O papel de semioquímicos masculinos na diferenciação inter- e intraespecífica de borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea) da floresta atlântica brasileira

Abstract

Estímulos visuais e químicos desempenham papéis complementares no comportamento sexual de borboletas. Enquanto pistas visuais estão envolvidas em diversas etapas das interações intraespecíficas desses animais, a utilização de sinais químicos normalmente se restringe à comunicação em curtas distâncias. A produção e emissão de compostos químicos destinados à atração de indivíduos do sexo oposto normalmente ocorre em estruturas masculinas especializadas denominadas androcônias, as quais se apresentam como aglomerados de escamas morfologicamente diferenciadas. Borboletas do clado Colias (Pieridae: Coliadinae) e das tribos Heliconiini e Ithomiini (Nymphalidae), apresentam androcônias nas áreas de sobreposição das asas anteriores com as posteriores, mas seu arranjo e estrutura divergem. Compostos produzidos nas androcônias são potencialmente espécie-específicos e sua composição química pode estar relacionada à relação filogenética das espécies. Este estudo teve como objetivo investigar a composição química de secreções androconiais de borboletas do clado Colias (Pieridae: Coliadinae) e das tribos Ithomiini e Heliconiini (Nymphalidae: Danainae e Heliconiinae), relacionando-a a aspectos de sua morfologia alar, taxonomia e diversidade em diferentes sub-regiões da floresta atlântica brasileira. Compostos androconiais foram isolados através de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massas. Matrizes de similaridade foram elaboradas a partir dos totais relativos dos compostos, seguidas de plotagem em gráficos de NMDS. Análises de ANOSIM foram usadas para identificar diferenças de perfis químicos entre táxons e entre categorias geográficas. Análises de regressão e teste de Mantel foram utilizados para testar, respectivamente, influências geográficas e genéticas sobre a composição androconial. As áreas androconiais das borboletas do clado Colias diferenciam-se claramente das regiões não androconiais das asas e exibem características morfológicas que podem atuar na prevenção da volatilização como na liberação de semioquímicos, tais como alta densidade e comprimento de escamas e padrão de perfuração destas. Em geral, a composição química androconial das borboletas estudadas é espécie-específica. Diferenças significativas também foram observadas entre os perfis químicos de duas subespécies de Mechanitis lysimnia, o que aponta que ambas podem estar em processo de isolamento. Para os compostos androconiais dos ninfalídeos estudados, observaram-se diferenças relacionadas a centros de endemismo, refúgios pleistocênicos e populações as quais não foram tão expressivas como as diferenças obtidas entre espécies. Correlações negativas entre distância geográfica e similaridade química foram discretas, mas presentes em todas as espécies de Ithomiini e Heliconiini. Uma correlação negativa entre distância genética e similaridade química foi obtida para os Coliadinae. A categoria de espécie é a principal preditora de divergência química androconial e a natureza altamente espécie- e sexo-específica dos compostos indicam que estes agem como feromônios sexuais, estando envolvidos no processo de isolamento reprodutivo. Centros de endemismo da floresta Atlântica e áreas que correspondem aos refúgios pleistocênicos não predizem divergência química androconial melhor do que populações, o que sugere que os tempos de isolamento daquele período não foram suficientes para estabelecer um isolamento reprodutivo definitivo.