tutti gli altri casi, I’ovogenesi non oltrepassava lo stadio pachitene (fig. 3, 4, 5). Lo svi- luppo delle ghiandole nidamentali, invece, non i: apparso ostacolato dal- l’azione dell’ormone.

Ncgli esemplari di S ~ S S O maschile il testosterone non ha avuto alcun effctto ; all’esame istologico, i testicoli di questi esemplari non mostrano importanti differenzc rispetto a quelli dcgli animali di controllo (fig. G).

Si pub concludere che il propionato di testosterone, in Sepia o@ci- ?2alis, non ostacola I’inizinle differenziamento degli ovari e la comparsa dei caratteri sessuali secondari femminili, ma blocca il process0 di ovogcncsi alla fine del primo periodo di accrescimento ovocitario, impedendo in larga misura i’inizio dell’auxocitosi. Negli esemplari di sesso maschile, non anti- cipa I’cntrata in meiosi degli spermatogoni.

Sono in corso ulteriori indagini, con altri ormoni stcroidi diversi dal testosterone.

RIASSUNTO

Embrioni di Sepia officinalis hanno ricevuto un’iniezione di 50 pg di propionato di testosterone in soluzione oleosa entro il S ~ C C O vitellino all0 stadio XIV di Nacf c quindi sono stati allevati sino a 10 giorni di vita post-cmbrionale., L’esame istologico delle gonadi ha dimostrrrto che questo ormone androgcno dei Vcrtcbrati non modifica la struttura del testicolo nei maschi. ma agisce sull’ovario delle femmine arrestando l’ovogenesi nella fase di passaggio fra il primo c il second0 periodo di accrescimento ovoeitario.

SUMMARY

Embryos of Sepia oficinalis were injected with 50 pg of testosterone propionate oil solution within the yolk sac at the Nacf’s XIV stage and were reared until I0 days of post-cmbryonic life. Histological study of the gonads showed that this Vertebrate androgenic hormonc does not modify the structure of the testis in male specimens, but operates on the ovary of female specimens by hindering thc oogenesis at. the interme- diate stage from the first to the second period of the oocyte growing.

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Fig. 1 - Orario cli tin cscinplarc di controllo, ricco di ovociti in stadi sinaptici alcuni dci qunli liaiino raggiunto I’arisocitosi. Al ccntro, ricca vascolarizzazionc. Ingr. 330 x.

Fig. 2 - ‘I%sticolo di un cremplnrc di controllo, lc cui ccllulc gcriiiinali sono all0 stadio cli spcrniatogoni. Ingr. 330 x.

Fig. 3 - 0v:irio di 1111 csciiiplarc trnttato con tcstostcronc. Xcssuno dcgli ovociti in stadi sinnptici Iia r:iggiunto I’aurocitosi. Ingr. 830 x .

Fig. 4 - Ovario di un cscinplarc trnttnto con tcstostcronc. Uno solo dcgli ovociti in stndi sinnptici Ii:i raggiunto I’ausocitosi. Ingr. 510 X .

Fig. 5 - Ovario di iin cscinpl:irc trattato con tcstostcronc. Dire soli dcgli orociti in stncli sinaptici Iinnno rilggiunto I’ausocitosi. Ingr. 520 x .

Fig. G - ‘l‘csticolo di tin cscmplarc trattato con testosterone. 1.c cclliilc gcrniinali sono a110 stadio di spcrinatogoni. Ingr. 920 x.

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