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O Impacto da Temperatura na Fertilidade dos Mosquitos

Temperaturas altas afetam muito a reprodução e a taxa de sobrevivência dos mosquitos.

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Índice

Os mosquitos são insetos pequenos que podem espalhar doenças sérias como dengue, Zika, chikungunya e malária. Eles são uma grande ameaça à saúde pública no mundo todo. Uma coisa importante sobre os mosquitos é que eles são ectotérmicos, ou seja, a temperatura do corpo deles muda com o ambiente. Isso os torna muito sensíveis a mudanças de temperatura.

A temperatura é crucial para os mosquitos de várias maneiras. Ela afeta como eles crescem, quanto tempo vivem e quão bem se reproduzem. Também impacta a capacidade deles de espalhar doenças. Para entender como a mudança climática vai afetar as populações de mosquitos e as doenças que carregam, é importante saber como diferentes Temperaturas influenciam a vida dos mosquitos.

Temperatura e Desenvolvimento dos Mosquitos

Os mosquitos passam por diferentes estágios: de ovos a Larvas, depois a pupas e, por fim, a adultos. Cada um desses estágios tem uma faixa de temperatura ideal para crescer. Quando as temperaturas estão muito altas ou muito baixas, isso pode desacelerar o crescimento deles ou até levar à morte. Por exemplo, se a temperatura estiver muito alta, as fêmeas podem botar menos ovos, e os ovos que nascerem podem não sobreviver.

Pesquisas mostram que certos tipos de mosquitos têm preferências de temperatura diferentes em diferentes estágios da vida. Por exemplo, em um mosquito que carrega dengue chamado Aedes Aegypti, a melhor temperatura para o desenvolvimento deles é mais quente do que a que permite que eles sobrevivam por mais tempo.

O comportamento também pode influenciar como os mosquitos reagem à temperatura. Eles podem mudar seus hábitos para lidar com o calor, e a seleção natural pode levar a mudanças genéticas que ajudam eles a sobreviver em condições mais quentes.

Impacto da Temperatura na Fertilidade

A fertilidade, ou a capacidade de se reproduzir, é um fator chave na quantidade de mosquitos em uma população. Pesquisas mostram que o "limite de fertilidade térmica" de uma espécie é uma boa maneira de prever como elas vão reagir à mudança climática. Embora alguns estudos tenham olhado como a temperatura afeta a produção de ovos, muitas vezes deixaram de lado o quadro maior, como a quantidade de ovos que realmente eclode.

Por exemplo, a exposição a altas temperaturas depois que as fêmeas se alimentam de sangue pode reduzir tanto o número de ovos botados quanto o número de ovos que eclodem. Isso significa que simplesmente contar os ovos não conta toda a história sobre como a temperatura afeta as populações de mosquitos.

Tanto as larvas quanto os mosquitos adultos sentem os efeitos da temperatura, e estudos mostraram que quando ambos os grupos são expostos a altas temperaturas, a fertilidade pode ser afetada. É crucial olhar como a temperatura afeta os mosquitos machos também, já que essa informação costuma ser esquecida.

Importância de Estudar os Efeitos da Temperatura

Esse estudo foca em como altas temperaturas afetam a fertilidade do Aedes aegypti. Queremos saber como temperaturas quentes durante o desenvolvimento e a fase adulta impactam a capacidade deles de produzir filhotes viáveis. Vamos medir não só quantos ovos cada fêmea bota, mas também quantos desses ovos eclodem com sucesso.

Ao olhar tanto para os machos quanto para as fêmeas, podemos ter uma visão completa de como a temperatura afeta as populações de mosquitos e a capacidade deles de espalhar doenças.

Materiais e Métodos

População e Manutenção

Os mosquitos usados nesse estudo foram coletados em Cairns, Queensland, Austrália, e não têm infecções que afetem sua reprodução. Mantivemos eles em um ambiente controlado a 26°C, fornecendo água com açúcar para energia e criando larvas em condições específicas para garantir um desenvolvimento saudável.

Limites Térmicos Letais Máximos

Queríamos saber a temperatura mais alta que os mosquitos conseguem suportar durante o desenvolvimento antes de morrer. Criamos lotes de ovos de mosquito em diferentes temperaturas para ver quantos deles eclodiriam em larvas e depois sobreviveriam para se tornar adultos.

Efeitos das Temperaturas Elevadas no CTmax

Para entender como altas temperaturas durante o desenvolvimento afetam a tolerância ao calor dos adultos, testamos quanto tempo os mosquitos adultos podiam sobreviver em temperaturas crescentes. Descobrimos que os mosquitos criados em temperaturas mais altas têm uma maior capacidade de suportar calor extremo.

Efeitos das Temperaturas Elevadas sobre a Fertilidade

Examinamos os impactos de diferentes temperaturas sub-letais na fertilidade dos mosquitos. Criando mosquitos em várias temperaturas e observando a produção de ovos e as taxas de eclosão, pudemos avaliar como a temperatura influencia a fertilidade.

Efeitos Específicos de Sexo em Temperaturas Elevadas

Para explorar os efeitos com base no sexo, olhamos como mosquitos machos e fêmeas respondem às diferenças de temperatura. Montamos experimentos de reprodução para ver como a temperatura influencia o sucesso reprodutivo deles.

