VIVIAN SIQUEIRA DUTRA1, BEATRIZ RONCHI-TELES1, GARY J. STECK2 E JANISETE GOMES SILVA3
Ann. Entomol. Soc. Am. 104(5): 857-862 (2011); DOI: 10.1603/AN11059
RESUMO Pela primeira vez, com microscopia eletrônica de varredura foi descrita
detalhadamente a morfologia dos ovos de três espécies de Anastrepha do grupo spatulata: Anastrepha manihoti Lima, Anastrepha montei Lima e Anastrepha pickeli Lima. Os ovos foram dissecados de fêmeas capturadas em armadilhas McPhail e examinados usando microscópio eletrônico e óptico. Os ovos são afilados em ambas as extremidades, possuem uma papila no pólo anterior e a micrópila está localizada no lado dorsal do pólo anterior. Caracteres diagnósticos para diferenciar as três espécies incluem localização das aerópilas, presença de apêndice respiratório em A. manihoti e A. pickeli, e uma pronunciada borda do córion com aparência lisa ao redor da micrópila. Os ovos de A. montei possuem uma estreita camada de superfície porosa no lado ventral do pólo anterior. Tal caractere não havia sido relatado anteriormente para ovos de Tephritidae.
PALAVRAS-CHAVE moscas-das-frutas, micrópila, aerópila, apêndice respiratório
Anastrepha Schiner (Diptera: Tephiritidae) é um dos maiores e economicamente importantes gêneros de moscas-das-frutas Neotropicais. Ele é endêmico das Américas, possuindo cerca de 240 espécies descritas, amplamente distribuídas pelas Américas do Sul e Central, Antilhas e sul dos Estados Unidos (White e Elson-Harris 1992; Norrbom et al. 1999; Norrbom e Korytkowski 2009, 2011). No Brasil, tem-se o registro de 109 espécies de Anastrepha distribuídas em 12 grupos infragenéricos (Zucchi 2007, 2008; Uramoto e Zucchi 2010).
O grupo spatulata está distribuído desde o Texas até a Argentina, compreendendo dez espécies. A maioria das espécies deste grupo infesta hospedeiros da família Euphorbiaceae ou Olacaceae. No Brasil, tem-se o registro de ocorrência de nove espécies desse grupo (Zucchi 2007). Anastrepha manihoti Lima, Anastrepha montei Lima e Anastrepha pickeli Lima são
1
Coordenação de Pesquisas em Entomologia, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Caixa Postal 478, 69011-970, Manaus, AM, Brasil.
2
Florida Department of Agriculture and Consumer Services, Division of Plant Industry, Gainesville, FL 32614- 7100.
3Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Santa Cruz, Rodovia Ilhéus/Itabuna km 16,
consideradas pragas de mandioca (Norrbom 2004). Anastrepha pickeli e A. montei infestam frutos e principalmente sementes de mandioca, enquanto que A. manihoti infesta gemas terminais e ramos jovens (Jirón e Hedström 1988, Bellotti 2008). A infestação de frutos de mandioca não causa perda na produção, mas representa um sério problema para os produtores (Bellotti 2008).
A morfologia dos ovos do gênero Anastrepha é relativamente pouco conhecida e foram descritas características dos ovos para apenas 34 espécies do referido gênero, até o momento. A maioria dos estudos sobre a morfologia dos ovos utilizou a microscopia óptica para descrever aspectos gerais como comprimento e largura (Emmart 1933, Seín 1933, Lawrence 1979, Steck e Malavasi 1988, Steck e Wharton 1988, Norrbom et al. 1999, Norrbom e Korytkowski 2009). Poucos estudos usaram a microscopia eletrônica de varredura (MEV) para auxiliar na descrição dos ovos de Anastrepha (Carroll e Wharton 1989; Murillo e Jirón 1994; Selivon e Perondini 1998, 1999; Norrbom e Korytkowski 2009; Dutra et al. 2011a). A limitada literatura disponível sugere que caracteres morfológicos, tais como os presentes em ovos e larvas, podem auxiliar no entendimento sobre as relações filogenéticas entre as espécies de Anastrepha (Norrbom et al. 1999).
