Diversidade de parasitoides (Hymenoptera) de moscas-das-frutas (Diptera:
Tephritidae e Lonchaeidae) em plantas hospedeiras em policultura em região
52 Resumo
A densidade populacional de tefritídeos e lonqueídeos está intimamente ligada à abundância de plantas hospedeiras e de seus inimigos naturais. Os parasitoides das moscas-das-frutas distribuem-se principalmente entre as famílias Braconidae, Diapriidae, Figitidae e Eulophidae, que atacam e se alimentam das larvas das moscas dentro dos frutos. O hábito generalista permite aos braconídeos parasitar seus hospedeiros em uma ampla variedade de espécies de plantas. Os figitídeos conseguem penetrar nos frutos com alguma abertura, como rachaduras e orifícios feitos por outros insetos, parasitando as larvas de moscas. O parasitismo natural de moscas-das-frutas varia em função de locais, da época e/ou do fruto hospedeiro. Conhecendo a distribuição das espécies de parasitoides e seus hospedeiros em frutos nativos e em culturas de importância econômica e os índices de parasitismo das espécies envolvidas, poder-se-á ampliar o conhecimento para a prevenção e controle biológico das espécies de moscas-das-frutas consideradas pragas. A proposta desse estudo foi detalhar as informações sobre a diversidade e abundância de espécies de parasitoides associados a moscas do gênero
Anastrepha Schiner e Neosilba McAlpine em uma policultura orgânica no município de
Paraibuna. Os frutos maiores tendem a apresentar maior quantidade de larvas de moscas-das-frutas em virtude do maior volume e superfície para oviposição. A relação entre o índice de infestação das larvas de moscas-das-frutas, o peso do fruto e a infestação dos frutos foi influenciada pela oferta de diferentes recursos numa mesma época. Com relação ao parasitismo de larvas de moscas-das-frutas, os maiores índices foram encontrados em frutos de Myrtaceae. Além do tamanho do fruto, o parasitismo é dependente de outros fatores, como as características químicas e físicas dos frutos. O fruto é o fator que mais influencia o parasitismo das larvas de moscas-das-frutas por braconídeos. A mesma afirmação não pode ser feita com relação aos parasitoides da família Figitidae. Baseado no comportamento de forrageamento de figitídeos e braconídeos é possível separá-los em dois grupos ecológicos. Os frutos de feijoa e grumixama possuíram maior riqueza e maior abundância relativa de espécies de parasitoides. Os frutos que possuíram maior diversidade foram goiaba, feijoa, abiu e cajá- manga. O tamanho dos frutos influenciou significativamente (r2= 0,4075; p=0.0109) o índice de diversidade dos parasitoides, demonstrando que o índice de parasitismo e a diversidade de espécies de parasitoides são influenciados pelos frutos.
53 Abstract
The population density of tephritids and lonchaeids is closely related to the abundance of host plants and their natural enemies. The parasitoids of fruit flies that attack and feed on the fly larvae inside the fruits are distributed mainly among the Braconidae, Diapriidae, Figitidae, Eulophidae and Pteromalidae families. The generalist habit allows braconids parasitize their hosts in a wide range of plant species. The figitids, in order to parasitize the larvae of flies, can penetrate the fruit in any openings, such as cracks and gaps made by other insects. Parasitism of fruit flies varies depending on locality, season and/or the host fruit. The knowledge applied on prevention and biological control of more damaging fruit flies pests can increase if the following data are known: 1) distribution of the parasitoids species and their hosts in native fruits and crops of economic importance and 2) the parasitism rates of the species involved. The purpose of this study was to detail the information on the diversity, abundance, biology of species of parasitoids associated with
Anastrepha Schiner and Neosilba McAlpine in an organic polyculture in Paraibuna, SP.
