DROSOPHILA (PHLORIDOSA) LU1Zll STURTEV ANT
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DROSOPHILA (PHLORIDOSA) LU1Zll STURTEV ANT
DROSOPHILA (PHLORIDOSA) LU1Zll STURTEVANT (DIPTERA: DROSOPHILIDAE), ESPECIE ANTOFILA DEMEXICO MARIE TIIERÉSE CHASSAGNARD * LÉONIDAS TSACAS ** * Laboratoire de Biologie et Génétique Evolutives du CNRS 1, Aven u e de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex FRANCE ** Laboratoire d'Entomologie du Muséum National d'Histoire Naturelle 45, rue Buffon 75005 Paris FRANCE Folia Entomológica Mexicana No. 85: 95-105 (1992) Este trabajo fue financiado por el CNRS (Francia) y el CONACYT (México) dentro del programa PICS: Ecologie et aménagement du Mexique "Les Drosophiles anthophiles et faunistique du Mexique". Recibido para publicación: 15 enero 1991 Aceptado para publicación: 19 mayo 1992 ,J,- 96 FOLIA ENTOMOL. MEX. 85 (1992) RESUMEN Se completa la descripción de la mosca antófila Drosophila lutzii Sturtevant, 1916 con el estudio y la representación gráfica de las estructuras genitales del macho y del ovipositor de la hembra. Su distribución y la lista de sus plantas hospederas son actualizadas y comentadas. En México, se estudia su relación con lpomoea Jiliacea Choisy (Convolvulaceae) y los resultados obtenidos son comparados con los de Montague y Kaneshiro en el archipiélago de Hawaii. PALABRAS CHASSAGNARD Y significativas en cuanto a 1 el caso de lpomoea tiliacej que presentamos en este aparato genital externo del que permiten una determin CI.AVE: morfología, relación insectos-flores, lpomoea. ABSTRACT The anthophilic Drosophila (Phloridosa) lutzji Sturtevant, 1916 in Mexico. The maJe genitalia and the ovipositor of D. lutzii are described and figured. The distribution and the list of its host-plants are brought to date and commented upon. The relation between D. lutzii and lpomoea Jiliacea Choisy (convolvulaceae) was studied in Mexico in relation with data from Montague and Kaneshiro studies on Hawaii. KEY WORDS: morphology, relation insects-flowers, lpomoea. INTRODUCCIÓN El fenómeno de la antofflia se ha observado en numerosos géneros de la familia Drosophilidae y prácticamente en todas las regiones biogeográficas. Numerosos trabajos han sido dedicados al estudio de las especies florícolas (para mayor información consultar: Pipkin y col., 1966; Brncic, 1983; Lachaise y Tsacas, 1983; Okada y Carson, 1982 a,b; Toda y Okada, 1983; Tsacas y col. 1988). Montague y Kaneshiro (1982) y Montague (1984) estudiaron en la isla de Hawaii (Archipiélago de Hawaii), la biología de la reproducción, la dinámica de poblaciones y, además estimaron la densidad de las poblaciones de la especie Drosophila (Phloridosa) Lutzii Sturtevant, 1916 ( = jloricola Sturtevant, 1942), bajo el nombre de D. jloricola, en comparación con la especie endémica Scaptomyza (Exalloscaptomyza) caliginosa Hardy. Durante las dos misiones efectuadas en México en 1984 y 1987, tuvimos la oportunidad de observar y colectar la especie Drosophila lutzii en varias localidades y en las flores de distintas especies de fanerógamas. Sin embargo, las condiciones necesarias para efectuar observaciones Las colectas de Drosopl. las siguientes localidades:~ y en Los Tuxtlas (Veracruz tiliacea fueron realizadas carretera México-Cuernav' encontramos en octubre importante de /. tiliacea en período en el que, de acu encuentra un mayor núme colectadas junto con la flor de plástico, cada flor en contenido de las bolsas fu~ interior. Los huevos son muy dit que éstas fueron tratadas e glicerol (lO: 1: 1). Esta solw de drosofflidos y al mism volverlos translúcidos, lo q RE Drosophila (Phloridosa, de ejemplares provenientes el tipo de la especie y dibuj< y Bachli (1990) establecie1 Sturtevan, 1916 = D. (Ph repercutido en los numeros lutzii que ha sido ignorada ~5 (1992) CHASSAGNARD