Rastreando a Disseminação de Cigarrinhas Invasoras
Pesquisas mostram como insetos invasores ampliam seu território.
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Índice
Espécies de insetos invasores podem prejudicar a natureza, nosso ecossistema e a vida humana. Elas ameaçam a Saúde Pública e a Segurança Alimentar. Exemplos de insetos invasores incluem o Aedes aegypti, que espalha doenças como a febre amarela, e o Helicoverpa armigera, que danifica as colheitas.
Entender como esses insetos chegam a novas áreas, como constroem populações e como interagem com a vida selvagem local é muito importante. Depois que espécies invasoras se estabelecem em uma nova área, fica difícil removê-las.
Como as Espécies Invasoras se Espalham
A propagação de espécies invasoras pode ser dividida em três tipos principais:
- Movimentos de longa distância entre continentes.
- Expansão de longa distância após chegarem a uma nova área.
- Movimentos de curta distância dentro de habitats próximos.
A maioria dos esforços se concentra em parar os movimentos de longa distância, porque é mais fácil evitar sua chegada. No entanto, o segundo tipo de propagação é crucial, pois decide se um inseto se torna permanente em seu novo lar ou apenas um visitante temporário. Espécies invasoras costumam ter alta capacidade de voo ou movimento, o que as torna mais bem-sucedidas na propagação.
Em muitos casos, insetos invasores viajam longas distâncias devido a atividades humanas, especialmente por meio do transporte marítimo. Apesar de conhecermos alguns pragas principais, ainda falta informação sobre muitos outros insetos introduzidos. Essa falta de conhecimento pode afetar nossa compreensão de como esses insetos invasores se espalham.
Amostragem de Insetos
Cientistas estudaram insetos em várias altitudes, focando principalmente em pragas comuns, como gafanhotos e mosquitos. No entanto, esses estudos revelaram muitos tipos inesperados de insetos e suas populações. Alguns desses insetos podem viajar longas distâncias, cobrindo centenas ou até milhares de quilômetros em suas viagens.
Por exemplo, há um cigarrinha chamada Curtara insularis que foi recentemente descoberta voando em alta altitude. Essa descoberta marca um novo recorde de sua presença na África. Normalmente encontrada em lugares como Argentina, Paraguai e Brasil, esse inseto expandiu seu alcance pelas Américas desde o início dos anos 2000. Embora não danifique colheitas ou espalhe doenças agora, pode potencialmente se tornar uma nova ameaça se começar a se alimentar de plantas locais.
Um Estudo de Dispersão
Para estudar como o Curtara insularis se espalha, os pesquisadores coletaram dados de vários locais na África Ocidental, incluindo Gana e Mali, usando métodos aéreos e terrestres. Durante o estudo, eles descobriram que a cigarrinha foi interceptada com frequência em altitudes mais altas, sendo a maioria capturada em Gana. Apenas algumas foram encontradas em Mali.
Os pesquisadores usaram balões para carregar armadilhas adesivas para o alto e capturar insetos. Eles soltaram esses balões ao pôr do sol e coletaram as armadilhas na manhã seguinte. Esse método permitiu que eles estudassem quantos insetos estavam voando em diferentes alturas.
Condições Ambientais
As áreas onde os pesquisadores coletaram dados receberam quantidades variadas de chuva. Os locais de Gana recebem mais chuva ao longo do ano, enquanto Mali passa por uma estação chuvosa definida. Esses ambientes, ricos em colheitas como cacau, café e arroz, oferecem muita comida para os insetos.
Descobertas
No total, mais de 25.000 espécimes de insetos foram coletados. Desses, apenas o Curtara insularis foi registrado em números altos durante meses específicos entre maio e agosto. A maioria desses insetos foi encontrada em altitudes elevadas, mostrando que a dispersão pelo vento em alta altitude é um método comum para essa espécie se espalhar.
O estudo também revelou que o vento em alta altitude pode ajudar os insetos a viajar distâncias de 30 a 150 quilômetros a cada noite. A direção e a velocidade do vento foram fatores chave na determinação de seus movimentos, significando que ventos favoráveis podem ajudar muito na sua dispersão.
Espalhamento nos EUA
O Curtara insularis foi documentado pela primeira vez nos Estados Unidos em janeiro de 2004. A cigarrinha logo expandiu seu alcance por toda a Flórida, eventualmente se espalhando para outros estados. Ao longo dos anos, foi encontrada nas partes sudeste e centro-sul do país.
