A seleção sexual exerce forte influência sobre o sucesso reprodutivo dos machos e não se limita à competição pela monopolização de parceiras do sexo oposto. Em espécies em que a fêmea copula com vários machos durante seu período reprodutivo, a disputa pela paternidade da prole pode ocorrer mesmo após a cópula, através dos mecanismos de competição espermática e escolha críptica da fêmea. Evidências oriundas de inúmeros táxons têm demonstrado que, não raramente, a seleção sexual pós-copulatória também influencia a evolução de diversas adaptações comportamentais, morfológicas e fisiológicas nos machos, relacionadas a tentativas de maximização do sucesso de seus gametas sobre aqueles de seus rivais. Comportamentos de guarda da fêmea, transferência de fluidos seminais responsáveis por reduzir a receptividade da fêmea e implante de plugues seminais são exemplos clássicos dessas adaptações, relacionadas a tentativas de minimização da competição espermática enfrentada por eles. Em contrapartida, os machos também podem maximizar as chances de sucesso de seus gametas ao otimizarem, por exemplo, a produção de espermatozoides mais numerosos ou qualitativamente superiores (em termos de viabilidade, velocidade) quando sob forte competição intrassexual. Lulas da família Loliginidae exibem comportamentos sexuais complexos e fenômenos como poligamia, competição espermática e paternidade múltipla são recorrentes no grupo. Além disso, machos de diferentes tamanhos, dentro da mesma espécie, podem adotar comportamentos distintos (i.e., táticas alternativas de reprodução) para obtenção de parceiras e fertilizações. Machos maiores, denominados consorts, exibem comportamentos agonísticos e de guarda da fêmea, protegendo-a do assédio de outros machos consorts até o final da postura de ovos. Eles efetuam cópulas na posição paralela, posicionando-se abaixo da fêmea, e depositam seus espermatóforos no interior de sua cavidade do manto, próximo à saída do oviduto. Machos de menor tamanho, denominados sneakers, não adotam comportamentos agressivos ou de guarda e efetuam cópulas de forma furtiva, em geral sem intervenção dos machos consorts. Eles se posicionam à frente da fêmea e copulam na posição frontal; seus espermatóforos aderem-se à membrana peribucal, próximo ao receptáculo seminal da fêmea uma estrutura de fundo cego, responsável pelo armazenamento de espermatozoides por períodos prolongados. Estudos prévios sugerem que a adoção de táticas alternativas por loliginídeos deveria resultar em taxas de sucesso reprodutivo desiguais entre machos que adotam posições de cópula distintas, dadas as diferenças espaciais entre os dois sítios de fertilização (membranas oviducais, mais interno; membrana peribucal, mais externo) utilizadas por eles. No entanto, estudos empíricos voltados a responder esta questão são inexistentes na literatura do grupo. Nesse contexto, utilizando o loliginídeo Doryteuthis pleii (Blainville, 1823) como modelo, a presente Tese de Doutorado teve como um de seus objetivos principais comparar o sucesso reprodutivo obtido por machos de fenótipos alternativos quando seus gametas, localizados em sítios espacialmente distintos no interior da fêmea, competem pela fertilização do mesmo conjunto de ovócitos. Através da adoção de manipulações experimentais em cativeiro e genotipagem de embriões por meio do uso de marcadores microssatélites, o presente trabalho evidenciou que, como esperado, machos que transferem gametas ao sítio mais interno da fêmea tipicamente monopolizam a paternidade da prole (paternidade: > 92%) quando em competição direta com gametas armazenados no sítio mais externo, provavelmente devido ao acesso privilegiado de seus espermatozoides sobre os ovócitos recém-liberados do oviduto. No entanto, mesmo em tais cenários, machos sneakers ainda podem ser responsáveis por fertilizar uma parcela considerável dos ovócitos remanescentes da fêmea (paternidade: 0.7 8 %). Combinados com dados provenientes da genotipagem de espermatozoides armazenados no receptáculo seminal de fêmeas capturadas do ambiente natural (número mínimo de machos: 3.0 ± 1.37), os resultados enfatizam a importância do receptáculo seminal. Tal estrutura parece fundamental não somente na dinâmica de fertilização em loliginídeos, suprimento de gametas e aumento da variabilidade genética da prole, mas também na continuidade da tática furtiva de sneakers ao longo das gerações. Com a manutenção de seus espermatozoides viáveis por períodos prolongados no interior do órgão de armazenamento, machos sneakers podem garantir um sucesso reprodutivo cumulativo maior, mesmo investindo relativamente menos recursos por fêmea (i.e., fracionando seus gametas em um maior número de cópulas). Além disso, o armazenamento de gametas por longos períodos também pode conferir intensa competição espermática entre machos que adotam cópulas frontais. Como uma possível adaptação à tal competição, sugeriu-se previamente que machos sneakers de D. pleii pudessem transferir plugues seminais às fêmeas, capazes de obstruir a abertura do receptáculo seminal e impedi-las de usar a reserva de gametas previamente estocados. Comparações quanto à participação de machos sneakers prévios (i.e., que copularam previamente e cujos gametas encontravam-se armazenados) quando na presença ou ausência de espermatângios implantados internamente ao órgão revelaram uma possível atuação de tais estruturas como plugues seminais na espécie de estudo (taxa de paternidade de machos desconhecidos, presença de plugues: 0.9 ± 0.8 %; ausência de plugues: 28.1 ± 40.9 %; p = 0.134; número de machos desconhecidos presentes na desova, presença de plugues: 0.7 ± 0.6; ausência de plugues: 2.2 ± 1.6; p = 0.216). No entanto, dado o conflito de interesse entre machos e fêmeas promovido pelo implante de tais estruturas, não é inconcebível especular que, mesmo sendo produto da intensa competição espermática entre machos sneakers, a eficiência dos plugues seminais também esteja sob controle das fêmeas. Por fim, através da aplicação de técnicas de microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão, investigações quanto à morfologia dos hectocótilos estrutura responsável pela transferência de espermatóforos para a fêmea durante a cópula revelaram a existência de dois tipos de células secretoras exclusivos ao braço ventral esquerdo do macho. Especula-se que ambos sejam fundamentais para o processo de transferência dos espermatóforos, por meio da formação de uma secreção viscosa que auxilie a captação de tais estruturas pelo hectocótilo durante o momento da cópula. Em conjunto, os sete capítulos desta Tese de Doutorado trazem importantes contribuições ao campo da seleção sexual pós-copulatória, destacando o papel dos ambientes de fertilização como componente fundamental para o entendimento da dinâmica de fertilização, sucesso reprodutivo e manutenção do dimorfismo intrassexual masculino.

