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Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Departamento de Ecología, Genética y Evolución
Grupo de Estudio de Mosquitos |
Patrones de coexistencia de mosquitos y predadores en ambientes acuáticos de distinta permanencia
El objetivo general de esta línea de investigación es estudiar la dinámica temporal y espacial de las poblaciones de mosquitos inmaduros y sus predadores y sus patrones de coexistencia en relación a las características del hábitat.
La diversidad y abundancia de los predadores, así como también la presión de predación que ejercen tienen mayor importancia en ambientes acuáticos de mayor permanencia. Debido a que los hábitats permanentes albergan predadores top como los peces o las larvas de odonatos, se espera que algunos predadores intermedios colonicen preferentemente los ambientes semipermanentes (en los cuales se maximice su probabilidad de completar el desarrollo, y se minimice la exposición a sus predadores). Se espera que los mosquitos aprovechen en mayor medida los ambientes de menor permanencia ya que en los mismos la presión de predación sería menor.
Los objetivos de este trabajo son:
Caracterizar ambientes acuáticos temporarios y permanentes en espacios verdes de la ciudad de Buenos Aires en función de algunas variables ambientales.
Describir la composición taxonómica de la fauna y sus variaciones temporales en relación al tipo de ambiente y a las variables ambientales.
Realizar una caracterización funcional de la fauna en relación al tipo de ambiente y a su categoría de permanencia.
Analizar los patrones de coexistencia temporal y espacial de los distintos tipos de mosquitos inmaduros con sus potenciales predadores en dichos ambientes acuáticos.
Para esto se realizaron estudios en ambientes acuáticos temporarios y permanentes, y estudios más detallados en charcos temporarios. A continuación se muestran los principales resultados y al final de la página las publicaciones que surgieron de este trabajo.
Estudios en ambientes temporarios y permanentes: los charcos y las lagunas albergan una gran diversidad de predadores que potencialmente pueden controlar las abundancias de mosquitos inmaduros. La permanencia del agua es una de las variables más importantes para determinar las especies presentes en ambientes de agua dulce, y se espera que en los hábitats más permanentes la presión de predación sea mayor que en los temporarios, debido a que un mayor número de especies son capaces de sobrevivir en este tipo de ambientes.
El objetivo de este trabajo es caracterizar la composición de mosquitos inmaduros y sus potenciales predadores en un gradiente de permanencia del agua, y estudiar el grado de superposición del hábitat de los mosquitos más abundantes con sus predadores. A lo largo de un año se estudiaron dos lagunas permanentes, un charco y una laguna semi permanente, y dos charcos temporarios en el marco de la tesis de licenciatura de Agustín Alvarez Costa (ver resumen).
Se colectaron un total de 5 órdenes de insectos, entre los cuales el mas abundante fue Heteroptera y luego Diptera. El orden que presentó mayor riqueza fué Coleoptera, seguido de Heteroptera. Además se colectaron 4 ordenes de crustáceos y 1 de quelicerados.
Las lagunas se caracterizaron por una gran riqueza de taxones, tanto predadores como presas. En general los organismos presentes en las lagunas correspondieron a los grupos de mayor tamaño, tanto predadores (Anisoptera, Zygoptera, Belostoma, Notonecta y Buenoa) como presas (Sigara y Hyallela) (Figura 1). En la laguna semi permanente también se encontraron predadores de menor tamaño (adultos de Liodessus y larvas de Laccophilus, Rhantus y Enochrus).
En los charcos la riqueza de presas es alta, y la de predadores relativamente baja (Figura 1). Además en estos hábitats se colectaron casi exclusivamente las presas más chicas (Cladocera, Culicidae, Chironomidae y otras familias de Diptera) y ocasionalmente predadores pequeños (larvas de Rhantus y Enochrus).
Figura 1: Proporción de individuos de cada taxa en lagunas permanentes (a), laguna semi permanente (b), charco semi permanente (c), y charcos temporarios (d). En (e) se muestra el número total de individuos colectado para cada taxón.
Por otra parte se estudió el grado de superposición del hábitat entre mosquitos inmaduros y predadores potenciales en lagunas permanentes, lagunas y charcos semi permanentes y charcos temporarios en la ciudad de Buenos Aires.