The larger fruits showed a higher amount of fly larvae, due to the increased volume and surface for oviposition. The relationship between the rate of infestation of the larvae of flies, fruit weight and fruit infestation was influenced by the arrangement of plants at the site and the provision of resources in the same season. Regarding the parasitism of larvae of flies, the highest rates were found in fruits of Myrtaceae. In addition to size of the fruit, parasitism depends on other factors such as the chemical and physical characteristics of fruits. The fruit is the most influential factor for larvae of fruit flies parasitism by braconids. The same statement cannot be made regarding Figitidae. Based on the foraging behavior of figitids and braconids, it is possible to separate them into two ecological groups. The fruits of feijoa and grumixama had greater wealth and higher relative abundance of species of parasitoids. The fruits that contained higher diversity were guava, feijoa, abiu and caja-manga. Fruit size significantly (r2 = 0.4075, p = 0.0109) influenced the diversity index of the parasitoids, demonstrating that the rate of parasitism and the diversity of species of parasitoids are also influenced by the fruits.
54 Introdução
Os parasitoides são insetos que utilizam outros artrópodes para desenvolver e completar seu ciclo de vida, o que leva seu hospedeiro à morte. O estilo de vida parasítico ocorre em diversas ordens de insetos, como Diptera, Coleoptera, Trichoptera, Neuroptera, Strepsiptera e Hymenoptera. Esta última Ordem é a que apresenta maior número de espécies, correspondendo a cerca de 80% de todas as espécies de insetos parasitoides (Pennacchio & Strand 2006). Os parasitoides apresentam graus variáveis de especificidade de hospedeiro, sendo que a maioria de suas espécies ataca insetos fitófagos, principalmente Lepidoptera, Diptera ou Coleoptera. Algumas espécies podem atacar ovos e até mesmo adultos de seus hospedeiros. O parasitismo secundário na família Braconidae é extremamente raro (Cirelli & Penteado-Dias 2003, Wharton et al. 1997). No entanto, em algumas famílias como: Chalcididae (Delvare & Arias-Penna 2006), Pteromalidae (Hanson & Heydon 2006), Figitidae (Buffington & Ronquist 2006) e Diapriidae (Masner & Garcia 2002) o hiperpasitismo pode ocorrer. As formas adultas são de vida livre e muitas delas alimentam-se de pólen e fluidos vegetais como mel, entretanto, algumas espécies de Eulophidae e Pteromalidae consomem os fluidos de seus hospedeiros (Jervis et al. 1993).
A densidade populacional de tefritídeos e lonqueídeos está intimamente ligada à abundância de plantas hospedeiras e de seus inimigos naturais. Os parasitoides das moscas-das-frutas são micro-himenópteros (Hymenoptera) que atacam e se alimentam das larvas dentro dos frutos. No caso dos tefritídeos, a quantidade de informação disponível sobre as relações com seus parasitoides é muito grande quando comparada ao que existe sobre as relações entre lonqueídeos e seus parasitoides (López et al. 1999, Vargas et al. 2002, Uchôa-Fernandes et al. 2003, Guimarães & Zucchi 2004).
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Os parasitoides de moscas-das-frutas distribuem-se principalmente entre as famílias Braconidae, Diapriidae, Figitidae, Eulophidae e Pteromalidae (Ovruski et al. 2000). Os braconídeos destacam-se por sua especificidade e eficiência (Baranowski et al. 1993, Ovruski et al. 2000). O maior número de espécies de parasitoides de moscas-das- frutas pertence à família Braconidae (Shaw & Huddleston 1991, Wharton et al. 1989). O hábito generalista permite aos braconídeos parasitar seus hospedeiros em uma ampla variedade de espécies de plantas. Os opiíneos são os mais utilizados nos programas de controle biológico de moscas-das-frutas, devido à especificidade por hospedeiros da família Tephritidae. Atualmente, todas as espécies registradas nos gêneros Utetes Foerster, Doryctobracon Enderlein e a maioria das espécies do gênero Diachasmimorpha Viereck são parasitoides de Tephritidae (Wharton 1997).