Enquanto o inseto se espalhava pelos EUA, os pesquisadores notaram que ele frequentemente viajava pelo vento, mas também "pegava carona" em caminhões e navios. Essa informação sugeriu que, embora o transporte veicular tenha ajudado em sua jornada, a dispersão pelo vento desempenhou um papel significativo em sua expansão.
Os registros mostram pouca mudança sazonal em suas distribuições, significando que as populações parecem estar estáveis nas áreas que ocupam. No entanto, apesar de sua presença generalizada, ainda há um foco em entender os fatores ambientais que permitem que esse inseto prospere em certos locais.
Importância das Descobertas
O estudo destaca que o Curtara insularis usa vários métodos para se espalhar, incluindo transporte veicular e migração pelo vento. A dispersão pelo vento em alta altitude pode ser uma parte essencial de como esse inseto aumenta sua população em áreas vastas.
Os pesquisadores observaram que a capacidade dessa cigarrinha de viajar pelo ar pode permitir que ela se estabeleça em lugares onde normalmente não sobreviveria se dependesse apenas do transporte humano.
Conclusão
A pesquisa sobre o Curtara insularis ressalta a necessidade de mais atenção sobre como as espécies invasoras se movem e se espalham. As descobertas sugerem que a dispersão pelo vento em alta altitude pode ser mais comum entre várias espécies de insetos invasores do que se pensava anteriormente.
Diante das ameaças potenciais que esses insetos representam para a biodiversidade, recursos alimentares e saúde pública, desenvolver métodos para rastreá-los seria essencial. Pesquisas aéreas para baixo do vento de grandes portos podem ajudar a identificar insetos invasores mais cedo, permitindo medidas de controle mais eficientes antes que eles possam estabelecer grandes populações.
Monitorar continuamente e entender a propagação de insetos invasores é crucial para proteger ecossistemas locais e a saúde humana.
Título: Invasion and spread of the neotropical leafhopper Curtara insularis (Hemiptera: Cicadellidae) in Africa and North America and the role of high-altitude windborne migration in invasive insects
Resumo: Invasive insects threaten ecosystem stability, public health, and food security. Documenting newly invasive species and understanding how they reach into new territories, establish populations, and interact with other species remain vitally important. Here, we report on the invasion of the South American leafhopper, Curtara insularis into Africa, where it has established populations in Ghana, encroaching inland at least 350 km off the coast. Importantly, 80% of the specimens collected were intercepted between 160 and 190 m above ground. Further, the fraction of this species among all insects collected was also higher at altitude, demonstrating its propensity to engage in high-altitude windborne dispersal. Its aerial densities at altitude translate into millions of migrants/km over a year, representing massive propagule pressure. Given the predominant south-westerly winds, these sightings suggest an introduction of C. insularis into at least one of the Gulf of Guinea ports. To assess the contribution of windborne dispersal to its spread in a new territory, we examine records of C. insularis range-expansion in the USA. Reported first in 2004 from central Florida, it reached north Florida (Panhandle) by 2008-2011 and subsequently spread across the southeastern and south-central US. Its expansion fits a "diffusion-like" process with 200--300 km long "annual displacement steps"--a pattern consistent with autonomous dispersal rather than vehicular transport. Most "steps" are consistent with common wind trajectories from the nearest documented population, assuming 2--8 hours of wind-assisted flight at altitude. Curtara insularis has been intercepted at US ports and on trucks. Thus, it uses multiple dispersal modalities, yet its rapid overland spread is better explained by its massive propagule pressure linked with its high-altitude windborne dispersal. We propose that high-altitude windborne dispersal is common yet under-appreciated in invasive insect species.
Autores: Tovi Lehmann, R. Nartey, M. L. Chamorro, M. Buffington, Y. Afrane, A. Mohammed, C. Owusu-Asenso, G. Akosah-Brempong, C. Pambit Zong, S. Hendrix, A. Dao, A. Yaro, M. Diallo, Z. Sanogo, S. Djibril, S. Halbert, R. Bamou, C. Nance, C. Bartlett, D. Reynolds, J. Chapman, K. Obiri-Danso
Última atualização: 2024-05-30 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595796
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595796.full.pdf
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