Sexual selection inflicts a major influence on males reproductive success, and it is not limited to a simple competition for female monopolization. When females mate with several partners during their reproductive season, the dispute over offspring paternity can persist even after mating, through mechanisms of sperm competition and cryptic female choice. Evidence from innumerous taxa has also demonstrated how, not uncommonly, post-copulatory sexual selection shapes the evolution of male adaptations in terms of behavior, morphology, or physiology in ways to maximize the success of their sperm over those of rival males. Mate guarding behavior, transferring seminal fluids capable of reducing female receptivity, and mating plugs, for instance, are classical examples of such adaptations, often related to males attempts to minimize sperm competition. Under fierce male-male competition for oocyte fertilization, males may also maximize their chances of success by optimizing sperm production, in terms of sperm quantity or even quality (e.g., viability, velocity attributes). Loliginidae squids exhibit highly complex mating behaviors; polygamy, sperm competition, and multiple paternity are common phenomena in this family. Moreover, different-sized males often display opposite behaviors (i.e., alternative reproductive tactics) to acquire female partners and ultimately oocyte fertilization. Larger males, known as consorts, display agonistic behaviors and mate-guarding to protect their female partners from the harassment of other consorts. They place themselves under the female and mate in the so-called male-parallel position, placing their spermatophores inside the females mantle cavity, near the oviduct opening. In contrast, smaller males, known as sneakers, do not engage in aggressive behaviors nor protect their partners; instead, they mate surreptitiously with females guarded by consorts. They place themselves in front of the female and mate in the so-called head-to-head position, attaching their ejaculates at the females buccal membrane, near the seminal receptacle a sac-like structure responsible for long-term sperm storage. Previous studies on loliginids have commonly suggested that males using different mating positions should have highly unequal reproductive success, given the spatial differences between the fertilization site (oviducal membranes, more internal; buccal membrane, more external) used by each male phenotype. Empirical evidence supporting such predictions was, however, still lacking. Using the loliginid Doryteuthis pleii (Blainville, 1823) as a model, the primary goal of this Thesis aimed at understanding the reproductive success of each male phenotype when their gametes, located at spatially distinct fertilization sites, compete over the same set of oocytes. By conducting mating trials in captivity and genotyping a large set of the resulting embryos using microsatellite markers, the present outcomes have revealed that, as expected, males whose sperm is located more internally typically monopolize offspring fertilization (paternity rate: > 92%) when competing with sperm stored in the more external site, probably due to the privileged access of their sperm to non-fertilized oocytes freshly released from the oviduct opening. However, even in such scenarios, sneaker males might also sire a considerable share of the remaining oocytes (paternity rate: 0.7 8 %). Combining such outcomes with our data on the genetic variability of stored sperm from wild females (minimum number of males: 3.0 ± 1.37), the present results highlight the importance of the seminal receptacle in loliginids. By providing additional sperm for females, the storage organ does not only play a fundamental role in the fertilization dynamics and genetic variability of females offspring but also in the maintenance of the sneaker tactic along different generations. By providing long-term sperm storage, the seminal receptacle allows sneakers to gain a cumulative reproductive success, even allocating fewer ejaculates per female (i.e., by investing less sperm per female, they can mate with a higher number of females). Long-term sperm storage may also promote intense sperm competition between sneaker males. In agreement with such an idea, a previous study on D. pleii has suggested that sneakers could transfer putative mating plugs to the female seminal receptacle, capable of physically obstructing its narrow opening and, consequently, preventing her from using her sperm reserve. By comparing the paternity rates obtained by unknown sneakers (i.e., whose sperm had been stored before female capture) when in the presence or absence of spermatangia attached inside the seminal receptacle, the present outcomes indeed revealed a possible function of these structures as effective mating plugs (paternity rates of unknown males, with mating plugs: 0.9 ± 0.8 %; without mating plugs: 28.1 ± 40.9 %; p = 0.134; number of unknown sires, with mating plugs: 0.7 ± 0.6; without mating plugs: 2.2 ± 1.6; p = 0.216). Nevertheless, while mating plugs may have arisen as an adaptation to the intense sperm competition faced by sneakers, it is not inconceivable to speculate that females might also influence their efficiency, given the conflict of interests between sexes imposed by these structures. And finally, by applying both light and transmission electron microscopy techniques, we focused on the morphology of the hectocotylus, responsible for transferring spermatophores to the female during mating and therefore an important structure to cephalopod reproduction. Our analyses revealed the existence of two secretory cell types, exclusively found in the left ventral arm of males. We speculate that both cell types act together to produce a viscous secretion that helps gripping the spermatophores during mating. Combined, the seven chapters of the present Thesis provide important contributions to post-copulatory sexual selection, highlighting the fundamental role of the fertilization environment when studying the fertilization dynamics, males reproductive success, and evolution and maintenance of male intrasexual dimorphism in species with alternative reproductive tactics.