No grupo spatulata, somente descrições mínimas (dimensões e aspectos gerais) estão disponíveis dos ovos de Anastrepha alveatoides Blanchard, Anastrepha haywardi Blanchard, A. manihoti e A. pickeli (Norrbom et al. 1999).
Neste estudo, informações detalhadas utilizando MEV foram descritas para três espécies do grupo spatulata: A. manihoti, A. montei e A. pickeli. Os resultados obtidos podem ser úteis na identificação de ovos de espécies de Anastrepha e para melhor entender a taxonomia do gênero.
Material e Métodos
Os ovos examinados foram dissecados de fêmeas capturadas em armadilhas McPhail em Manaus (03°06’07’’S, 60°01’30’’W) no estado do Amazonas; em Una (15o17’36’’S, 39o04’31’’W) no estado da Bahia e em Linhares (19°23’28’’S, 40°04’20’’W) no estado do Espírito Santo. Os ovos foram preservados em microtubos plásticos de 1,5 ml contendo etanol 80%.
As medidas de comprimento e largura dos ovos foram realizadas com micrométrica ocular em um estereomicroscópio Wild M3C no Laboratório de Entomologia Agrícola do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Manaus, Brasil.
Para análise com MEV, os ovos foram transferidos para cápsulas de silicone e desidratados em série alcoólica. Em seguida, os ovos foram colocados no secador de ponto crítico de CO2 por três horas, logo após as amostras foram metalizadas com uma camada de ouro. Os ovos foram examinados no microscópio eletrônico de varredura LEO 1450VP no Laboratório Institucional de Microscopia Eletrônica de Varredura do Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém, Pará, Brasil e no estereomicroscópio óptico (Leica M165C) do Laboratório de Prospecção de Bioativos de Insetos do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Manaus, Amazonas, Brasil. Entre dez e trinta e seis ovos por fêmea de cada espécie foram examinados com microscopia óptica. Com MEV foram utilizados pelo menos dez ovos para visualização do córion. O pólo anterior foi definido como a extremidade do ovo que possui um pedicelo ou uma suave projeção com micrópila e aerópilas. O pólo posterior foi definido como a extremidade oposta ao pedicelo o qual geralmente é liso e arredondado, não possuindo aberturas externas ou estruturas. A cabeça do embrião desenvolve-se na direção do pólo anterior do ovo (Headrick e Goeden 1998). Baseado na posição do embrião no interior do ovo, o lado convexo foi considerado como o lado ventral e o lado côncavo como o lado dorsal. O termo de apêndice respiratório foi utilizado para a estrutura responsável pela respiração dos ovos como relatado por Murillo e Jirón (1994).
Espécimes testemunho das fêmeas e ovos foram depositados na Coleção de Invertebrados, INPA.
Descrições
Anastrepha manihoti Lima (Figs. 1A, 2 e 5A)
Material Examinado. Foram examinados 10 ovos de uma fêmea. Essa fêmea de A. manihoti foi coletada em Linhares no estado do Espírito Santo.
Características Gerais. Os ovos apresentaram comprimento variando de 1,76-2,02 mm,
largura variando de 0,26-0,30 mm e comprimento do apêndice respiratório variando de 0,56-0,75 mm. Os ovos são creme amarelados, levemente côncavos dorsalmente, fortemente convexos ventralmente, alongados, com maior diâmetro na metade anterior do ovo e afilando-se gradualmente em direção ao pólo posterior (Fig. 1A).
Escultura do córion. O pólo anterior apresenta uma pronunciada papila onde se localiza
Aproximadamente dez aerópilas circundam o ápice do apêndice respiratório (Fig. 2B). Foram observadas aerópilas com vários diâmetros, variando entre 1,2 e 2,4 µm. A micrópila (Fig. 2A) está localizada na base do apêndice respiratório no lado dorsal do pólo anterior do ovo e rodeada por uma pronunciada borda do córion. Esta borda tem o formato de anel com um aspecto liso e margens irregulares (Fig. 5A). As principais características dos ovos para diagnóstico desta espécie estão apresentadas na Tabela 1.
Anastrepha montei Lima (Figs. 1C, 3 e 5C)
Material Examinado. Foram examinados 36 ovos de quatro fêmeas. As fêmeas de A. montei foram coletadas em Una no estado da Bahia.