Y TSACAS: ·ophila lutzii Sturtevant, 1916 con el ales del macho y del ovipositor de la 11 son actualizadas y comentadas. En sy (Convolvulaceae) y los resultados üro en el archipiélago de Hawaii. tevant, 1916 in Mexico. The male figured. The distribution and the list 1. The relation between D. lutzii and 1 Mexico in relation with data from 'lea. , en numerosos géneros de la ;las regiones biogeográficas. tdio de las especies florfcolas r col., 1966; Brncic, 1983; 82 a,b; Toda y Okada, 1983; 1984) estudiaron en la isla de 1la reproducción, la dinámica lad de las poblaciones de la rtevant, 1916 ( = jloricola r:ola, en comparación con la Iza) caliginosa Hardy. lico en 1984 y 1987, tuvimos ~ Drosophila lutzii en varias ~ies de fanerógamas. Sin efectuar LlJlZ/1 ESPECIE ANTÓFILA 97 significativas en cuanto a la relación planta-insecto solamente se dieron en el caso de lpomoea tiliacea Choisy (Convolvulaceae), y son los resultados que presentamos en este trabajo. También aportamos los esquemas del aparato genital externo del macho y del ovipositor de la hembra, estructuras que permiten una determinación precisa de la especie. MATERIAL Y MÉTODOS ~moea. a D. observaciones Las colectas de Drosophila lutzii en diferentes flores fueron realizadas en las siguientes localidades: Xochimilco (México D.F.); Cuernavaca (Morelos) y en Los Tuxtlas (Veracruz). Las observaciones sobre la relación D. lutzii-1. tiliacea fueron realizadas al norte de Cuernavaca, cerca de la antigua carretera México-Cuernavaca, a una altitud de 2200 metros. En este lugar encontramos en octubre 1987, cerca de la carretera, una población importante de /. tiliacea en floración. La colecta se efectuó de 13 a 15 hrs. período en el que, de acuerdo con nuestras observaciones anteriores, se encuentra un mayor número de moscas en las flores. Las moscas fueron colectadas junto con la flor, por medio de un movimiento rápido, en bolsas de plástico, cada flor en forma individual. Una vez en el laboratorio el contenido de las bolsas fue analizado previa anestesia de las moscas en su interior. Los huevos son muy difíciles de observar en las flores al natural, por lo que éstas fueron tratadas con una solución de alcohol 60°, ácido acético y glicerol (10: 1: 1). Esta solución es un excelente conservador para los imagos de drosoffl idos y al mismo tiempo decolora los pétalos de la tlor hasta volverlos translúcidos, lo que facilita la observación de los huevos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Drosophila (Phloridosa) lutzii fue descrita por Sturtevant (1916) a partir de ejemplares provenientes de Cuba (La Habana). En 1984 Vil el a reexaminó el tipo de la especie y dibujó sus estructuras genitales. Recientemente, Vilela y Blichl i (1990) establecieron la sinonimia Drosophila (Phloridosa) lutzii Sturtevan, 1916 = D. (Ph.) jloricola Sturtevant, 1942. Esta sinonimia ha repercutido en los numerosos trabajos sobre D. jloricola contrariamente a D. lutzii que ha sido ignorada para los investigadores. CHASSAGNARD Y 98 FOLIA ENTOMOL. MEX. T 85 (1992) El presente trabajo ya había sido enviado para su publicación a esta revista, cuando fue publicado el artículo de Vilela y Bachli (1990) notificando esta sinonimia. Sin embargo hemos conservado nuestras ilustraciones y la descripción de los órganos genitales efectuados sobre el material que hemos colectado en México y sobre el cual hemos realizado nuestras observaciones. Epandrio y órganos anexos (Fig. 1,2): El epandrio es de color claro como el último tergito, ancho, con fragma estrecho y cubierto de una pilosidad corta sobre el tercio dorsal, una única seda marginal larga menor que la mitad de su altura total y en su extremo algunas sedas dispuestas en línea oblícua. Surestilo estrecho, alargado, con un peine de 6 a 7 dientes grandes de tamaño