Επιβίωση των ενηλίκων της μύγας της Μεσογείου σε συνθήκες στέρησης τροφής και χαμηλές θερμοκρασίες
Creators: name: Κουκουγιαννίδου, Χριστιάννα Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Μύγα της Μεσογείου
Στέρηση τροφής
Χαμηλές θερμοκρασίες
Επιβίωση
Ceratitis capitata
Food deprivation
Low temperature
Survival

description: Η μύγα της Μεσογείου, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) είναι ένα πολυφάγο έντομο με ευρεία γεωγραφική εξάπλωση καθώς και μεγάλη οικονομική σημασία. Έχει ποικίλους ξενιστές ανάμεσα τους και τα εσπεριδοειδή. Το συγκεκριμένο έντομο έχει στις περισσότερες περιοχές της Ελλάδας 3-7 γενεές το έτος. Στις περιοχές με ήπιους χειμώνες, διαχειμάζει ως νύμφη στο έδαφος ή ως προνύμφη μέσα στους καρπούς ξενιστές. Μελέτες που έγιναν τα τελευταία χρόνια υποδηλώνουν ότι η ηλικία, η τροφή και η θερμοκρασία παίζουν σημαντικό ρόλο σε βασικές παραμέτρους της βιολογίας αυτού του εντόμου. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή μελετήθηκε στο εργαστήριο (25 ± 1 οC, σχετική υγρασία 65 ± 5% και φωτοπερίοδος 14Φ: 10Σ) η επίδραση της στέρησης τροφής στην επιβίωση ενηλίκων της μύγας της Μεσογείου σε σχέση με την ηλικία, καθώς και μετά από έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιήθηκαν μη συζευγμένα, παρθένα έντομα προερχόμενα από νύμφες που εκτράφηκαν για 1–2 γενεές σε εσπεριδοειδή ή σε τεχνητή εκτροφή στο εργαστήριο. Σε μια πρώτη ομάδα πειραμάτων τα ενήλικα αυτά διατηρούνταν σε ατομικά κλουβιά με νερό και τροφή (είτε μίγμα υδρολυμένης πρωτεΐνης και ζάχαρης είτε σκέτη ζάχαρη). Προκειμένου να καταγραφεί η αντοχή-επιβίωση στη στέρηση τροφής, δέκα αρσενικά και δέκα θηλυκά μιας ορισμένης ηλικίας μεταφέρονταν σε νέα ατομικά κλουβιά από τα οποία απουσίαζε η τροφή. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν ως τροφή χρησιμοποιήθηκε το μίγμα υδρολυμένης πρωτεΐνης και ζάχαρης η μέση επιβίωση τόσο των αρσενικών, όσο και των θηλυκών που είχαν εκτραφεί σε νεράντζια μειωνόταν σημαντικά με την ηλικία ως επακόλουθο της στέρησης της τροφής. Τα νεαρά ενήλικα αρσενικά ηλικίας 1–10 ημερών ήταν τα περισσότερο ανθεκτικά, ακολουθούμενα από τα ενήλικα ηλικίας 11–20 ημερών. Μεταξύ των ενηλίκων που ανήκαν σε μεγαλύτερες ηλικίες (31–70 ημέρες) δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην επιβίωση. Απεναντίας, στα θηλυκά τα περισσότερο ανθεκτικά ήταν τα έντομα των ηλικιών 1-10 ημερών ακολουθούμενα από αυτά των ηλικιών 11-20 ημερών, ενώ η επιβίωση των θηλυκών στις υπόλοιπες ηλικίες συνέχιζε να μειώνεται με την αύξηση στης ηλικίας. Σε όλες τις ηλικίες τα θηλυκά ήταν ανθεκτικότερα από τα αρσενικά, με τη διαφορά αυτή μεταξύ των δύο φύλων να είναι μεγαλύτερη στις ενδιάμεσες ηλικίες (21–50 ημέρες). Όταν ως τροφή χρησιμοποιήθηκε μόνο ζάχαρη, τόσο τα αρσενικά όσο και τα θηλυκά επέδειξαν μεγαλύτερη επιβίωση σε σχέση με τα έντομα της προηγούμενης μεταχείρισης. Επίσης, παρατηρήθηκαν αλληλεπιδράσεις τόσο μεταξύ της τροφής και της ηλικίας όσο και μεταξύ της ηλικίας και του φύλου. Τα νεαρά αρσενικά ηλικίας 1–20 ημερών ήταν τα περισσότερο ανθεκτικά, ακολουθούμενα από τα έντομα των υπολοίπων ηλικιών. Στα θηλυκά, απεναντίας, παρατηρήθηκε μεγάλη επιβίωση μέχρι την ηλικία των 30 ημερών και στη συνέχεια μικρή πτώση στις ηλικίες 31–50 ημερών. Σε όλες τις ηλικίες τα θηλυκά ήταν ανθεκτικότερα από τα αρσενικά, με τη διαφορά αυτή μεταξύ των δύο φύλων να είναι μεγαλύτερη στις μεγαλύτερες ηλικίες (21–50 ημέρες). Σε ένα επόμενο πείραμα, έντομα που ως προνύμφες είχαν αναπτυχθεί σε νεράντζια και τρέφονταν μόνο με ζάχαρη παρουσίασαν πολύ μεγαλύτερη αντοχή στη στέρηση τροφής από έντομα που ως προνύμφες είχαν αναπτυχθεί σε τεχνητή εκτροφή. Αυτό ίσχυε τόσο για τα αρσενικά όσο και τα θηλυκά σε δύο εύρη ηλικιών που μελετήθηκαν (1-10 και 11-20 ημέρες). Οι διαφορές αυτές σχετίζονται πιθανότατα με τα τροφικά αποθέματα των ενηλίκων που προέρχονταν από το προνυμφικό στάδιο. Σε μια δεύτερη ομάδα πειραμάτων εργαστηρίου μελετήθηκε η αντοχή-επιβίωση της μύγας της Μεσογείου μετά από δίωρη έκθεση σε ένα εύρος χαμηλών θερμοκρασιών. Στις διάφορες μεταχειρίσεις τόσο τα αρσενικά όσο και τα θηλυκά δεν επιβίωσαν μετά από έκθεση σε θερμοκρασίες -7 και -6.5 οC, ενώ στους -6 οC παρατηρήθηκε θνησιμότητα μετά από διάστημα λίγων λεπτών από την ολοκλήρωση της δίωρης έκθεσης. Σε θερμοκρασία -5.5 οC η επιβίωση ήταν πολύ μικρή όμως σταδιακά αυξάνονταν μετά από έκθεση σε θερμοκρασίες μεταξύ -5 οC και 0 οC. Ελάττωση της επιβίωσης παρατηρήθηκε και μετά από έκθεση σε θερμοκρασίες πάνω από το μηδέν, συγκεκριμένα σε θερμοκρασίες 5 και 6 οC. Μάλιστα σε έντομα ηλικίας 19–20 ημερών η επίδραση των θερμοκρασιών αυτών ήταν μεγαλύτερη από ότι σε έντομα ηλικίας 11–12 ημερών. Στις περισσότερες περιπτώσεις τα θηλυκά ήταν πιο ανθεκτικά από τα αρσενικά. Επίσης, τα έντομα που πρόεκυψαν από εκτροφή σε νεράντζια παρουσίασαν μεγαλύτερη επιβίωση κατά μέσο όρο από αυτά που είχαν αναπτυχθεί σε τεχνητή τροφή. Τα αποτελέσματα της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής συμβάλλουν στην κατανόηση των μηχανισμών επιβίωσης της μύγας της Μεσογείου κάτω από ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Στη φύση η διαθεσιμότητα τροφής, η θερμοκρασία και η ηλικία των εντόμων μεταβάλλονται τοπικά και χρονικά επηρεάζοντας προφανώς τη δυναμική των πληθυσμών και την επιβίωση του εντόμου.
