Nome do Projeto
Taxonomia e evolução de dípteros, com ênfase em Calliphoridae e Mesembrinellidae (Calyptratae: Oestroidea)
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
05/05/2025 - 30/04/2029
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
O presente projeto deverá prover um 'guarda-chuva' para diferentes ações de caráter mais pontual, as quais estão sendo desenvolvidas sob coordenação do proponente ou em parceria com pesquisadores da UFPel ou de outras instituições nacionais e internacionais. Os principais grupos de estudo compreendem as famílias Calliphoridae e Mesembrinellidae (Diptera: Oestroidea). Para a primeira, este projeto prevê dar continuidade a projetos anteriores e vigentes do proponente envolvendo o levantamento faunístico das espécies presentes no território brasileiro, com especial interesse para o bioma Pampa; a delimitação de limites específicos em táxons nos quais há dificuldades na definição de espécies nominais, utilizando-se para isso ferramentas e métodos analíticos que se utilizam tanto de dados morfológicos quanto moleculares, dentro de um contexto de taxonomia integrativa; e a reconstrução da história evolutiva do grupo, com ênfase nas linhagens neotropicais, utilizando-se dados morfológicos e, principalmente, moleculares. No que se refere à segunda família, Mesembrinellidae, o conhecimento atual é mais escasso, e o presente projeto visa, além de contribuir com o conhecimento da taxonomia, sistemática e filogenia do grupo, também prover contribuições ao conhecimento dos hábitos de vida das espécies subordinadas, bem como descrições mais detalhadas de estágios imaturos (larvas), informação esta que se encontra disponível para um número limitado de espécies dentro do grupo. Além destas duas famílias, o proponente atualmente também colabora em projetos e ações que são focados em outras famílias de Diptera. Para estes grupos, a atuação prevista neste projeto deverá ser de caráter mais pontual, envolvendo investigação da fauna e estudos de taxonomia e sistemática utilizando dados moleculares. Por fim, há colaborações em andamento que tem como base investigações de padrões mais amplos e gerais em Diptera, como a colaboração nos projetos INCT-BioDossel (INPA) e BioInsecta (USP - Ribeirão Preto), os quais tem como foco a Amazônia.

Objetivo Geral

Contribuir para o conhecimento da taxonomia, sistemática e relações filogenéticas para diferentes famílias de Diptera, com foco em Calliphoridae e Mesembrinellidae.
Dentre os objetivos específicos, encontram-se:
1) Coleta, triagem e identificação de dípteros em localidades do Rio Grande do Sul, com ênfase na determinação de espécimes de Calliphoridae e Mesembrinellidae;
2) Compilação dos registros de ocorrência e elaboração de mapas de distribuição para as espécies das famílias supracitadas;
3) Investigação de limites específicos, utilizando dados moleculares, em táxons com problemáticas associadas à delimitação utilizando-se estritamente dados morfológicos, como é o caso de Lucilia exima (Calliphoridae) e Mesembrinella bellardiana (Mesembrinellidae);
4) Estudo e descrição dos estágios imaturos (larvas) de espécies de Mesembrinellidae;
5) Obtenção de sequências de DNA para incremento do repertório de marcadores moleculares para inferência filogenética em Calliphoridae, Mesembrinellidae e Oestroidea como um todo;
6) Elaboração de conteúdos de divulgação sobre o conhecimento da fauna de dípteros no Rio Grande do Sul;
7) Conhecer aspectos quali-quantitativos da dinâmica espaço-temporal da fauna amazônica de insetos, em projeto colaborativo já em andamento, com pesquisadores de diversas instituições brasileiras e estrangeiras [INCT-BioDossel (INPA) e BioInsecta (USP - Ribeirão Preto)].

Justificativa

Há um claro subdimensionamento da diversidade da fauna em diversos grupos de organismos, sendo esta uma questão marcadamente intensificada quando se trata dos insetos. Para a fauna brasileira, segundo dados do Catálogo Taxonômico da Fauna do Brasil (CTFB), há 12.229 espécies de dípteros conhecidos para o território nacional, frente a um número estimado total de 177.091 spp. para a ordem no mundo todo (Catalogue of Life). Se considerarmos as dimensões continentais do país, junto com a sua inserção na região Neotropical, uma das mais ricas em termos de biodiversidade, constata-se que o número real de espécies presentes no Brasil deve ser muito maior. Além disso, ainda com base nos dados do CTFB, há claros 'buracos' de amostragem no território nacional, compreendendo tanto biomas que são pouco estudados (como o próprio bioma Pampa), quanto estados sub-amostrados. No Rio Grande do Sul, em especial, um levantamento preliminar de registros de ocorrência para algumas espécies de Diptera, realizado dentro do contexto do projeto 'Levantamento preliminar da fauna de dípteros do Rio Grande do Sul', constatou que a maioria das amostragens se concentram ao longo da borda leste do estado, com grandes áreas ainda não amostradas na metade oeste, em direção ao interior. Este cenário destaca a importância da continuidade dos esforços de amostragem e determinação das espécies que compõem a fauna brasileira de dípteros, e de insetos e outros animais em geral, para melhor conhecer sua distribuição espacial e, com isso, subsidiar esforços voltados para a conservação desta fauna. Além do aspecto da conservação, por termos dentro de Diptera algumas linhagens com importância direta para atividades humanas, incluindo espécies com status de praga para a agricultura e para a pecuária, além de espécies cujos indivíduos atuam como vetores de doenças humanas e animais, um conhecimento mais preciso da dimensão da fauna e suas distribuições geográficas pode também auxiliar em atividades relacionadas ao manejo.
Por fim, é importante ressaltar que, além dos aspectos práticos contemplados por incrementos quantitativos e qualitativos no conhecimento da fauna, o entendimento relativo à evolução das linhagens biológicas também é impactado, uma vez que maiores amostragens taxonômicas permitem a inferência de relações filogenéticas mais robustas e estáveis, além do conhecimento referente à distribuição das linhagens evolutivas possiblitar análises de cunho biogeográfico histórico, por exemplo.

