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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2022.tde-03102022-124841
Document
Author
Full name
Rafael de Oliveira Christe
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Marrelli, Mauro Toledo (President)
Deus, Juliana Telles de
Kirchgatter, Karin
Sallum, Maria Anice Mureb
Title in Portuguese
Estudos sistemáticos do subgênero Microculex de Culex (Diptera: Culicidae) ocorrentes no Brasil
Keywords in Portuguese
Culex
Culicidae
Ecologia
Entomologia
Morfometria geométrica alar
Taxonomia
Urbanização
Abstract in Portuguese
Os mosquitos do subgênero Microculex de Culex (Diptera: Culicidae) pertencem a um grupo composto de espécies associadas quase que exclusivamente a bromélias como seus criadouros principais. Nas últimas décadas é notável a presença e aumento desordenado da ocupação humana em áreas silvestres e de proteção ambiental. Conforme esse processo de invasão avança, o ser humano entra em contato com organismos que antes permaneciam restritos ao ambiente selvagem. Apesar de nenhuma espécie deste subgênero ser incriminada como vetora de agentes etiológicos para humanos, seu papel na manutenção de ciclos enzoóticos é completamente desconhecido e estudos que tratam de sua taxonomia e de seus aspectos ecológicos carecem de informações. Baseado nessas premissas, o intuito deste trabalho foi verificar a validade da técnica da morfometria geométrica alar na identificação de espécies Microculex; avaliar a existência de padrão de dispersão dos mosquitos deste subgênero em gradientes de cobertura vegetal e propor nova chave dicotômica de genitálias masculinas. A morfometria geométrica alar mostrou-se eficaz na distinção das espécies Culex (Microculex) imitator; Cx. (Mcx.) worontzowi; Cx. (Mcx.) pleuristriatus; Cx. (Mcx.) albipes e Cx. (Mcx.) lanei. Os resultados são baseados no uso de 18 marcos anatômicos das asas por meio do software MorphoJ 1.02, onde a Análise de Variável Canônica (CVA) e o teste de reclassificação se mostraram indicados para determinar o padrão do formato alar de cada espécie. A variação nas Distâncias de Mahalanobis foi de 4.404 6.3171, com significância estatística (p<0,001). O tamanho do Centróide foi mensurado através e regressão multivariada (10.000 randomizações) tendo significância estatística (p<0,0001). O padrão de dispersão Microculex em gradientes de cobertura vegetal foi avaliado por meio do Índice de Sorensen. A média de abundância larvária e a densidade larvária foram utilizadas como variáveis resposta. Modelos de Efeito-Misto foram utilizados a partir das pseudo-réplicas amostrais. Os valores de cobertura vegetal dos pontos de coleta (60%, 70% e 90%) foram adotados como efeitos fixos. Os resultados apontam Cx. (Mcx.) imitator foi a espécie mais abundante, enquanto as espécies pertencentes à Serie Pleuristriatus é a melhor adaptada à criadouros artificiais, havendo, provavelmente existência de processo evolutivo-adaptativo nestas espécies. O 9 estudo morfológico das genitálias masculinas demonstrou avanço na pesquisa taxonômica deste subgênero, conseguindo expor a importância da correta dissecação e observação de estruturas morfológicas antes pouco exploradas, tais como esclerito do edeago (AeS) e placa lateral (PL). Através de ilustrações técnicas foi possível redescrever a genitálias de 22 espécies e organizar nova chave dicotômica ilustrada. Devido ao grau de variação encontrado, é proposta a existência de um complexo de espécies em Cx. (Mcx.) neglectus, perfazendo o Complexo Neglectus. A distinção entre as espécies Cx. pleuristriatus e Cx. albipes foi sugerida. O encontro de espécies que não correspondem às descrições e orientações das chaves existentes pressupõem a existência de espécies desconhecidas
Title in English
Taxonomics studies of the Microculex subgenus (Diptera: Culicidae) occuring in Brazil
Keywords in English
Culex
Culicidae
Ecology
Entomology
Geometric wing morphometric
Taxonomy
Urbanization
Abstract in English
The subgenus Microculex of Culex (Diptera: Culicidae) are a mosquitoes group composed for species almost exclusively associated with bromeliads as their main breeding sites. In recent decades, the presence and disorderly increase of human occupation in wild and environmental protection areas is remarkable. As this invasion process progresses, humans come into contact with organisms that were previously restricted to the wild. Although no species in this subgenus are incriminated as etiological agents vector for humans, its role in the maintenance of enzootic cycles is completely unknown and studies dealing with its taxonomy and ecological aspects have lack of information. Based on these premises, the aim of this work was to verify the validity of the wing geometric morphometric morphometry technique in the identification of Microculex species; to evaluate the existence of a pattern of dispersion of mosquitoes of this subgenus in gradients of vegetation cover and to propose a new dichotomous key of male genitalia. The geometric wing morphometric proved to be effective in species distinguishing Culex (Microculex) imitator; Cx (Mcx.) worontzowi; Cx. (Mcx.) pleuristriatus, Cx. (Mcx.) albipes e Cx. (Mcx.) lanei. The results are based on the use of 18 anatomical landmarks of wings through the MorphoJ 1.02 Software, where the Canonical Variable Analysis (CVA) an the reclassification test were indicated to determine the pattern of the wing shape of each species. The variation in Mahalanobis Distances was 4.404 6.3171, with statistical significance (p<0.001). Centroid-Size was measured using multivariated regression (10,000 randomizations) with statistical significance (p<0.0001). The patter of Microculex dispersion in gradients vegetation cover was evaluated using the Sorensen Index. Mean larval abundance and larval density were used as response variables. Mixed-Effect Models were used from the sample pseudo-replicates. The vegetation cover values of collection sites (60%, 70% and 90%) were adopted as Fixed Effects. The results appointed to Cx. (Mcx.) imitator was the most abundant species, while the species belonging to the Series Pleuristriatus are the best adapted to artificial breeding sites, and there is probably an evolutionary- adaptive process in these species. The morphological study of male genitalia has demonstrated progress in the taxonomic research of Microculex, managing to expose the 11 importance of correct dissection and observation of morphological structures previously little explored, such as aedeagus sclerite (AeS) and lateral plate (PL). Through technical illustrations, it was possible to redescribe the genitalia of 23 species and organize a new illustrated dichotomous key. Due to degree of variation found, the existence of a species complex in Cx. (Mcx.) neglectus, making up the Neglectus Complex. The distinction between the species Cx. pleuristriatus and Cx. albipes was suggested. The finding of species that do not correspond to the descriptions and orientations of the existing keys presupposes the unknown species existence
 
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Publishing Date
2022-10-19
 
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