Características Gerais. Os ovos apresentaram comprimento variando de 1,61-2,73 mm e
largura variando de 0,11-0,15 mm. Os ovos são creme amarelados, fortemente curvados, alongados, delgados, com maior diâmetro na metade anterior do ovo e afilando-se gradualmente em direção ao pólo posterior (Fig. 1C).
Escultura do córion. O pólo anterior apresenta uma pronunciada papila onde se localiza
a micrópila. Toda a superfície do ovo é lisa sem nenhuma ornamentação, reticulação ou protuberâncias. Para essa espécie não foi observado apêndice respiratório e nenhuma aerópila. Porém, foi observada uma estreita camada de superfície porosa no lado ventral do pólo anterior próximo a micrópila (Fig. 3, seta a). A micrópila (Fig. 3, seta b) está localizada no ápice do pólo anterior no lado dorsal e rodeada por uma pronunciada borda do córion. Esta borda tem o formato de anel contínuo com um aspecto liso (Fig. 5C). As principais características dos ovos para diagnóstico desta espécie estão apresentadas na Tabela 1.
Anastrepha pickeli Lima (Figs. 1B, 4 e 5B)
Material Examinado. Foram examinados 30 ovos de quatro fêmeas. Duas fêmeas de A. pickeli foram coletadas em Manaus no estado do Amazonas e duas fêmeas coletadas em Linhares no estado do Espírito Santo.
Características Gerais. Os ovos apresentaram comprimento variando de 1,72-2,17 mm,
largura variando de 0,22-0,30 mm e comprimento do apêndice respiratório variando de 0,67-1,05 mm. Os ovos são creme amarelados, levemente côncavos dorsalmente, fortemente convexos
ventralmente, alongados, com maior diâmetro na metade anterior do ovo e afilando-se gradualmente em direção ao pólo posterior (Fig. 1B).
Escultura do córion. O pólo anterior apresenta uma pronunciada papila onde se localiza
a micrópila. Toda a superfície do ovo é lisa sem nenhuma ornamentação, reticulação ou protuberâncias. Aproximadamente 40 aerópilas estão localizadas aleatoriamente no terço apical do apêndice respiratório (Fig. 4B). Foram observadas aerópilas com vários diâmetros, variando entre 1,9 e 6,0 µm. A micrópila (Fig. 4A) está localizada na base do apêndice respiratório no lado dorsal do pólo anterior do ovo e rodeada por uma pronunciada borda do córion. Esta borda tem o formato de anel contínuo com um aspecto liso (Fig. 5A). As principais características dos ovos para diagnóstico desta espécie estão apresentadas na Tabela 1.
Discussão
Os resultados registrados aqui estão de acordo com observações prévias sobre o padrão da membrana de ovos de Tephritidae como a cor, formato e presença ou ausência de ornamentação do córion (White e Elson-Harris 1992). Descrições realizadas anteriormente sobre ovos de outros membros do grupo spatulata são breves e apenas descritivos (sem nenhuma ilustração), descrevem o formato geral (“robusto, com longo apêndice” para A. manihoti e A. pickeli; “robusto” para A. alveatoides; “afilado” para A. haywardi) e dimensões do ovo (comprimento, largura e comprimento do apêndice respiratório) para A. manihoti (1,54-1,71; 0,25-0,29; e 0,62- 0,69 mm, respectivamente) e (comprimento e largura) para A. alveatoides e A. haywardi (1,35- 1,41 e 0,22 mm; 2,20-2,41 e 0,27-0,33 mm, respectivamente) (Norrbom et al. 1999). Os resultados obtidos no presente estudo são consistentes com os apresentados acima.
Nesse estudo, utilizando MEV foram observadas diferenças qualitativas e quantitativas que podem auxiliar a identificação das três espécies, baseada nas características do ovo. Caracteres de diagnóstico incluem presença ou ausência, localização e número de aerópilas, presença ou ausência e comprimento do apêndice respiratório.
As características mais notáveis dos ovos dessas três espécies de Anastrepha são presença ou ausência de apêndice respiratório e presença, ausência ou variação no número de aerópilas. Os ovos de A. manihoti e A. pickeli são mais largos e possuem apêndice respiratório longo e estreito com aerópilas, enquanto que ovos de A. montei são delgados, afilados e não possuem apêndice respiratório e aerópilas.