Os Opiíneos permitem que o hospedeiro atinja tamanho e estágios predeterminados, visto que a fêmea oviposita no interior de larvas de primeiros ínstares ou ovos dos hospedeiros. A orientação desses parasitoides em busca do hospedeiro pode ser facilitada pela detecção dos feromônios de marcação deixados pelas fêmeas de moscas-das-frutas na superfície dos frutos durante o arraste do ovipositor, após a deposição dos ovos nos frutos, ou pela fermentação dos frutos maduros; entretanto, os sinais visuais e vibrotaxia talvez sejam suficientes para a detecção do hospedeiro. Ao localizar a larva do hospedeiro, o ovipositor é introduzido no fruto, onde apenas as larvas não parasitadas são aceitas. As larvas são pequenas e se desenvolvem devagar, poupando o hospedeiro até o estágio de pupa, quando então consomem suas partes vitais (Shaw & Huddleston 1991, Wharton et al. 1989).
A subfamília Opiinae conta com mais de 1500 espécies descritas, sendo que mais de 100 dessas espécies estão relacionadas com moscas da família Tephritidae. Os
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opiíneos parasitoides de moscas-das-frutas pertencem principalmente aos gêneros Opius Wesmael, Utetes, Doryctobracon, Biosteres Foerster e Diachasmimorpha (Wharton 1997).
Os braconídeos da subfamília Opiinae estão intimamente relacionados aos braconídeos da subfamília Alysiinae. Esses dois grupos possuem muitas características morfológicas e biológicas em comum e são filogeneticamente muito próximas. Todos os opiíneos são endoparasitoides solitários de Diptera Cyclorrhapha fitófagos e ovipositam em larvas de último ínstar de seus hospedeiros. A maioria das espécies de alisiíneos é solitária, entretanto, algumas espécies do gênero Aphaereta (Foerster) são gregárias (Wharton 1997).
As espécies de Asobara (Foerster) atacam Drosophilidae e Tephritidae. Esse gênero de braconídeo é bastante diverso nos trópicos do Velho Mundo e a maioria das espécies ainda não foram descritas (Shaw & Huddleston 1991). Asobara anastrephae (Muesebeck) foi obtido de Anastrepha. Asobara rubra (Papp) também foi criado a partir de tefritídeos. Embora não se conheçam outros hospedeiros dessas espécies, os registros das associações com larvas de Tephritidae são inequívocos (Ovruski et al. 2000, Shaw & Huddleston 1991).
Os parasitoides relacionados às moscas-das-frutas são encontrados em outras famílias da ordem Hymenoptera. A superfamília Cynipoidea possui representantes parasitoides: Figitidae, Austrocynipidae, Ibaliidae e Liopteridae (Guimarães 2002, Vardal 2004). A subfamilia Eucoilinae faz parte da família Figitidae. Os eucoilíneos são endoparasitoides cenobiontes de larvas de dípteros; as fêmeas depositam apenas um ovo em cada larva hospedeira (Ovruski 1994). A larva de quarto ínstar desenvolve-se se alimentando externamente da pupa do hospedeiro, sem, no entanto sair do pupário do mesmo. A saída ocorre após a emergência do adulto que faz um furo redondo irregular no pupário do hospedeiro, com suas mandíbulas (Ovruski 1994, Guimarães 2002).
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Diapriidae possui espécies endoparasitoides larvais de moscas-das-frutas e pertence à superfamília Diaprioidea (Sharkey 2007). Essa família contém cerca de 150 gêneros e, aproximadamente, 2.300 espécies descritas. O gênero Trichopria Ashmead inclui micro-himenópteros que podem ser utilizados para o controle biológico de moscas, visto que são parasitoides de estágios imaturos de Diptera. Trichopria anastrephae Lima é uma espécie generalista, ocorrendo geralmente um único parasitoide por pupário do hospedeiro (Marchiori & Penteado-Dias 2001, Ovruski et al. 2000, Ovruski et al. 2004).