variable, siendo el superior el más largo; a la altura de los dientes inferiores y sobre la parte externa se observan de 2 a 3 sedas cortas, en el interior del peine se observa también un grupo de numerosas sedas de tamaño variable. Cercos sin unirse al epandrio, cubiertos de largas sedas, alargadas y ensanchadas en su parte posterior; en vista lateral, su extremidad inferior puntiaguda presenta 2 a 4 sedas. Hipandrio, falo y órganos anexos (Fig. 3,4): El hipandrio es rectangular con una muesca en el borde posterior, sedas paramedianas largas. Los bordes de esta muesca están ligeramente levantados y abultados, cubiertos completamente por una pilosidad corta. Parámeros anteriores portando cada uno un grupo de 4 a 9 sedas cortas. Distiphallus con un ápice comprimido lateralmente y presentando unas expansiones laterales con el borde dentado. Falapodema intensamente curvado ventralmente. El ovipositor (Fig. 5) presenta una decena de dientes marginales pequeños y fuertes, y otros 3 en posición más separada; a la altura del sexto diente se observa una seda de tamaño mediano. De acuerdo a su morfología, el ovipositor de D. lutzii constituye una herramienta adaptada para desgarrar los tejidos vegetales, lo que permite la oviposición del huevo en el interior del parénquima de los pétalos florales. Se parece mucho al ovipositor de las especies del grupo D. aterrima del subgénero Drosophila (Scaptodrosophila) que son también antófilas (Tsacas y col. 1988). Espermateca (Fig. 6) muy grande y alargada no esclerosada. Al final de la descripción Sturtevant (1942) da algunos informes sobre la biología de la especie y prueba de su carácter antófilo: los adultos fueron Figs. 1-6. Drosophila (Phloridosa) l1 2) id., vista lateral; 3) órganos fá ovipositor; 6) espennateca. CHASSAGNARD Y TSACAS: D. LUTZII ESPECIE ANTÓFILA 99 (1992) 1ara su publicación a esta Vilela y Bachli (1990) 111os conservado nuestras nitales efectuados sobre el re el cual hemos realizado pandrio es de color claro ,trecho y cubierto de una seda marginal larga menor ~gunas sedas dispuestas en un peine de 6 a 7 dientes :1 más largo; a la altura de e observan de 2 a 3 sedas én un grupo de numerosas lalldrio, cubiertos de largas 1terior; en vista lateral, su sedas. Hipandrio, falo y 10gular con una muesca en l..os bordes de esta muesca tos completamente por una ada uno un grupo de 4 a 9 mprimido lateralmente y orde dentado. Falapodema lientes marginales pequeños la altura del sexto diente se Jerdo a su morfología, el lta adaptada para desgarrar ón del huevo en el interior ¡mucho al ovipositor de las ~sophila (Scaptodrosophila) ~·Espermateca (Fig. 6) muy ¡ • algunos informes sobre la ~tófilo: los adultos fueron Figs. 1-6. Drosophila (Phloridosa) lutzii Sturtevant. 1) epandrio y órganos anexos, vista caudal; 2) id., vista lateml; 3) órganos fálicos e hipandrio, vista ventml; 4) id., vista lateml; 5) ovipositor; 6) espermateca. CHASSAGNARD Y 100 FOLIA ENTOMOL. MEX. 85 (1992) colectados en flores diferentes " .. .Datura (probably the chief natural foodplant, Hibiscus, melon, morning glory, and calla Iily)". A pesar de que algunos individuos puedieron ser mantenidos en el medio habitual para drosofílidos, nos fue imposible mantener un cultivo durante varias generaciones. Todos estos datos fueron retomados casi textualmente por Patterson en 1943. Tabla 1 Lista de las plantas hospederas de Drosophila lutzii Region Flores La distribución de D. [, EUA: California, Arizona; Maui, Kahoolawe; México: Veracruz; de Guatemala (nueva. loe.). Esta lista pe región neotropical, pero~ de otras regiones biogeogr en casi todas partes del transporte de plantas orna para D. lutzii en otros pafst que ... "this species was ir rotting squash plants". Autor DROSOPf. Convolvulaceae lpomoea tiliacea lpomoea acuminata lpomoea spp. lpomoea