Επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων στα βιολογικά χαρακτηριστικά της μύγας της Μεσογείου, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae)
Authors: Διονυσοπούλου Νικολέττα 
Published: March 2022

Διερευνήθηκε η επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων στα βιολογικά χαρακτηριστικά της μύγας της Μεσογείου, Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) καθώς και σε κάποιες από τις σημαντικότερες συμπεριφορές του εντόμου. Χρησιμοποιήθηκαν έντομα που προήλθαν από προσβεβλημένα μήλα τα οποία συλλέχθηκαν στην περιοχή της Αγιάς (Λάρισα) και εκτράφηκαν για δέκα γενεές στο εργαστήριο, τον άγριο πληθυσμό που προέρχονταν από προσβεβλημένα μήλα που συλλέχτηκαν από αγρόκτημα της Θεσσαλονίκης, τον άγριο πληθυσμό που προέρχονταν από προσβεβλημένα μήλα τα οποία συλλέχθηκαν στην περιοχή του Πηλίου (Λεχώνια) και εκτράφηκαν για δύο γενεές στο εργαστήριο, τον εργαστηριακό πληθυσμό Μπενάκειο ο οποίος εκτρέφεται σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου για περισσότερο από 20 χρόνια, τον εργαστηριακό πληθυσμό 88:6 ο οποίος είναι μολυσμένος με το στέλεχος wCer2 του Wolbachia και τέλος τον εργαστηριακό πληθυσμό S10.3 ο οποίος είναι μολυσμένος με το στέλεχος wCer4 του Wolbachia.Στην πρώτη ενότητα πειραμάτων (Κεφάλαιο 3) μελετήθηκε σε εργαστηριακές συνθήκες η ανάπτυξη και επιβίωση των ανηλίκων σταδίων τεσσάρων διαφορετικών πληθυσμών της μύγας της Μεσογείου, μολυσμένων ή μη μολυσμένων με Wolbachia, σε δύο ξενιστές (μήλα, νεράντζια) σε τρεις σταθερές θερμοκρασίες (15, 25 και 30°C), σταθερή σχετική υγρασία (45-55 ± 5%) και φωτοπερίοδο 14L: 10D. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι τα υψηλότερα ποσοστά επιβιωσης και χρόνου ανάπτυξης παρατηρήθηκαν στις προνύμφες που εμφυτεύτηκαν στα μήλα. Τα ποσοστά επιβίωσης του άγριου πληθυσμού ήταν υψηλότερα σε σχέση με των εργαστηριακά προσαρμοσμένων, ιδιαίτερα στα νεράντζια. Αντίθετα, οι μολυσμένες με Wolbachia μύγες, σημείωσαν χαμηλότερα ποσοστά επιβίωσης και υψηλότερους χρόνους ανάπτυξης, ειδικά οι μολυσμένες με το στέλεχος wCer4. Σε γενικές γραμμές οι υψηλές θερμοκρασίες δεν ευνόησαν την ανάπτυξη των ανηλίκων σταδίων ενώ ήταν θανατηφόρες για το μολυσμένο με Wolbachia στέλεχος wCer4.Στο Κεφάλαιο 4 μελετήθηκαν τα δημογραφικά χαρακτηριστικά των ενηλίκων που προέκυψαν από την ανάπτυξη στους παραπάνω ξενιστές (μήλα και νεράντζια) όταν αυτά εκτέθηκαν σε διαφορετικές θερμοκρασίες (15, 25 και 30°C). Το είδος του ξενιστή δεν επηρέασε την επιβίωση των ενηλίκων ανεξάρτητα από τον πληθυσμό και τη θερμοκρασία έκθεσης των καρπών. Από την άλλη η αύξηση της θερμοκρασίας έκθεσης των ανηλίκων σταδίων επέδρασε θετικά στη διάρκεια ζωής των ενηλίκων και αρνητικά στην επιβίωση των μολυσμένων με Wolbachia ενηλίκων που προήλθαν από αυτούς. Τα ενήλικα του άγριου πληθυσμού F9 ήταν μακροβιότερα από εκείνα του εργαστηριακού πληθυσμού Μπενάκειο και των μολυσμένων με Wolbachia πληθυσμών. Η ωοπαραγωγή των θηλυκών του εργαστηριακού πληθυσμού Μπενάκειο και του μολυσμένου με Wolbachia πληθυσμού 88:6 ήταν μεγαλύτερη σε σχέση με τους άλλους δύο. Η επόμενη ενότητα (Κεφάλαιο 5) επικεντρώθηκε στην επίδραση της μόλυνσης με Wolbachia στο σημείο υπέρψυξης (super cooling point) διαφορετικών σταδίων ανάπτυξης της μύγας της Μεσογείου και διαφορετικών πληθυσμών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το SCP των προνυμφών επηρεάστηκε από τον πληθυσμό με σημαντική και την επίδραση της μόλυνσης με Wolbachia. Οι εγκλιματισμένες σε χαμηλές θερμοκρασίες, μολυσμένες νύμφες δεν είχαν παραπλήσιο SCP. Το SCP των άγριων πληθυσμών διέφερε σημαντικά. Το χαμηλότερο SCP σημειώθηκε στα ενήλικα που τράφηκαν σε πρωτεΐνη και ζάχαρη και εγκλιματίστηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες. Επίσης, σημειώθηκαν διαφορές στο SCP των προνυμφών των διαφορετικών πληθυσμών (Μπενάκειο και άγριων), ενώ οι εγκλιματισμένες σε χαμηλές θερμοκρασίες νύμφες του πληθυσμού Μπενάκειο σημείωσαν μικρότερο SCP σε σχέση με τους τρεις μη εγκλιματισμένους άγριους πληθυσμούς (Αγιάς F10, Μήλα F2, Άγρια μήλα).Στο Κεφάλαιο 6 μελετήθηκαν οι μηχανισμοί που αναπτύσσουν διαφορετικοί πληθυσμοί της μύγας της Μεσογείου (μολυσμένοι ή μη με το βακτήριο Wolbachia) προκειμένου να προάγουν την αντοχή τους στο ψύχος. Επίσης, μελετήθηκαν διαφορετικά σχήματα εγκλιματισμού σε χαμηλές θερμοκρασίας και πώς αυτά μπορούν να ενισχύσουν ή όχι την αντοχή στο ψύχος, των ενηλίκων της μύγας της Μεσογείου. Βρέθηκε ότι ο πληθυσμός, ο θερμοκρασιακός εγκλιματισμός και η μεταξύ τους αλληλεπίδραση επηρέασαν σημαντικά τη θνησιμότητα των ενηλίκων της μύγας της Μεσογείου. Ο μολυσμένος πληθυσμός 88:6 ανταποκρίθηκε καλύτερα στον εγκλιματισμό σε σχέση με τον Μπενάκειο ενώ το σχήμα εγκλιματισμού στους 20°C για 24 ώρες παρουσίασε την υψηλότερη θνησιμότητα.Τέλος, στο Κεφάλαιο 7, μελετήθηκε η επίδραση διαφορετικών σταθερών φωτοπεριόδων (24D:0L, 23D:1L, 24L:0D, 14L:10D, 8L:16D και 23L:1D) και της τροφής στο σεξουαλικό κάλεσμα και τη μακροβιότητα των αρσενικών της μύγας της Μεσογείου. Οι παρατηρήσεις πραγματοποιούνταν καθημερινά από τις 7:00 έως τις 20:00. Τα αρσενικά που τρέφονταν με πρωτεΐνη και εκτέθηκαν στην κατάλληλη φωτοπερίοδο αύξησαν τη διάρκεια ζωής τους (185 ημέρες ζωής στη φωτοπερίδο 14L:10D, 180 ημέρες στο συνεχές φως και 145 ημέρες στη 8L:16D) σε σχέση με εκείνα που τρέφονταν με ζάχαρη μόνο. Τέλος, τα αρσενικά που τράφηκαν σε πλούσιο διατροφικό περιβάλλον (πρωτεΐνη) εκδήλωσαν το υψηλότερο και μεγαλύτερης διάρκειας σεξουαλικό καλέσμα σχεδόν σε όλες τις φωτοπεριόδους. Ο συνδυασμός της τροφής και της φωτοπεριόδου επηρεάζουν σημαντικά τη μακροβιότητα των αρσενικών. Τα παραπάνω αποτελέσματα συμβάλλουν στη καλύτερη κατανόηση της ανταπόκρισης της μύγας της Μεσογείου σε συνθήκες περιβαλλοντικής καταπόνησης. Επίσης, παρήχθησαν νέα στοιχεία σχετικά με την ανταπόκριση των μολυσμένων με Wolbachia πληθυσμών σε συνθήκες καταπόνησης. Για πρώτη φορά μελετήθηκε η επίδραση της φωτοπεριόδου στη μακροβιότητα και την εκδήλωση του σεξουαλικού καλέσματος στα αρσενικά της μύγας της Μεσογείου. Τα παραπάνω στοιχεία δίνουν νέα διάσταση στις πλαστικές και προσαρμοστικές αποκρίσεις της μύγας της Μεσογείου σε μια σειρά από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως είναι το ψύχος. Τέλος, συζητείται η συνεισφορά των ευρημάτων στην κατανόηση των βιολογικών χαρακτηριστικών του Ceratitis capitata και προτείνονται δυνατότητες περαιτέρω έρευνας.