description: The Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) is a polyphagous insect with wide geographical distribution and high economic importance. In Greece, it attacks citrus and several other hosts and it has 3-7 generations per year. In regions with mild winter, it overwinters as pupa in the soil or as larva inside the fruit hosts. Recent studies indicate that age, food and temperature play a strong role in several parameters of the biology of the Mediterranean fruit fly. The current work investigates in the laboratory (25 ± 1 οC, relative humidity 65 ± 5 % and photophase of 14L: 10D), whether food deprivation influences endurance of adult medfly in relation to the age and after exposure to low temperatures. The experimental virgin insects originated from pupae reared for 1-2 generations on bitter oranges or on an artificial diet in the laboratory. In the first group of experiments emerged adults were caged individually with food (either a mixture of yeast hydrolyzed and sugar or sugar only) and water. At different ages, ten males and ten females were transferred to new cages deprived of food. Their endurance in food deprivation at different ages was thus monitored. The results showed that when the food was mixture of yeast hydrolyzed and sugar in both sexes the endurance dropped significantly with age as a result of food deprivation. The younger male adults (1–10 days) endured the most, followed by those of the ages 10–20 days. No statistically significant differences in endurance were observed in the older ages (30–70 days). Likewise younger adult females (1–10 days) endured the most, followed by those of the age 11–20 days, whereas statistically significant differences were observed in the older ages where endurance dropped. In all ages, females endured more than males, with this difference being more pronounced in the intermediate ages (21–50 days). When only sugar was used as food, both males and females showed greater resistance to food deprivation compared to the first treatment. Moreover interactions were found between the type of food and age and between age and sex. Thus, the younger males adults of the ages 1-20 days endured the most, followed by those of the other ages in a declining trend. Females, however, had a high resistance until the age of 30 days. There was then a slight decline in the ages 31-50 days. Overall females were more resistant than males, particularly so in the older ages (21-50 days). In other experiment, insects that developed as larvae on bitter oranges and fed only on sugar as adults, showed much greater resistance to food deprivation than insects which developed on an artificial diet. This was evident in both males and females in two age classes studied (1-10 and 11-20 days). The differences observed in endurance could be attributed to inequal amounts of food reserves in the adult stage aquired through the larval stage. A second group of experiments aimed at investigating endurance-survival of adults following exposure to low temperatures. Both males and females adults did not survive when they were exposured to temperatures of -7, -6.5 and -6 °C. At -5.5 °C there was a very low survival which gradually increased at temperatures between -5 and 0°C. Interenstingly, a decrease in survival was also observed at temperatures of 5 and 6°C above zero. This decrease was more pronounced in adults of 19-20 days of age than in younger insects of 11-12 days of age. Overall, females endured more than males. Insects that emerged from bitter oranges showed on average greater endurance than insects that developed on the artificial diet. The results of the present study contribute to the understanding of the survival mechanisms of C. capitata under certain unfavourable environmental conditions. Food availability, temperature and insect age are factors that change in space and time thus influencing abundance and distribution of the medfly in nature.