O papel de semioquímicos masculinos na diferenciação inter- e intraespecífica de borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea) da floresta atlântica brasileira

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ALMEIDA, Carlos Eduardo Beserra Nobre de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
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Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40195
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spelling ALMEIDA, Carlos Eduardo Beserra Nobre dehttp://lattes.cnpq.br/2859662666388674http://lattes.cnpq.br/1767626550777589MAIA, Artur Campos Dália2021-05-27T17:59:14Z2021-05-27T17:59:14Z2021-02-23ALMEIDA, Carlos Eduardo Beserra Nobre de. O papel de semioquímicos masculinos na diferenciação inter- e intraespecífica de borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea) da floresta atlântica brasileira. 2021. Tese (Doutorado em Biologia Animal) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40195ark:/64986/0013000007wnsALMEIDA, Carlos Eduardo Beserra Nobre de, também é conhecido em citações bibliográficas por: NOBRE, Carlos Eduardo BeserraEstímulos visuais e químicos desempenham papéis complementares no comportamento sexual de borboletas. Enquanto pistas visuais estão envolvidas em diversas etapas das interações intraespecíficas desses animais, a utilização de sinais químicos normalmente se restringe à comunicação em curtas distâncias. A produção e emissão de compostos químicos destinados à atração de indivíduos do sexo oposto normalmente ocorre em estruturas masculinas especializadas denominadas androcônias, as quais se apresentam como aglomerados de escamas morfologicamente diferenciadas. Borboletas do clado Colias (Pieridae: Coliadinae) e das tribos Heliconiini e Ithomiini (Nymphalidae), apresentam androcônias nas áreas de sobreposição das asas anteriores com as posteriores, mas seu arranjo e estrutura divergem. Compostos produzidos nas androcônias são potencialmente espécie-específicos e sua composição química pode estar relacionada à relação filogenética das espécies. Este estudo teve como objetivo investigar a composição química de secreções androconiais de borboletas do clado Colias (Pieridae: Coliadinae) e das tribos Ithomiini e Heliconiini (Nymphalidae: Danainae e Heliconiinae), relacionando-a a aspectos de sua morfologia alar, taxonomia e diversidade em diferentes sub-regiões da floresta atlântica brasileira. Compostos androconiais foram isolados através de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massas. Matrizes de similaridade foram elaboradas a partir dos totais relativos dos compostos, seguidas de plotagem em gráficos de NMDS. Análises de ANOSIM foram usadas para identificar diferenças de perfis químicos entre táxons e entre categorias geográficas. Análises de regressão e teste de Mantel foram utilizados para testar, respectivamente, influências geográficas e genéticas sobre a composição androconial. As áreas androconiais das borboletas do clado Colias diferenciam-se claramente das regiões não androconiais das asas e exibem características morfológicas que podem atuar na prevenção da volatilização como na liberação de semioquímicos, tais como alta densidade e comprimento de escamas e padrão de perfuração destas. Em geral, a composição química androconial das borboletas estudadas é espécie-específica. Diferenças significativas também foram observadas entre os perfis químicos de duas subespécies de Mechanitis lysimnia, o que aponta que ambas podem estar em processo de isolamento. Para os compostos androconiais dos ninfalídeos estudados, observaram-se diferenças relacionadas a centros de endemismo, refúgios pleistocênicos e populações as quais não foram tão expressivas como as diferenças obtidas entre espécies. Correlações negativas entre distância geográfica e similaridade química foram discretas, mas presentes em todas as espécies de Ithomiini e Heliconiini. Uma correlação negativa entre distância genética e similaridade química foi obtida para os Coliadinae. A categoria de espécie é a principal preditora de divergência química androconial e a natureza altamente espécie- e sexo-específica dos compostos indicam que estes agem como feromônios sexuais, estando envolvidos no processo de isolamento reprodutivo. Centros de endemismo da floresta Atlântica e áreas que correspondem aos refúgios pleistocênicos não predizem divergência química androconial melhor do que populações, o que sugere que os tempos de isolamento daquele período não foram suficientes para estabelecer um isolamento reprodutivo definitivo.CAPESVisual and chemical stimuli play complementary roles in the sexual behaviour of butterflies. While visual cues are involved in many stages of intraspecific interactions, chemical signals are usually restricted to short distance communication. Production and emission of chemical compounds destined to recognition and attraction normally take place in androconia. These are unique structures which can be identified as dense patches of specialized scales. Butterflies of the Colias-clade (Pieridae: Coliadinae) and of the tribes Heliconiini and Ithomiini (Nymphalidae) have androconial patches on the overlapping areas of their wings but scale arrangement and structure differ according to species. Chemicals produced in the androconia are potentially species-specific and there are indications that blend composition may be phylogenetically related. The objective of this study was to investigate the chemical composition of androconial secretions of Colias-clade (Pieridae: Coliadinae), Ithomiini and Heliconiini (Nymphalidae: Danainae e Heliconiinae) butterflies in different subregions of the Brazilian Atlantic forest and to relate the chemical similarities to aspects of alar morphology, taxonomy, and diversity. Androconial compounds were isolated through gas chromatography linked to mass spectrometry. Chromatogram peak areas were used to determine relative percentages, from which similarity matrices were performed followed by NMDS plotting. Differences among chemical profiles within taxa and among area-related categories were tested with ANOSIM analyses. Geographical and genetic influences over androconial composition was tested through regression analyses and Mantel tests, respectively. Androconial patches from all Colias-clade butterflies were differentiated from the non-androconial male wing surface and exhibited morphological features that may act in both preventing the volatilization of secretions and facilitating the release of semiochemicals, such as high density, length, and perforations of scales. The overall chemical composition of butterflies was highly species-specific. Large differences were also obtained between two subspecies of Mechanitis lysimnia, which point towards distinct species. Significant area-related differences occurred for populations, endemism centers and refugia for the androconial blends of nymphalids but not as high as species-related divergences. Negative correlations between geographical distance and chemical similarity were discrete but present in all species of Ithomiini and Heliconiini. A negative correlation was obtained between genetic distance and the androconial chemical similarity of the Colias-clade butterflies. Species are the main predictors of androconial chemical divergence and their highly species- and sex-specific nature indicates that they act sex pheromones and are involved in the reproductive isolation process. Atlantic forest endemism centers and areas corresponding to Pleistocenic refugia do not predict androconial divergence better than populations alone, which suggest that isolation times from that period were not enough to establish a strong reproductive isolation.engUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biologia AnimalUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessBorboletaComportamento animalMata AtlânticaO papel de semioquímicos masculinos na diferenciação inter- e intraespecífica de borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea) da floresta atlântica brasileirainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40195/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53ORIGINALTESE Carlos Eduardo Beserra Nobre de Almeida.pdfTESE Carlos Eduardo Beserra Nobre de Almeida.pdfapplication/pdf5965081https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40195/1/TESE%20Carlos%20Eduardo%20Beserra%20Nobre%20de%20Almeida.pdf96be53bf2ea8dcb059e11c8ff9e134f1MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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