sp. México : México DF, Morelos en esta publicación Archipiélago Hawaii : Hawaii Montague & Kaneshiro, 1982 Sturtevant, 1942 E.U.A. : California en esta publicación México : Veracruz Cucurbitaceae Cucurbita maxima Sturtevant, 1942 E.U.A. :California México : México DF, Morelos en esta publicación México : Morelos en esta publicación Malvaceae Hibiscus sp. Gossypium sp. E.U.A. : California Jamaica Sturtevant, 1942 Hardy, 1965 Araceae Zantedescia sp. E.U.A. : California México : Morelos Sturtevant, 1942 en esta publicación Solanaceae Solandra nitida ? Datura candida ? Datura arborea Datura sp. México : Morelos México : Morelos E.U.A : California Cuba en esta publicación en esta publicación Sturtevant, 1942 Sturtevant, 1916 Apocynaceae Allamanda sp. México : Morelos en esta publicación Cucurbita pepo Drosophila /utzii es una tabla 1, fue colectada dent1 distintos, pertenecientes a ampliarán la 1ista de las pi Drosophila /utzii pone ' los pétalos, cerca de su bali encontramos que un 70% e huevo o una larva neonata de 1.2 y desciende a 0.8 , como puede observarse en huevo en cada flor y rara La densidad de adultos las flores colectadas albe colonizada, ó 2 si se consil reflejan la gran variabilid; flor, que en ciertos casos individuos. Antes de comparar nuc Hawaii por Montague y K: sobre el método con el qw CHASSAGNARD Y TSACAS: D. Llnzii ESPECIE ANTÓFILA 101 :s (1992) 1bably the chief natural foodcalla lily)". A pesar de que 1 en el medio habitual para un cultivo durante varias nados casi textualmente por Drosophila lutzii La distribución de D. lutzii conocida actualmente es la siguiente: Cuba; EUA: California, Arizona; Archipiélago de Hawaii: Hawaii, Oahu, Kauai, Maui, Kahoolawe; México: Chihuahua, Michoacán, México D. F., Morelos, Veracruz; de Guatemala a Costa Rica; Colombia; Jamaica; Guadalupe (nueva. loe.). Esta lista permite suponer una distribución más amplia en la región neotropical, pero también sugiere su posible introducción en países de otras regiones biogeográficas. La presencia de Ipomoea y de Cucurbita en casi todas partes del mundo refuerza esta hipótesis. En efecto el transporte de plantas ornamentales es un excelente medio de introducción para D. lutzii en otros países. Montague y Kaneshiro (1982) juzgan probable que ... "this species was introduced to the archipelago (Hawaii) by way of rotting squash plants". Autor DROSOPHllA LU7ZI/ E IPOMOEA TILIACEA ~relos en esta publicación Hawaii Montague & Kaneshiro, 1982 Sturtevant, 1942 en esta publicación Sturtevant, 1942 Morelos en esta publicaci'ón en esta publicación Sturtevant, 1942 Hardy, 1965 Sturtevant, 1942 en esta publicación en esta publicación en esta publicación Sturtevant, 1942 Sturtevant, 1916 en esta publicación Drosophila /utzii es una especie ant6fila polffaga. Como se muestra en la tabla J, fue colectada dentro de la estructura floral de plantas de 9 géneros distintos, pertenecientes a 6 familias. Es muy probable que nuevas colectas ampliarán la lista de las plantas hospederas de esta especie. Drosophila /utzii pone un huevo a la vez que inserta en el parenquima de los pétalos, cerca de su base. En el momento de la observación en el campo, encontramos que un 70% de las flores colectadas contenían por lo menos un huevo o una larva neonata. La oviposici6n promedio por flor colonizada es de l. 2 y desciende a O. 8 si consideramos el total de las flores colectadas, como puede observarse en la tabla JI. En general solamente es ovipuesto un huevo en cada flor y rara vez dos. La densidad de adultos por flor se presenta en la tabla III. El 66.3% de las flores colectadas albergan 166 adultos, es decir, 3 adultos por flor colonizada, ó 2 si se considera el total de flores colectadas. Estos valores no reflejan la gran variabilidad en el número de adultos encontrados en cada flor, que en ciertos casos puede albergar desde uno hasta una decena de individuos. Antes de comparar nuestros resultados con los resultados obtenidos en Hawaii por Montague y Kaneshiro (1982), conviene aportar algunos detalles sobre el método con el que dichos autores llevaron a cabo su investigación. 