Historia natural y ecología conductual de moscas de la fruta (Díptera : Tephritidae) en el noroeste argentino

Abstract

Los miembros de familia Tephritidae son conocidos como “verdaderas moscas de la fruta” y constituyen un grupo diverso de dípteros que han recibido especial atención debido a que varios miembros son importantes plagas de cultivos frutihortícolas a nivel mundial. La mayoría son fitófagos y muchos de ellos, frugívoros que desarrollan distintas estrategias en sus historias de vida, encontrando especies polífagas, estenófagas y monófagas. La evolución de tales estrategias se encuentra estrechamente ligada a la distribución espacial y temporal de sus frutos hospederos, sincronizando su ciclo de vida de acuerdo a la disponibilidad de los mismos. En consecuencia, varios grupos son utilizados como sistema modelo para demostrar la viabilidad y frecuencia de procesos de especiación simpátrica. En Argentina, los registros de tefrítidos muestran que una gran diversidad de especies se encuentra en el Noroeste, especialmente en la ecorregión de Las Yungas. En la presente tesis, se estudian dos especies polífagas ampliamente conocidas, Ceratitis capitata y Anastrepha fraterculus, para las cuales se determinan aspectos demográficos relacionados al establecimiento y la explotación de hospederos nativos y exóticos en ambientes urbanos y periurbanos. Asimismo, se tiene en cuenta a la interacción simbiótica entre adultos de C. capitata con la microbiota bacteriana de su tracto digestivo y su influencia en el comportamiento sexual como otra variable ecológica. Los resultados obtenidos permiten comprender con mayor profundidad aspectos sobre la biología y la ecología de estas especies en Tucumán, constituyendo información importante para la implementación y desarrollo de esquemas de manejo y control de estas plagas. Adicionalmente, una vez registrada la presencia de A. fraterculus y A. schultzi, dos especies simpátricas que explotan un mismo hospedero nativo, se evaluaron los factores de aislamiento reproductivo pre y postcigótico. Otros grupos de tefrítidos poco conocidos estudiados en la presente tesis son Rhagoletotrypeta pastranai y Rhagoletis blanchardi, los cuales pertenecen a géneros de los que se carece información sobre su biología básica, ecología y etología, por lo cual, se llevaron a cabo estudios para obtener información sobre tales aspectos, determinando el tipo de estrategia reproductiva de defensa por el recurso que utilizan y el desarrollo de una dormancia pupal para atravesar condiciones climáticas adversas. A su vez, estos aspectos podrían contribuir a un mejor entendimiento de grupos taxonómicos emparentados que tienen importancia económica como ser el género Rhagoletis. Los resultados se discuten desde un punto de vista ecológico y evolutivo, teniendo en cuenta como las distintas historias de vida son seleccionadas por fuerzas evolutivas causadas por factores externos, es decir, el ambiente físico y las interacciones intraespecíficas, y también internos como las interacciones con bacterias simbióticas. Para concluir, se destaca la importancia que tiene llevar a cabo estudios de ciencia básica que amplíen el conocimiento sobre la diversidad en nuestra provincia y, además, por un lado, que contribuyan al entendimiento de conceptos teóricos complejos como ocurre con los procesos de especiación, y por otro, que pueden ser aplicados con propósitos de conservación y/o al desarrollo de métodos de control de especies plaga amigables con el medio ambiente.

The Tephritidae family, commonly known as “true fruit flies”, constitutes a highly diverse group within the order Diptera which has received a lot of attention owing to some of their members being serious pests of fruit cultivars worldwide. Almost all tephritids species are phytophagous and generally, they are frugivorous, employing different life strategies, i.e., such as polyphagy, oligophagy, and monophagy. The evolution of those traits is tightly linked to the spatial and temporal distribution of their host fruits; therefore, they must synchronize their life cycles with fruit availability. For this reason, several groups have been investigated to demonstrate the viability and frequency of sympatric speciation. In Argentina, the recordings of Tephritidae show a greater diversity of species in the northwestern region, most of them inhabiting the Yungas ecoregion. In this work, Ceratitis capitata and Anastrepha fraterculus, two highly known polyphagous species, are studied to determine demographic aspects that are related with their development and the use of native and exotic hosts in urban and periurban environments with different degrees of human activity. Likewise, we consider the symbiotic interaction between adult insects with bacterial microbiota inhabiting in their digestive tract as a new ecological variable to take into consideration; the results exhibited a positive influence of this relationship in reproductive success allowing a better understanding of biological and ecological aspects in these two species living in our region. Accordingly, our data might be useful for future projects focused in their control and management, such as the Sterile Insect Technique (SIT). Rhagoletotrypeta pastranai and Rhagoletis blanchardi are two species living in Tucumán belonging to poorly known genera. For this reason, they were selected to study their basic biology, ecology and sexual behaviour. The obtained results show that these groups share some traits (resource defense mating system and pupal dormancy) with other taxonomic lineages with economic importance, for example, Rhagoletis spp. Furthermore, once the presence of Anastrepha fraterculus and A. schultzi was confirmed occupying in sympatry the same native host, posteriorly, isolating reproductive factors are analysed, finding that there is a strong temporal prezygotic isolation between them. The findings of this work are discussed under an ecological and evolutive point of view, taking into account how different traits of life histories are selected by external interactions, i.e., environmental conditions and intraspecific interactions, and internal interactions, i.e.,endo and ecto symbiotic bacteria presence. To conclude, it is worthy to highlight the importance of basic research in: expanding the knowledge about biodiversity in the Tucumán province; contributing to a better understanding of complex theorical concepts such as speciation events and that useful data might be applied to conservation purposes and/or the implementation of environmentally friendly control pest strategies.