Se colectaron mosquitos inmaduros pertenecientes a los géneros Ochlerotatus y Culex. Los mosquitos del género Ochlerotatus fueron colectados principalmente en ambientes temporarios, mientras que los del género Culex fueron registrados exclusivamente en ambientes semipermanentes. Se registró una gran diversidad de predadores, entre ellos peces, sanguijuelas, ácaros, y dentro de los insectos, odonatos, hemípteros y coleópteros.
Los mosquitos del género Ochlerotatus estuvieron asociados con adultos de Liodessus sp (Coleoptera: Dytiscidae), larvas de Rhantus sp (Coleoptera: Dytiscidae), y adultos de Desmopachria sp (Coleoptera: Dytiscidae). En cambio los mosquitos del género Culex estuvieron altamente asociados con larvas de Tropisternus sp (Coleoptera: Dytiscidae) y de Lestidae (Odonata). Los predadores con menor superposición de hábitat con los mosquitos inmaduros fueron los peces, las sanguijuelas, los ácaros, la mayoría de los Hemiptera y los Odonata del suborden Anisoptera (Figura 2).
Figura 2: Índice de superposición de hábitat de distintos predadores con mosquitos del género Ochlerotatus (eje x) y del género Culex en el eje y. El tamaño del punto es proporcional a la abundancia relativa de cada taxón y la forma corresponde a su categoría de tamaño.
La ausencia de Culicidae en los ambientes más permanentes podría ser explicada por la gran presión de predación a la que estarían sometidos debido a la presencia de varios taxa predadores o de predadores más eficientes, como los peces.
Estudios en charcos temporarios: debido a su importancia como productores de mosquitos en la región metropolitana, se realizaron estudios detallados en charcos temporarios, analizando la composición de mosquitos inmaduros y predadores en función de la permanencia y características del cuerpo de agua, y en función del tiempo transcurrido desde su llenado.
En este tipo de ambientes algunas especies llegan los primeros días a partir del llenado del cuerpo de agua, en tanto que otras necesitan más tiempo para detectar y colonizar los charcos. El grado de coexistencia de los mosquitos con sus predadores depende del tiempo que le lleva a cada especie colonizar el nuevo hábitat. Por otro lado, los ambientes acuáticos de mayor permanencia estarán disponibles durante más tiempo, lo que favorece la colonización de un mayor número de especies, tanto de mosquitos como de sus predadores.
La comunidad de mosquitos y otros insectos acuáticos en cuerpos de agua temporarios de la región abarca al menos 45 taxa diferentes de insectos, entre los cuales una alta proporción de individuos (76%) correspondieron a estadios inmaduros de mosquitos, en tanto que la mayor diversidad de especies corresponde a los grupos Coleoptera (escarabajos) y Heteroptera (chinches), en su mayoría predadores. La composición de mosquitos y predadores varía estacionalmente, y ambos grupos estuvieron asociados a los charcos temporarios de mayor permanencia, tamaño y profundidad.
En situaciones de poca permanencia del agua se observa un menor número de insectos acuáticos en los charcos temporarios, así como también un menor número de especies presentes, tanto de mosquitos como de insectos predadores. Ochlerotatus albifasciatus (una de las especies de moquitos más abundantes en la región), tiene una alta capacidad de colonización aún en situaciones de poca permanencia del agua, principalmente en otoño. Algo similar se observa para el coleóptero Liodessus sp. aunque las abundancias de este son mayores durante el verano.
En situaciones de mayor permanencia del agua se registran mayores abundancias de mosquitos y de predadores tanto en verano como en otoño, si bien la riqueza y abundancia de insectos predadores es máxima en verano. En otoño la abundancia de algunas especies de mosquitos es más alta (Ochlerotatus albifasciatus y Culex maxi) y se registra un menor número y riqueza de insectos predadores (Tabla 1).
