Mosquitos (Diptera: Culicidae) de los parques naturales de la Comunidad Valenciana

Doctoral thesis Spanish OPEN
Bernués Bañeres, Alberto (2013)
  • Subject: comunidad valenciana | diptera | españa | biodiversidad | dinámica poblacional | culicidae | parques naturales | epidemiología | ecología | vectores de transmisión | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología animal (Zoología)::Taxonomía animal | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología de insectos (Entomología)::Entomología general | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología animal (Zoología) | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología de insectos (Entomología)::Ecología de los insectos | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología de insectos (Entomología)::Taxonomía de los insectos | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología animal (Zoología)::Ecología animal | UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA::Biología animal (Zoología)::Parasitología animal | UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS::Epidemiología

La familia Culicidae incluye algunas de las especies de dípteros más relevantes en el ámbito de la Salud Pública, no solo por las molestias que son capaces de causar debido a su tipo de alimentación hematófaga, sino por su capacidad para actuar como vectores de enfermedades de afección humana. Por este motivo, los mosquitos han sido, desde siempre, una de las dianas predilectas en los programas de control establecidos para la regulación de sus poblaciones y, por tanto, como medida profiláctica para evitar la propagación de las enfermedades que son capaces de vehicular. Estas características, los convierten en organismos ligados íntimamente a las sociedades humanas, por lo que el conocimiento profundo de su abundancia, biología, ecología y comportamiento, se define como una de las herramientas básicas para asegurar el futuro de la salud humana. Los objetivos del estudio fueron, además de describir y comparar las comunidades de mosquitos establecidas en los parques naturales, relacionar la riqueza y composición de culícidos con distintas variables del medio, tanto de tipo cuantitativo como cualitativo. Los muestreos se realizaron mensualmente durante cuatro años consecutivos (2008-2011), efectuando, simultáneamente a la captura de los ejemplares, medidas de pH, temperatura, conductividad, potencial redox, salinidad y solutos en disolución (TDS) en cada punto de muestreo, los cuales fueron debidamente georreferenciados (GMS) para su emplazamiento sobre cartografía digital. Los ejemplares recolectados fueron conservados en alcohol 70% para, posteriormente, ser identificados a nivel de especie según criterios taxonómicos contrastados (Mattingly, 1971; Encinas Grandes 1982; Darsie & Saminadou Voyadjoglou, 1997; Ribeiro & Da Cunha Ramos, (1999); Schaffner et al., 2001), quedando depositados en la colección entomológica de la Universitat de València (Estudi General). El estudio sistemático fue llevado a cabo en trece parques naturales del levante español (Comunidad Valenciana, España): la Tinença de Benifassà, la Sierra de Irta, el Macizo del Peñagolosa, el Marjal del Prat de Cabanes-Torreblanca, el Desert de les Palmes, la Sierra de Espadán (todos ellos emplazados en la provincia de Castellón), la Puebla de San Miguel, la Sierra Calderona, las Hoces del Cabriel (todos localizados en la provincia de Valencia), la Sierra de Mariola, el Carrascal de la Font Roja, las Salinas de Santa Pola y el Hondo de Elche (todos localizados en la provincia de Alicante); dándose a conocer la distribución y abundancia de las especies de mosquitos halladas en estas áreas naturales valencianas. La similitud ecológica de las especies evidenciadas fue testada mediante el cálculo de los porcentajes de asociación larvaria. De la misma manera, se llevó a cabo un análisis de correlación (índice de correlación de Spearman-rs) para estudiar la relación entre la abundancia larvaria observada y las variables fisicoquímicas analizadas; así como un análisis de la varianza (ANOVA) para detectar diferencias en las abundancias de larvas/muestra. Mediante el Análisis de Correspondencias (AC) se exploró la relación entre las variables cualitativas (biotopo larvario) y la abundancia larvaria. Como descriptivos de cada comunidad (diversidad alfa), se calcularon diferentes índices de riqueza (Margalef-DMg), diversidad (Menhinick-DMn, alfa de Williams-S), dominancia (Simpson-λ, Berger-Parker-d) y equidad (Shannon-Wiener-H’, Pielou-J’). Para comparar y ordenar la diversidad registrada en cada uno de los parques naturales, se empleó el índice de diversidad de Rényi, generándose los diagramas correspondientes. Para evaluar la tasa de reemplazo (diversidad beta), se utilizó el índice de Whittaker (βW), mientras que para el análisis de la similitud/disimilitud se emplearon tanto coeficientes cualitativos (Jaccard-Ij, Sorensen-Is) como cuantitativos (Sorensen-IScuant, Morisita-Horn-IM-H), así como la complementariedad (CAB). Igualmente, se realizó una estimación de la riqueza teórica por métodos no paramétricos empleando datos de presencia/ausencia (Chao2, Bootstrap). Los datos de abundancia de especies fueron ajustados a los cuatro modelos clásicos (vara quebrada, log-normal, serie logarítmica y modelo geométrico), tanto a nivel de agrupaciones como por parque individual. Como resultado del estudio sistemático, se evidenció un total de 26 especies (diversidad gamma) repartidas en 6 géneros distintos; habiéndose capturado un total de 15355 ejemplares a lo largo de una serie de captura de 900 muestras repartidas en 285 puntos de muestreo. Al respecto, mencionar que el mayor número de especies fueron evidenciadas en las sierras de interior, concretamente en el Carrascal de la Font Roja y la Sierra de Mariola (S=13-14 respectivamente), mientras que la menor riqueza específica fue observada en los marjales y humedales, concretamente en las Salinas de Santa Pola y el Hondo de Elche (S=5-6 respectivamente). No obstante, y de acuerdo con los indicadores de riqueza, los listados de los 13 parques naturales son aún incompletos, si bien es cierto que con porcentajes de