102 CHASSAGNARD Y 1 FOLIA ENTOMOL. MEX. 85 (1992) En primer lugar, sus observaciones fueron hechas en /. acuminata planta que alberga al mismo tiempo dos especies de drosofilas: Drosophila lutzii y Scaptomyza caliginosa. Trabajaron también sobre un número mayor de flores, que fueron clasificadas en tres categorías: flores expuestas al sol, flores en la sombra y "shrub blossoms". La densidad de población en las flores fue estudiada en forma separada en cada una de estas categorías, sin aportar, un análisis global. Tabla 11 Porcentaje de flores de lpomoea tiliacea con huevos de D. lutzii y promedio de huevos por flor. (1) todas cerradas en el momento del análisis. (2) de las cuales 17 larvas neonatas. Flores Flores oon Flores sin huevos huevos Analizadas 230(l) • N. % N. % 160( 2 ) 70 70 30 Huevos Huevos ¡:or flor por flor oolonizada analizada 1.2 0.8 En México la densidad < adultos como de huevos, e! para los huevos y 3 para los el tipo de flor en Hawaii, juntas, en una relación de 1 adultos (Tablas 11 y 111). Tabla III Porcentaje de flores de /. tiliacea con adultos de D. lutzii y promedio de adultos por flor. (1) de las cuales 20 cerradas. Flores Flores Flores oolonizadas sin visitante Número de adultos colectados M=dia de adultos por flor colonizada M=dia de adultos por flor analizada analizadas 83 Núrrero ; 55 (l) 66,3 % Núrrero 28 % rJ' ~ 33.7 82 84 % 49,4 d' 3 Es por esta razón que la México y los obtenidos t observaciones conciernen do una gran influencia en el coil diferencia notable en la estn: embargo la clasificación de cifras globales nos obligan é en México con cada una de lado, la presencia de S. cali~ lutzii una situación de com~ especie es la única que se e1 2 La densidad mínima de compensada por la presenci antófila endémica del archit conjuntamente la densidad e la de México por un fact01 categorías: flores expuestas relación se invierte con re! favor de Hawaii. La gran variabilidad con contrasta con el número de pequeño y estable variand implicadas, como en el cru número de adultos por flor las flores de Cucurbita pe. alcanzar hasta decenas de localidades de Tepoztlan, C individuos por flor. ; (1992) CHASSAGNARD Y TSACAS: echas en l. acuminata planta rosofilas: Drosophila lutzii y obre un número mayor de fas: flores expuestas al sol, ensidad de población en las una de estas categorías, sin m huevos de D. lutzii y radas en el momento del vas neo natas. Huevos Huevos Or flor ¡:x:Jr flor >lonizada analizada 1.2 0.8 os r- ,4 M=dia de adultos por flor colonizada 1-É!dia de adultos por flor analizada rJ' 3 LUlZII ESPECIE ANTÓFILA 103 Es por esta razón que la comparación entre los resultados obtenidos en México y los obtenidos en Hawaii es difícil. El hecho de que las observaciones conciernen dos especies distintas de lpomoea no debería tener una gran influencia en el comportamiento de D. lutzii. De hecho, no hay una diferencia notable en la estructura floral de l. tiliacea y de l. acuminata. Sin embargo la clasificación de las flores en tres categorías y la carencia de cifras globales nos obligan a hacer una comparación de los datos obtenidos en México con cada una de las categorías definidas para Hawaii. Por otro lado, la presencia de S. caliginoso en las flores de l. acuminata impone a D. lutzii una situación de competencia que no existe en México dado que esta especie es la única que se encuentra en las flores de l. tiliacea. En México la densidad de D. lutzii en las flores de l. tiliacea, tanto de adultos como de huevos, es más grande que la observada en