Metodologia

Atividades de pesquisa sob responsabilidade direta do grupo de pesquisa associado ao Coordenador:
- Coleta em campo de espécimes de Diptera, utilizando armadilhas passivas de interceptação de voo (Malaise) e armadilhas iscadas com matéria orgânica em decomposição (Van Someren-Rydon);
- Triagem e identificação dos espécimes em laboratório, utilizando chaves taxonômicas;
- Obtenção de sequencias nucleotídicas de diferentes marcadores moleculares (COI, COII, CytB, 16S, ITS2, 28S, CAD, dentre outros), através de extração de DNA, amplificação via-PCR e sequenciamento Sanger, para investigação de limites específicos e também para incremento de amostragem para análises filogenéticas;
- Realização de análises de delimitação de linhagens específicas utilizando distâncias genéticas, métodos filogenéticos e inferência do Barcode gap;
- Realização de análises filogenéticas utilizando-se os critérios de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Bayesiana, com os programas TnT, GARLI ou IQTREE e MrBayes, respectivamente;
- Compilação de registros de ocorrência, novos e previamente conhecimentos, e elaboração de mapas de distribuição utilizando dados geo-referenciados com o programa QGIS;
- Realização de análises biogeográficas, utilizando o pacote BioGeoBEARS do R.

Atividades de pesquisa a serem realizadas em colaboração com pesquisadores de diversas instituições brasileiras e estrangeiras:
- Triagem e identificação de espécimes de Calliphoridae e Mesembrinellidae coletados com armadilhas Malaise em diferentes localidades do Amazonas, em diferentes estratos de altura;
- Auxílio no processamento dos espécimes e na obtenção de sequência do gene COI utilizando técnicas de sequenciamento de nova geração (MinION) - Metabarcoding;
- Análise das sequências e determinação de padrões gerais espaço-temporais relativos à fauna amostrada de dípteros.

Atividades de extensão:
- Elaboração e publicação de material de divulgação sobre aspectos relativos à diversidade e importância dos dipteros e de insetos em geral, em especial ligado aos resultados obtidos nas diferentes vertentes deste projeto.

Indicadores, Metas e Resultados

- Realização de, ao menos, duas coletas anuais em localidades em Pelotas, Capão do Leão e região, além de, eventualmente, em outras localidades do estado;
- Triagem e identificação do material novo coletado, bem como de amostras previamente coletadas que se encontram disponíveis no Lab. de Evolução e Genética de Insetos (LEGIN), ou em laboratórios parceiros;
- Obtenção de sequências para, ao menos, sete genes (COI, COII, CytB, 16S, ITS2, 28S e CAD) para indivíduos de diferentes espécies de Calliphoridae e Mesembrinellidae, para inclusão na amostragem taxonômica de uma análise filogenética;
- Publicar ao menos um artigo relativo às relações evolutivas (filogenéticas) das famílias supracitadas, incluindo seu posicionamento em Oestroidea;
- Produzir mapas de distribuição e registros de ocorrência para as 23 espécies de Calliphoridae e Mesembrinellidae com ocorrência conhecida para o Rio Grande do Sul e para o Bioma Pampa;
- Publicar um artigo com uma checklist atualizada da fauna de Calliphoridae e Mesembrinellidae do Pampa, com seus respectivos mapas de ocorrência;
- Contribuir para o estudo da delimitação de linhagens específicas em, ao menos, duas espécies das famílias supracitadas, L. eximia (Calliphoridae) e M. bellardiana (Mesembrinellidae).
- Realizar um estudo de biogeografia de Mesembrinellidae, incluindo sua publicação.
- Participar ativamente da condução, com ênfase na análise dos dados, dos projetos desenvolvidos em colaboração [INCT-BioDossel (INPA) e BioInsecta (USP - Ribeirão Preto)];
- Desenvolver, periodicamente, materiais de divulgação sobre diversidade e importância dos dípteros e dos insetos em geral, mantendo ao menos um meio de divulgação ativo, com postagens mensais.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
Bruno Salvador Metzelthin
CARLOS HENRIQUE MACEDO VARGAS
Dalton de Souza Amorim
MARCO ANTONIO TONUS MARINHO3
MARCO SILVA GOTTSCHALK0
MONICA LANER BLAUTH0
Pablo Fresia Coronel
Taís Madeira Ott

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