Efeitos Combinados de Temperaturas Elevadas no Desenvolvimento e na Fase Adulta

Investigamos como altas temperaturas durante as fases de desenvolvimento e adulta afetam a fertilidade. Expondo os mosquitos a diferentes condições de temperatura, pudemos entender melhor os efeitos cumulativos do estresse térmico.

Efeitos em Gerações e Ciclos Gonotróficos

Por fim, exploramos se os efeitos da temperatura persistem ao longo das gerações. Criamos mosquitos em altas temperaturas e examinamos se os filhotes também apresentariam fertilidade reduzida.

Resultados

Limites Térmicos de Desenvolvimento

Descobrimos que os ovos de mosquito podiam eclodir bem até uma certa temperatura, mas em temperaturas extremamente altas, as taxas de eclosão caíram drasticamente. As larvas e pupas também tiveram dificuldade para sobreviver a essas altas temperaturas, indicando que todos os estágios de desenvolvimento são vulneráveis ao calor.

Efeitos no CTmax

Quando os mosquitos foram criados em condições mais quentes, a capacidade deles de tolerar calor extremo aumentou. Isso sugere que os mosquitos podem se adaptar a temperaturas mais altas no ambiente deles.

Impacto na Fertilidade

Nossos resultados mostraram que à medida que as temperaturas de desenvolvimento aumentaram, o número de ovos produzidos diminuiu, e menos ovos eclodiram. Mesmo a 35°C, os mosquitos ainda conseguiam produzir ovos, mas a fertilidade geral caiu significativamente em temperaturas mais altas.

Efeitos Específicos de Sexo

Mosquitos machos que cresceram em temperaturas mais altas mostraram uma redução no sucesso reprodutivo. Curiosamente, as fêmeas não mostraram os mesmos efeitos por causa das temperaturas em que foram criadas, mas a temperatura experimentada pelos machos afetou como as fêmeas se saíram.

Efeitos Combinados

Quando consideramos a exposição a altas temperaturas tanto no desenvolvimento quanto na fase adulta, a fertilidade sofreu ainda mais. Mosquitos criados e mantidos em temperaturas constantemente altas produziram menos filhotes viáveis, levando a preocupações sobre o crescimento populacional.

Efeitos Transgeracionais

Os efeitos de altas temperaturas na fertilidade não pararam com a primeira geração. Os filhotes de mosquitos criados em altas temperaturas também mostraram fertilidade reduzida, sugerindo que esses impactos podem ter efeitos duradouros.

Discussão

Nosso estudo destaca a relação complicada entre temperatura e a aptidão dos mosquitos. Embora haja alguns benefícios adaptativos em viver em temperaturas mais quentes, os custos gerais de fertilidade se tornam significativos e podem impactar as populações de mosquitos, especialmente com a contínua mudança climática.

Os resultados sugerem que até mesmo temperaturas que não matam os mosquitos podem levar a uma fertilidade reduzida, o que representa um desafio para a sobrevivência da população. Mosquitos machos são particularmente sensíveis aos efeitos da temperatura em seu sucesso reprodutivo, o que pode afetar indiretamente a população total.

Conclusão

A temperatura impacta significativamente a fertilidade e a sobrevivência dos mosquitos. À medida que a mudança climática leva ao aumento das temperaturas, entender esses efeitos é crucial para prever as populações de mosquitos e as doenças que podem espalhar. É claro que altas temperaturas podem ter efeitos duradouros na reprodução, e tanto machos quanto fêmeas precisam ser considerados em pesquisas futuras para determinar as melhores formas de gerenciar as populações de mosquitos em um clima em mudança.

Fonte original

Título: Elevated developmental temperatures below the lethal limit reduce Aedes aegypti fertility

Resumo: Aedes aegypti mosquitoes are the principal vectors of dengue and continue to pose a threat to human health, with ongoing urbanization, climate change, and trade all impacting the distribution and abundance of this species. Hot periods are becoming increasingly common and their impacts on insect mortality have been well established, but they may have even greater impacts on insect fertility. In this study, we investigated the impacts of high temperatures on Ae. aegypti fertility both within and across generations. Mosquitoes developing under elevated temperatures exhibited higher critical thermal maxima (CTmax) reflecting developmental acclimation, but their fertility declined with increasing developmental temperature. In females, elevated developmental temperatures decreased fecundity while in males it tended to decrease egg hatch proportions and the proportion of individuals producing viable offspring. Rearing both sexes at 35{degrees}C increased fecundity in the subsequent generation but effects of elevated temperatures persisted across gonotrophic cycles within the same generation. Moreover, exposure of adults to 35{degrees}C further decreased fertility beyond the effects of developmental temperature alone. These findings highlight sub-lethal impacts of elevated temperatures on Ae. aegypti fertility and plastic responses to thermal stress within and across generations. This has significant implications for mosquito populations thriving in increasingly warmer environments.

Autores: Perran A Ross, M. Peklanska, B. van Heerwaarden, A. A. Hoffmann, M. Nouzova, R. Sima

Última atualização: 2024-10-14 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.10.617713

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.10.617713.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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