Baseado em estudos anteriores realizados com outras espécies de Anastrepha, foi sugerido que o apêndice respiratório é utilizado para a troca de gases durante o desenvolvimento embrionário (Murillo e Jirón 1994). De acordo com esses autores, o apêndice respiratório de Anastrepha obliqua (Macquart) permanece na superfície dos frutos com as aerópilas para fora (sua fig. 7). Murillo e Jirón (1994) sugerem que isso permita a não obstrução das trocas de ar entre o ovo e a atmosfera antes da eclosão da larva. Entretanto, para A. manihoti e A. pickeli, a localização do apêndice respiratório depois da oviposição ainda não foi registrada.
Entre as espécies de Anastrepha cuja morfologia dos ovos já foi descrita, o apêndice respiratório foi registrado em vários grupos de espécies. No grupo fraterculus, o apêndice respiratório está presente em Anastrepha barbiellinii Lima e A. obliqua, mas ausente em Anastrepha amita Zucchi, Anastrepha antunesi Lima, Anastrepha bahiensis Lima, Anastrepha coronilli Carrejo & González, Anastrepha distincta Greene, Anastrepha fraterculus (Wiedemann), Anastrepha ludens (Loew), Anastrepha sororcula Zucchi, Anastrepha suspensa (Loew), Anastrepha turpiniae Stone e Anastrepha zenildae Zucchi (Carroll e Wharton 1989; Murillo e Jirón 1994, Norrbom et al. 1999, Selivon e Perondini 1999, Dutra et al. 2011a); no grupo robusta, o apêndice respiratório está presente em Anastrepha nigrifascia Stone e Anastrepha pittieri Caraballo (Murillo e Jirón 1994, Norrbom et al. 1999, Norrbom e Korytkowski 2009), mas ausente em Anastrepha bella Norrbom & Korytkowski, Anastrepha speciosa Stone (Norrbom e Korytkowski 2009) e Anastrepha cordata Aldrich (Norrbom et al. 1999, Norrbom e Korytkowski 2009); e no grupo serpentina, o apêndice respiratório está ausente em Anastrepha serpentina (Wiedemann) (Selivon e Perondini 1999). No presente estudo, é registrado um padrão similar para o grupo spatulata, com A. pickeli e A. manihoti possuindo apêndice respiratório, enquanto que em A. montei é ausente. O apêndice respiratório tem sido observado em diferentes grupos de espécies, tanto em um grande clado com muitos grupos de espécies basais, como em clados bem maiores que incluem mais grupos de espécies derivadas, como no cladograma apresentado por Norrbom et al. (1999). Seria interessante examinar ovos de mais espécies basais e derivadas para mapear esses caracteres na filogenia de Anastrepha e elucidar a evolução dessa estrutura dentro do gênero. É provável que o apêndice respiratório tenha surgido de forma independente há muito tempo entre os vários clados de Anastrepha e de outros Tephritidae, podendo ser uma resposta adaptativa para condições particulares do tecido vegetal do hospedeiro onde os ovos são ovipositados.
A localização, número e diâmetro das aerópilas são distintos entre as três espécies. Aerópilas foram encontradas somente no ápice do apêndice respiratório em A. manihoti e A. pickeli, enquanto que ausente em A. montei. As aerópilas são mais largas e em maior número em A. pickeli quanto comparada com A. manihoti. Um aspecto intrigante dos resultados obtidos foi à ausência de apêndice respiratório em A. montei. Porém, ovos de A. montei possuem uma estreita camada com superfície porosa no lado ventral do pólo anterior. Tal caractere não havia sido registrado anteriormente para ovos de Tephritidae. Acredita-se que o número de aerópilas nos ovos dos insetos seja uma adaptação relacionado com o ambiente onde eles os depositam, como também relacionado com a taxa metabólica, necessidade de troca de gases e controle da perda de água (Cônsoli et al. 1999), então é possível que essa aparência da superfície porosa nos ovos de A. montei exerça a função de respiração para o ovo.