Com relação à superfamília Chalcidoidea, pode-se afirmar que se trata de um dos maiores grupos de vespas parasitoides entre os Hymenoptera. Muitas espécies são utilizadas em programas de controle biológico de insetos pragas. A família Pteromalidae é cosmopolita e considerada um dos maiores grupos dentro de Chalcidoidea, com mais de 3000 espécies distribuídas em cerca de 600 gêneros (Hanson & Gauld 1995). Podem ser encontradas espécies idiobiontes ou cenobiontes, ectoparasitoides ou endoparasitoides. Há espécies gregárias e solitárias, e parasitoides primários ou secundários. Os hospedeiros de Pteromalidae incluem insetos das ordens Hemiptera, Neuroptera, Coleoptera, Lepidoptera, Diptera, Siphonaptera, Hymenoptera e Dermaptera (Gauld & Bolton 1988, Hanson & Gauld 1995, Ovruski et al. 2000).
Pachycrepoideus vindemmiae (Rondani) é considerado um parasitoide solitário
que exerce controle sobre um grande número de moscas das famílias Anthomyiidae, Calliphoridae, Muscidae, Sarcophagidae, Tachinidae e Tephritidae (Marchiori et al. 2003, Carvalho et al. 2004).
O parasitismo natural de moscas-das-frutas varia em função de locais, da época e/ou do fruto hospedeiro, entretanto, raramente ultrapassa 50% (Kovaleski et al. 1996, Aguiar-Menezes & Menezes 1997).
O parasitismo natural de moscas-das-frutas é afetado pelo fruto hospedeiro, pela espécie de mosca hospedeira, pelo local e pela época de coleta. O fruto hospedeiro é um
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dos principais fatores que influenciam o parasitismo, visto que as larvas das moscas são mais facilmente parasitadas em frutos pequenos, de pericarpo fino e mesocarpo raso (Leonel et al. 1995). A maturação do fruto também influencia o parasitismo; prova disso é que na época de frutificação das plantas hospedeiras as moscas-das-frutas são muito mais abundantes, por conta da oferta de recursos, e consequentemente, há um aumento das populações de parasitoides (Salles 1996, Souza-Filho et al. 2009).
Do exposto, conhecendo a distribuição das espécies de parasitoides e seus hospedeiros em frutos nativos e em culturas de importância econômica e os índices de parasitismo das espécies envolvidas, poder-se-á ampliar o conhecimento para a prevenção e de controle biológico das espécies de moscas-das-frutas consideradas pragas.
A proposta desse estudo foi avaliar a diversidade, a riqueza e a abundância de espécies de parasitoides associados a moscas do gênero Anastrepha Schiner e Neosilba McAlpine em uma policultura, uma vez que o fruto hospedeiro é um dos principais fatores que mais influenciam o parasitismo.
Material e Métodos
Áreas de Estudo
A área escolhida encontra-se em uma propriedade particular no município de Paraibuna – SP (23027’53”S; 45042’36”W), numa área próxima a fragmentos de Mata Atlântica, com altitude de 736m. No local (Sítio do Bello), são cultivadas espécies de fruteiras nativas e algumas espécies exóticas da Mata Atlântica no sistema de policultura
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sem a utilização de agrotóxicos no controle de pragas e sem a utilização de fertilizantes químicos. O sítio conta com fragmentos da vegetação nativa em sua área e no entorno do local de estudo. A vegetação original da região pode ser classificada, como Floresta Ombrófila Densa Montana (Veloso et al. 1991).
Ao redor da propriedade há atividades agrícolas e pecuárias. São poucas as propriedades no entorno que ainda preservam a mata ciliar (zona ripária). A retirada desse tipo de vegetação, localizada às margens dos rios, é comum na região, pois desde a colonização essas áreas se mostram mais férteis e consequentemente mais produtivas. Os fragmentos normalmente estão localizados nos topos das montanhas.
