Descrição, função e evolução do tarsos protorácicos em heliconíneos (Lepidoptera, Nymphalidae)

Abstract

As espécies de Heliconiini (Lepidoptera, Nymphalidae, Heliconiinae), devido à sua coloração aposemática no estágio adulto, impalatabilidade, participação em anéis miméticos, estreita interação com maracujazeiros (Passifloraceae), bem como a facilidade de cultivo destas plantas hospedeiras e da adaptação em insetário, têm sido alvo de diversos estudos em interação inseto-planta. A existência de alometria e de dimorfismo sexual nas pernas anteriores destes insetos é há tempo conhecida, mas não foram explorados quanto à morfologia, variação na forma e função, e evolução. Sensilas tricóides, associadas a espinhos cuticulares nos tarsos, presentes somente nas fêmeas, estariam supostamente associados ao reconhecimento de plantas-hospedeiras para oviposição, assim como o comportamento de tamborilamento. As pernas medianas e posteriores ainda não foram abordadas em detalhe nem quanto a sua morfologia ou quanto as suas funções quimiossensoriais. Não foram realizadas ainda mensurações, bem como a descrição das estruturas morfológicas nas pernas da grande maioria das espécies de Heliconiini. Objetivamos com este trabalho caracterizar e quantificar a variação morfológica geral, morfométrica e ultraestrutural das pernas de Heliconiini neotropicais, bem como estabelecer as possíveis trajetórias ontogenéticas, filogenéticas e padrões alométricos destas estruturas. Assim como entender a morfofuncionalidade associada aos diferentes pares de pernas, utilizando como modelo de estudo Heliconius erato. Foi ilustrado a morfologia ultraestrutural dos tarsos, incluindo os pré-tarsos, de Heliconius erato, bem como o padrão de distribuição das sensilas tarsais das pernas pro, meso e metatorácica, para ambos os sexos. Os resultados confirmam a função quimiossensora dos tarsos deste Heliconiini, sugerindo que a função das pernas anteriores seria fundamental na seleção do substrato de oviposição e de que as pernas medianas e posteriores estão envolvidas na identificação de alimento (néctar e/ou pólen). As principais linhagens de Heliconiini também foram ilustradas e comparadas, quanto a morfologia dos tarsos e pré-tarsos, no que incluiu espécies representativas de todos os gêneros neotropicais desta tribo (Agraulis, Dione, Dryadula, Dryas, Eueides, Heliconius, Laparus, Neruda, Philaethria e Podotricha). A diferenciação e variação nos tecidos tarsais das diferentes pernas foi observada ainda no quinto instar larval. Encontramos alometria negativa (estática, ontogenética e filogenética), sendo mais pronunciada nos machos. Linhagens mais derivadas apresentaram tarsos anteriores com tamanhos menores, quando comparadas as linhagens mais basais. Os resultados deste estudo suporta a hipótese de que a evolução das pernas protorácicas vem sendo direcionado pelas fêmeas, estando associado a reduções e fusionamento dos poditos destes.