A micrópila das três espécies estudadas está localizada no ápice do pólo anterior do ovo como previamente descrito para A. antunesi, Anastrepha bahiensis Lima, A. coronilli, A. distincta, A. zenildae (Dutra et al. 2011a), Anastrepha sp. 2 aff. fraterculus (Selivon e Perondini 1998, 2000; Selivon et al. 2003), A. serpentina e A. sororcula (Selivon e Perondini 1999). A micrópila está rodeada por uma pronunciada borda do córion com o formato de anel e com aparência lisa para as três espécies. Uma importante diferença apresentada nos ovos de A. manihoti é a aparência descontínua do anel ao redor da micrópila, a qual é útil para distinguir essa espécie das outras estudadas aqui.
Vale salientar que as três espécies estudadas possuem córion liso sem qualquer ornamentação distinta, reticulações ou protuberâncias. Isso poderia representar uma sinapomorfia do grupo spatulata, podendo ser testada examinando ovos de outras espécies deste grupo. A maioria das espécies de Anastrepha possui um padrão distinto de reticulação no córion, mas deve-se notar que córion completamente liso também foi observado em ovos de espécies de outros grupos de Anastrepha tais como A. coronilli [grupo fraterculus], Anastrepha grandis (Macquart) [grupo grandis] e A. serpentina [grupo serpentina] (Steck e Wharton 1988, Selivon e Perondini 1999, Dutra et al. 2011a).
Este estudo com MEV sobre três espécies de Anastrepha do grupo spatulata apresenta algumas implicações importantes para questões mais amplas, como a taxonomia e filogenia dentro do gênero. As características mostradas por esses ovos, como a presença ou ausência e variação de apêndice respiratório e aerópilas, além da reticulação do córion são úteis como
caracteres taxonômicos. Além disso, esse estudo associado com o de Norrbom et al. (1999) e Norrbom e Korytkowski (2009) mostram que informações adicionais sobre outras espécies de Anastrepha, tanto espécies de grupos basais como derivados, auxiliarão no entendimento de importantes aspectos das estruturas dos ovos em termos funcionais e filogenéticos.
Agradecimentos
Os autores agradecem a Keiko Uramoto, Marcos Vinicius Garcia e Tatiana Senra pelo auxílio durante as coletas dos exemplares. Os autores também agradecem a Hilton Tulio Costi e Rolf Junior Ferreira Silva (Museu Paraense Emílio Goeldi) pelo inestimável auxílio na preparação do material para MEV e dois anônimos revisores por seus comentários neste manuscrito. Esse estudo foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), projeto n° 575664/2008-8 e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), projeto n° 23038.037185/2008-41. Os autores também agradecem ao CNPq pela bolsa de doutorado concedida a VSD.
Fig. 1. Ovos de espécies de Anastrepha (pólo anterior à esquerda). (A) A. manihoti. (B) A. pickeli. (C) A. montei.
Fig. 2. Vista com MEV do ovo de A. manihoti. (A) Pólo anterior mostrando a micrópila (seta).
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Tabela 1. Diagnose dos ovos de três espécies de Anastrepha do grupo spatulata analisadas neste estudo.
Anastrepha Apêndice respiratório, comprimento (mm) Ornamentação do córion Micrópila Aerópila
Localização Anel Localização Número Diâmetro
manihoti Presente, 0,56- 0,75
Fraca reticulação Próximo a base do apêndice respiratório
Liso com margens irregulars
Apenas no ápice do apêndice respiratório
Cerca de 10 Variável
montei Ausente Nenhuma Ápice do pólo anterior Liso e continuo Estreita camada de superfície porosa
Nenhum Nenhum
pickeli Presente, 0,67- 1,05
Nenhuma Próximo a base do apêndice respiratório
Liso e contínuo No terço apical do apêndice respiratório
Fig. 3. Vista com MEV do ovo de A. montei. Pólo anterior mostrando a superfície porosa (seta a)
e a micrópila (seta b).
Fig. 4. Vista com MEV do ovo de A. pickeli. (A) Pólo anterior mostrando a micrópila (seta). (B)
Fig. 5. Vista com MEV da micrópila dos ovos de Anastrepha (pólo anterior à esquerda). (A) A. manihoti. (B) A. pickeli. (C) A. montei.
Dutra, V.S.; Ronchi-Teles, B.; Steck, G.J.; Silva, J.G. Description of eggs of Anastrepha curitis and Anastrepha leptozona (Diptera: Tephritidae) using SEM. Manuscrito formatado para Annals of the Entomological Society of America.