O clima na região, que abrange o município de Paraibuna, é classificado como “clima mesotérmico de inverno seco”, segundo o sistema de Köppen (1948). A temperatura média do mês mais quente é de 26ºC. Durante o período estudado apresentou índice pluviométrico médio anual de 992,5mm. O mês de junho é o mês mais frio, com média de 15,5ºC. Os meses de agosto de 2010 e julho de 2011 foram os mais secos e os meses de janeiro e novembro os mais chuvosos respectivamente (dados climáticos obtidos das bases de dados do CPTEC/INPE 2013 a partir da estação meteorológica localizada na cidade de Paraibuna).
Amostragem dos frutos
Foram amostrados aleatoriamente 90 frutos de cada espécie de planta hospedeira, ou quantos frutos possíveis quando a abundância de frutos era menor.
Os frutos maduros foram coletados diretamente das árvores uma vez por mês durante março de 2010 a março de 2011.
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Os frutos coletados em campo foram separados por espécie, acondicionados em caixas de isopor e levados ao Laboratório de Entomologia do Departamento de Parasitologia da Universidade Estadual de Campinas onde foram individualizados e pesados com uma balança analítica.
Após a pesagem os frutos individualizados foram acondicionados em recipientes plásticos de 300 ml contendo areia esterilizada e cobertos com uma tela de organza para evitar a fuga das larvas de terceiro ínstar e dos adultos.
Os recipientes foram numerados e etiquetados com as informações sobre o dia da coleta e peso inicial do fruto e acondicionados em temperatura ambiente para a emergência dos adultos.
Esse tipo de amostragem é útil para investigar a relação tritófica existente entre as plantas, as espécies de tefritídeos e lonqueídeos e de parasitoides associados.
Coleta e identificação e estudo dos parasitoides
Os pupários que continham parasitoides foram observados durante vinte dias. Esses parasitoides, após emergirem, foram conservados em álcool 70%.
A identificação dos parasitoides foi baseada nas chaves taxonômicas de Canal & Zucchi (2000) e Warton & Yoder (2013).
Alguns parasitoides da família Braconidae foram identificados pelos especialistas Profª. Drª. Angélica Maria Penteado-Dias e colaboradores da Universidade Federal de São Carlos. Os espécimes da família Figitidae, Diapriidae e Pteromalidae foram identificados pelo especialista Dr. Valmir Antonio Costa, pesquisador do Instituto Biológico, de Campinas, SP.
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O grau de infestação dos frutos pelas moscas-das-frutas foi expresso por índices de infestação: número de larvas empupadas/fruto e número de larvas empupadas/peso (g) de frutos, independente da emergência de adultos. Foram ainda determinadas a sobrevivência pupal (percentagem de pupários com emergência de mosca em relação ao total de pupários) e a frequência relativa de cada espécie (número de indivíduos da cada espécie em relação ao número total de indivíduos obtidos e multiplicado por 100). A percentagem de parasitismo foi calculada com base no número de parasitoides emergidos, dividido pelo número total de pupários e multiplicado por 100.
Foi adotado o índice de diversidade H’ de Shannon (1948) para a análise da distribuição das espécies de moscas-das-frutas em diferentes famílias de plantas. Dentre os muitos índices de diversidade alfa, o índice H’ de Shannon apresenta a melhor relação entre riqueza de espécies e equabilidade (Stocker et al. 1985).
H’= - ∑ p lnp
Onde:
H’ = índice de diversidade de Shannon Pi = abundância relativa da espécie i ln = logarítmo natural de pi
A medida de equitabilidade ou equidade compara a diversidade de Shanon-Wiener com a distribuição das espécies observadas que maximiza a diversidade. Se todas as espécies da comunidade tiverem a mesma abundância a equabilidade seria máxima (max):
62 Resultados
Os frutos com maior peso apresentaram um número superior de larvas empupadas quando comparado a frutos de espécies com menor biomassa (r2= 0,526; P=0,003) (Figura 1).
