Morphometric differentiation among anastrepha fraterculus (diptera: Tephritidae) exploiting sympatric alternate hosts

Abstract

Anastrepha fraterculus (Wiedemann) es actualmente considerada un complejo de especies sinmórficas que infesta frutos desde México a Argentina y representa un modelo biológico interesante para estudios evolutivos. La detección y cuantificación de diferenciación morfológica, genética y de comportamiento entre sus poblaciones es también relevante para la aplicación de programas de control de bajo impacto ambiental. En este trabajo se reveló la ocurrencia de diferenciación fenotípica asociada con la elección del hospedero entre individuos que cohabitan en la naturaleza en una región del Norte de Argentina. Se midieron seis rasgos morfométricos en moscas simpátricas que utilizan tres especies de hospederos. La variación fenotípica observada es dependiente del hospedero e independiente del solapamiento espacial o temporal. Las moscas coleccionadas de hospederos alternativos sincrónicos (durazno y nogal) difirieron entre sí a pesar de la falta de aislamiento geográfico. En contraste, las moscas que emergen de guayabas, que maduran dos meses después que las anteriores, no se diferenciaron de las coleccionadas de nueces, pero sí de las emergidas de duraznos. Este resultado es consistente con la hipótesis de que a lo largo del año la misma población de moscas salta de nueces a guayabas, pero la población que usa duraznos explotaría otros hospederos alternativos cuando decrece la disponibilidad de durazno. Aunque los mecanismos subyacentes requieren estudios adicionales, estos resultados son consistentes con estudios previos con marcadores moleculares (fragmtentos entre repeticiones de secuencias simples ISSR) en moscas provenientes de los mismos hospederos y área, sugiriendo que la diferenciación entre las moscas que emergen de hospederos alternativos ocurre a nivel genético y fenotípico. Se discute la contribución de la preferencia de hospedero sobre la diferenciación a largo plazo.

Anastrepha fraterculus (Wiedemann) is currently considered a complex of cryptic species infesting fruits from Mexico to Argentina and represents an interesting biological model for evolutionary studies. Moreover, detecting and quantifying behavioral, morphological, and genetic differentiation among populations is also relevant to the application of environment-friendly control programs. Here, phenotypic differentiation among individuals coexisting in the wild in a Northern region of Argentina was unveiled and associated with host choice. Six morphometric traits were measured in sympatric flies exploiting three different host species. Phenotypic variation was shown to be host-dependent regardless of geographical or temporal overlap. Flies collected from synchronous alternate hosts (peach and walnut) differed from each other despite the lack of geographical isolation. By contrast, flies emerging from guavas that ripen about two months later than peach and walnut showed no significant differentiation in comparison to flies collected from walnuts, but they differ significantly from flies originating from peaches. This result is consistent with the hypothesis that the same population of flies shifts from walnuts to guavas throughout the year, whereas the population of flies that uses peaches as a host is probably exploiting other alternate hosts when peach availability decreases. Further research is needed to study the underlying mechanism. Results are consistent with previous molecular markers (inter-simple sequence repeat-ISSR) research on flies stemming from the same hosts and the same area, suggesting that differentiation among flies emerging from alternative hosts occurs at both genetic and phenotypic levels. The contribution of host preference in long-term genetic differentiation is discussed.