riqueza máxima alcanzada siempre por encima del 80%. El coeficiente de correlación de Spearman puso de manifiesto la tendencia de la abundancia específica hacia o en contra de determinados factores fisicoquímicos, mientras que el AC evidenció la asociación de determinadas especies de mosquitos con determinada tipología de biotopos. Es especialmente destacable la preferencia de Ae. vittatus, Cx. laticinctus y Cs. longiareolata hacia biotopos de origen antrópico (como bidones y cubos) incluso en espacios naturales protegidos como los parques naturales valencianos. El análisis del reemplazo de especies y de los coeficientes de similitud/disimilitud pone de manifiesto una elevada tasa de recambio de especies, motivo por el cual la diversidad beta contribuye en mayor medida a la diversidad global del paisaje (α =39,46%, β=60,55%). Culicidae family is one of the most relevant diptera group related to Public Health, not only for the inconveniences that are able to cause due to its hematofagic alimentation type, but also by its ability to act as a vector-borne diseases transmiters. For this reason, mosquitoes have always been one of the most important targets in control programs applied for the regulation of their populations and, therefore, as a prophylactic measure to prevent the spread of the diseases that are able to transmit. According to these considerations, the in-depth knowledge of their abundance, biology, ecology and behavior, is defined as one of the basic tools to ensure the future of human health. The aim of the study was, in addition to describe and to compare the community structure of mosquitoes species present in the natural parks, to relate richness and composition of Culicidae with different environmental variables, both quantitative and qualitative ones. Samplings, were taken monthly throught out four consecutive years (2008-2011), conducting measurements of pH, temperature, conductivity, redox potential, salinity and total dissolution solutes (TDS) at each sampling point, which were georeferenced (GMS) for its location on digital mapping. Specimens were collected and preserved in 70% alcohol, to be identified to species level according to contrasted taxonomic criteria (Mattingly, 1971; Holm Large 1982; Darsie & Saminadou Voyadjoglou, 1997; Ribeiro & Da Cunha Ramos, (1999); Schaffner et al., 2001), remaining deposited in the entomological collection of the University of Valencia (UVEG). Systematic study was carried out in thirteen natural parks from eastern Spain (Valencian Autonomous Region, Spain): Tinença de Benifassà, Sierra de Irta, Macizo del Peñagolosa, Marjal del Prat de Cabanes-Torreblanca, Desert de les Palmes, Sierra de Espadán (all of them placed at Castellón province), Puebla de San Miguel, Sierra Calderona, Hoces del Cabriel (all of them placed at Valencia province) Sierra de Mariola, Carrascal de la Font Roja, Salinas de Santa Pola and Hondo de Elche (all of them placed at Alicante province); analyzing the distribution and abundance of mosquito species founded in these natural areas. The ecological similarity of the species highlighted, was tested by calculating the percentages of larval association. At the same time, a correlation analysis was carried out (Spearman-rs correlation index) to study the relationship between larval abundance and physico-chemical variables analyzed; as well as an analysis of variance (ANOVA) to detect differences in the larvae/sample abundance. It was used a Correspondence Analysis (CA) to explore the relationship between the variables (larval biotope) and larval abundance. As descriptors of each community (alpha diversity), different rates of wealth (Margalef-DMg), diversity (Menhinick-DMn, alpha of Williams-S), dominance (Simpson- λ, Berger-Parker-d) and equity (Shannon-Wiener-H', Pielou-J') were calculated. To compare and sort the diversity recorded in each natural park, diversity Rényi index was employed, generating relevant diagrams. To assess the replacement rate (beta diversity), index of Whittaker (βW) was used, meanwhile for the analysis of similarity/ dissimilarity measures, qualitative (Jaccard-Ij, Sorensen-Is) and quantitative (Sorensen- IScuant, Morisita-Horn-IM-H) coefficients, as well as the complementarity (CAB), were calculated. At the same way, an estimation of the theoretical richness was made by using non-parametric methods, employing presence/absence data (Chao2, Bootstrap). Species abundance data were adjusted to the four classical models (broken stick, log- normal, logarithmic series and geometric model), both at grouping and individual park levels. As a result of the systematic study, a total of 26 species were highlighted (gamma diversity), distributed into 6 different genus and having captured a total of 15355 specimens. Likewise, a total of 900 samples were collected along 285 different sampling points. In this regard, it is worth to mention that the largest number of species were evidenced in the inland mountainous areas, specifically in Carrascal de la Font Roja and Sierra de Mariola (S=13-14 respectively), whereas the lowest species richness was observed in the wetlands areas, specifically in Salinas de Santa Pola and Hondo de Elche (S=5-6 respectively). However, and according to wealth indicators, the listings of the 13 natural parks are still incomplete, although it is true that the percentages of maximum wealth predicted always reached above 80%. The Spearman's rank correlation coefficient revealed a trend in the specific larval abundance toward or against certain physico-chemical factors, while the AC showed the association of certain species of mosquitoes with particular typology of biotopes. It is particularly notable the preference of Ae. vittatus, Cx. laticinctus and Cs. longiareolata toward biotopes of anthropogenic origin (such as drums and hubs) even in protected natural areas like the Valencian natural parks. The analysis of species replacement and similarity/dissimilarity coefficients, showed a high rate of species turnover, which is why the beta diversity contributes to a greater extent of the global diversity of the landscape (α=39,46 %, β=60,55 % ).
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