Tabla 1: Comparación de las abundancias de mosquitos e insectos predadores en situaciones de distinta permanencia del agua
Con respecto a la abundancia de mosquitos y predadores en función del tiempo transcurrido desde la formación del charco, Ochlerotatus albifasciatus es la primera especie de mosquitos observada luego del llenado del cuerpo de agua, y además es la única especie de mosquitos presente en situaciones de poca permanencia del agua. La abundancia de esta especie es máxima inmediatamente después de la formación del ambiente acuático, y disminuye en forma significativa luego de dos semanas. Los primeros estadios de mosquitos del género Culex son registrados a partir del cuarto día posterior al anegamiento, y a partir de la segunda semana ya se pueden observar estadios avanzados de las especies Culex dolosus, Culex maxi y Culex pipiens. Estos mosquitos incrementan su abundancia hasta finales de la tercera semana, alcanzando valores máximos a finales de la tercera semana (Figuras 3 A y B).
Los predadores que colonizan los charcos durante los primeros tres días son ejemplares adultos de Buenoa fuscipennis, Notonecta sellata, Thermonectus succinctus y Liodessus sp. Los adultos de otras especies como Belostoma elegans, Desmopachria sp. y Neoplea maculosa son observados recién después del cuarto día. Los estadios larvales de los insectos predadores generalmente son registrados más tarde. A partir del día 5 se observan larvas de Tropisternus spp., seguidas de larvas de Thermonectus y Rhantus a partir del día 7, larvas de Zygoptera y Belostoma luego del día 10, y finalmente larvas de Enochrus y Notonecta a partir de la tercera semana. Las máximas abundancias de predadores se observan durante la tercera semana en las situaciones de mayor permanencia del agua, y posteriormente disminuyeron en coincidencia con la reducción de la cantidad de agua en los charcos (Figura 3 B). En las situaciones de corta permanencia del agua las máximas abundancias de predadores (principalmente adultos) se observan al final de la primera semana (Figura 3 D)
Figura 3: Abundancias de mosquitos (parte superior) y de insectos predadores (parte inferior) en función del tiempo desde el llenado en situaciones de mayor permanencia (A y C) y de poca permanencia (B y D) del agua (en gris se muestran los estados adultos y en negro los estados inmaduros)
Los estudios de la asociación temporal de mosquitos con sus predadores muestran que algunas de las especies tienen mayor coincidencia con los predadores que otras. En particular, Ochlerotatus albifasciatus muestra un menor grado de coexistencia, tanto por su presencia predominante en otoño (cuando los predadores están en abundancias bajas) como por su estrategia de colonización de los ambientes acuáticos, que le permite completar el desarrollo antes de que los predadores alcancen máximas abundancias. Por el contrario, para las especies de Culex se observa mayor exposición a los predadores y la evidencia indirecta (basada en los cambios de abundancia entre muestreos) sugiere que los predadores de mayor tamaño (larvas de coleópteros de los géneros Tropisternus y Rhantus) tienen un efecto negativo sobre los estadios inmaduros de este género de mosquitos en los ambientes acuáticos estudiados.
Publicaciones y presentaciones en congresos
Alvarez Costa A., Byttebier B. y Fischer S. (2012). Composición taxonómica y funcional de artrópodos en charcos y lagunas de distinta permanencia en la Ciudad de Buenos Aires. VIII Congreso Argentino de Entomología. Bariloche, Argentina, 17 al 20 de abril. ver poster
Alvarez Costa A., Byttebier B. y Fischer S. (2012). Patrones de asociación de mosquitos inmaduros con sus potenciales predadores en un gradiente de permanencia del agua en la ciudad de Buenos Aires. 8º Jornadas Regionales de Mosquitos, Posadas, Argentina. 4 y 5 de septiembre. pdf
Fischer S, Schweigmann N (2008) Association of immature mosquitoes and predatory insects in urban rain pools. 2008. Journal of Vector Ecology 33 (1): 46-55 pdf
S. Fischer y N. Schweigmann (2001) Patrones de coexistencia de Culex pipiens y Ochlerotatus albifasciatus (Diptera: Culicidae) con insectos predadores en charcos temporarios de la ciudad de Buenos Aires. Trabajo completo en Libro del congreso p. 117-120. Resumen en Publicación Especial Nº 2 de la Sociedad Entomológica Argentina. 2002. p. 44. II Jornadas Regionales sobre Mosquitos – Córdoba, Argentina. 8 y 9 de noviembre