Evolução de acasalamento e reprodução de um besouro praga sob o prisma das invasões biológicas

Resumo

Invasões biológicas são influenciadas e influenciam mudanças globais e podem afetar o funcionamento de ecossistemas, bem como ameaçar a segurança alimentar. É provável que a ocorrência de tais invasões aumente drasticamente, criando assim uma demanda urgente para melhor compreender os aspectos evolutivos subjacentes, como por exemplo, mecanismos biológicos, os quais podem contribuir para o sucesso e impacto de uma invasão. Apesar dos grandes avanços ocorridos nesta área, os mecanismos para o sucesso da invasão inicial e as estratégias ideais para promover o impacto da invasão ainda são debatidos. Particularmente, e de forma surpreendente, pouca atenção tem sido dada aos papéis dos sistemas de acasalamento e reprodução em insetos, mesmo que eles estejam entre os piores invasores globalmente, tanto em termos ecológicos quanto econômicos. Nesses organismos, o acasalamento múltiplo das fêmeas (poliandria) pode servir como uma pré-adaptação para o sucesso da invasão, a fim de superar a depressão inevitável por endogamia após a expansão alcançada. Além disso, as mudanças adaptativas nas características de acasalamento e reprodutivas em resposta a novos cenários de seleção provavelmente aumentarão os impactos da invasão. Essas mudanças podem resultar de trade-offs entre reprodução e resistência à fome e / ou imunidade devido à disponibilidade geralmente maior de alimentos e à ausência de patógenos nas áreas invadidas (também conhecido como liberação do inimigo). Finalmente, as estimativas de herdabilidade de características podem diferir entre a faixa endêmica e invadida (por exemplo, acasalamento, reprodução, resistência à fome e imunidade), refletindo assim os cenários de seleção distintos subjacentes a tais mudanças evolutivas. No entanto, os dados empíricos que abordam esses mecanismos evolutivos de uma maneira holística permanecem escassos para espécies de insetos invasores. Aqui, propomos o uso do besouro das colmeias (SHB - do inglês Small Hive Beetle), Aethina tumida Murray (Coleoptera: Nitidulidae), um parasita de ninho de abelhas endêmico da África subsaariana, como um sistema modelo para melhor compreender os aspectos evolutivos fundamentais das invasões biológicas. Devido à sua disseminação quase global, longa longevidade adulta, sistema de acasalamento promíscuo e impacto distinto em hospedeiros de abelhas adaptadas vs. não adaptadas, o SHB se consttui em um sistema de modelo ideal. Usando uma abordagem global, consideraremos cenários de seleção na faixa endêmica, durante o deslocamento e após o estabelecimento em suas novas faixas de áreas. Dados comportamentais, genéticos, morfológicos e fisiológicos para características fenotípicas serão combinados em múltiplas populações endêmicas e invasivas para abordar: 1) poliandria como uma pré-adaptação para o sucesso da invasão, 2) mudanças adaptativas no acasalamento e reprodução, 3) promoção de trade-offs (mudanças adaptativas) e 4) estimativas de herdabilidade como indicadores de cenários de seleção distintos. A pesquisa proposta não só ajudará a entender melhor e, eventualmente, mitigar as espécies de insetos invasores, mas a experiência adquirida com as novas abordagens propostas provavelmente beneficiará a comunidade científica em geral. (AU)