Hawaii: 1.2 para los huevos y 3 para los adultos contra 0.16 a O. 38 y 0.11 a 0.19 según el tipo de flor en Hawaii, lo que resulta, comparando las tres categorías juntas, en una relación de 1 a 3-7 para Jos huevos y de 1 a 16-27 para Jos adultos (fablas 11 y III). de D. lutzii y promedio de 20 cerradas. de D. 2 La densidad mínima de D. lutzii en las flores de lpomoea en Hawaii es compensada por la presencia en las mismas flores de S. caliginoso, especie antófila endémica del archipiélago. Si se considera S. caliginoso y D. lutzii conjuntamente la densidad de drosofflidos en las flores de Hawaii sobrepasa la de México por un factor de 1.5 a 5 para los adultos dentro de las dos categorías: flores expuestas al sol y "shrub blossoms". Por el contrario, la relación se invierte con respecto a las flores en la sombra de 1 a 1.5 en favor de Hawaii. La gran variabilidad constatada en el número de adultos de una flor a otra contrasta con el número de huevos ovipuestos, valor que permanece siempre pequeño y estable variando de 1 a 2, incluso si las dos especies estan implicadas, como en el caso de S. caliginoso y D. lutzii en Hawaii. Si el número de adultos por flor en lpomoea es restringido, este no es el caso en las flores de Cucurbita pepo L., en las que el número de adultos puede alcanzar hasta decenas de individuos. En las flores de esta planta en las localidades de Tepoztlan, Cuernavaca y Xochimilco encontramos hasta 150 individuos por flor. 104 FOLIA ENTOMOL. MEX. 85 (1992) Resulta evidente que la forma y el tamaño de la flor tienen cierto efecto sobre el número de individuos que la visitan. Sin embargo, este echo no disminuye la importancia de otros factores que pueden influenciar la densidad de los drosofflidos en las flores. Por otro lado, la sugerencia de Datura como planta hospedera principal de D. /utzii, como propuso Sturtevant en 1942, no es apoyada por ningún estudio formal. D. lutzii parece ser una especie oportunista capaz de explotar el recurso disponible en un lugar y a un momento dados. AGRADECIMIENTOS Nos es grato manifestar nuestru más sincero agradecimiento a lus diree:tivos y al personal del Instituto de Ecologfa de México, y particularmente a los Doctores G. Halffter y P. Reyes Castillo. quienes nos recibieron, ayudaron y facilitaron nuestro trabajo en la medida de sus posibilidades. Agradecemos igualmente al Profesor 1. Rzedowski quien aceptt) determinar las plantas que colectamos. Nos es grato agradecer afectuosamente a nuestra colega la M. en C. Marisa Arienti (UAM Xochimilco, México) quien nos recibió calurosamente, nos acompañ<í en nuestras colectas y valerosamente tradujo al español el presente trabajo y al Dr. Selles por la lectura del manuscrito. LITERATURA CITADA BIANCHAI<Il, E. 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' 85 (1992) CHASSAGNARD Y TSACAS: o de la flor tienen cierto efecto an. Sin embargo, este echo no 'es que pueden influenciar la OKADA, T. Guinea. OKADA, T. Guinea. D. Lr.nzii EsPECIE ANTÓFILA 105 & H. L. CARSON. 1982a. Drosophilidae IUISOCiated with flowers in Papua New 111. Zingiberales. Kontyu, Tokyo, 50: 396-410. & H. L. CARSON. 1982b. Drosophilidae associated with flowers in Papua New IV. Araceae, Compositae, Convolvulaceae, Rubiaceae, Leguminosae, Malvaceae. Kontyu, Tokyo, 50: 511-526. PATIERSON, J. T. 1943. Studies in the genetics of Drosophila. 111. The Drosophilidae of the omo planta hospedera principal ~42, no es apoyada por ningún ;ie oportunista capaz de explotar mento dados. Southwest. Univ. Texas Publ. 4313: 7-216. PATIERSON J. T. & G. B. MAINlAND. 1944. The Drosophilidae of Mexico. Univ. Texas Publ. ros three new species. Ann. Ent. Soc. Amer. 9: 323-343. STITRTEVANT, A. H. 1921. The North American species of Drosophila. Camegie lnst. 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