Figura 1 – Relação entre o número de larvas de moscas-das-frutas empupadas e o peso médio dos frutos das espécies de plantas hospedeiras. Paraibuna, 2010-2012.
Entretanto, houve uma pequena queda da taxa de infestação de moscas-das- frutas em relação ao peso médio dos frutos das diferentes espécies de plantas, mas, essa diferença não foi significativa (r2= 0,0070; p=0,7549) (Figura 2).
2 2.5 3 3.5 2.5 3 3.5 4 4.5 Núm ero de larvas empu padas
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Figura 2 - Taxa de infestação de moscas-das-frutas em relação ao peso médio dos frutos das espécies de plantas hospedeiras. Paraibuna, 2010-2012.
Os frutos da família Myrtaceae foram os que apresentaram maior índice de parasitismo de larvas de moscas-das-frutas. Nos frutos de Eugenia brasiliensis Lam. (grumixama), Psidium cattleianum Sabine (araçá-amarelo), Myrciaria glazioviana (Kiaersk) (cabeludinha), Acca sellowiana (Berg.) Burret (feijoa) e Campomanesia rhombea Berg. (gabiroba) foram coletados 61% de todos os parasitoides das áreas amostradas (Figura 3). 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.5 1 1.5 2 Inf estação das lar v as de moscas -das -frut as
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Figura 3 – Índice de parasitismo de larvas de moscas-das-frutas em frutos coletados em Paraibuna, 2010-2012.
O peso do fruto interferiu na presença do parasitoide, ou seja, quanto maior a biomassa do fruto, menor foi o parasitismo (R2=0,3494; P=0,0412). A única exceção, ocorreu em frutos de cereja-silvestre onde, apesar de se tratar de um fruto pequeno, em relação aos frutos de outras espécies de plantas, ocorreu um baixo índice de parasitismo (Figura 4). 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Pa ras iti smo de larvas de msocas -das - frut as
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Figura 4 – Índice de parasitismo em larvas de moscas-das-frutas em relação ao peso médio dos frutos das espécies de plantas. Paraibuna, 2010-2012.
Um total de dez espécies de parasitoide foi coletado, sendo que quatro espécies pertencem à subfamília Opiinae (Ichneumonoidea: Braconidae) e quatro espécies da subfamília Eucoilinae (Cynipoidea: Figitidae) (Tabela 1). Essas espécies são endoparasitoides cenobiontes solitárias que ovipositam em larvas de moscas-das-frutas e emergem do pupário (Ovruski et al. 2000).
Das duas espécies restantes de parasitoides, uma pertencente à família Diapriidae e a outra à família Pteromalidae, que contaram com apenas um indivíduo. Os parasitoides idiobiontes de pupa não foram bem documentados devido às dificuldades de amostragem das pupas de moscas-das-frutas.
Como não foi possível relacionar os parasitoides da família Diapriidae e da família Pteromalidae às espécies de moscas-das-frutas ambas foram consideradas contaminantes e retiradas das análises de parasitismo e de diversidade.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 0.5 1 1.5 2 Índ ice de parasitismo
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Tabela 1 – Parasitoides recuperados a partir de pupários das moscas dos gêneros
Anastrepha e Neosilba em plantas hospedeiras. Paraibuna, 2010-2012.
Espécies de plantas Nome comum Ichneumo Cynipo Chalcid Diaprio
Db Da Ob Ua La Oa Ap Eu Pv Ta
Sapotaceae
Pouteria caimito (Ruiz & Pav.) Radlk Abiu X X
Myrtaceae
Psidium guajava L. Goiaba X X X X
Psidium longipetiolatum D.Legrand Araçá-vermelho X
Psidium catleianum Sabine Araçá-amarelo X X X
Myrciaria glazioviana (Kiaersk) Cabeludinha X X X
Eugenia involucrata DC Cereja X
Eugenia brasiliensis Lam. Grumixama X X X X
Eugenia uniflora L. Pitanga X X X
Acca sellowiana (Berg.) Burret Feijoa X X X X X X X