UTILIZAÇÃO DA ANÁLISE DISCRIMINANTE EM ESTUDOS TAXONÔMICOS DE MOSCAS-DAS-FRUTAS DO GÊNERO Anastrepha Schiner, 1868 (DIPTERA: TEPHRITIDAE)

UTILIZAÇÃO DA ANÁLISE DISCRIMINANTE EM ESTUDOS TAXONÔMICOS DE MOSCAS-DAS-FRUTAS DO GÊNERO Anastrepha Schiner, 1868 (DIPTERA: TEPHRITIDAE)

E.L. ARAUJO¹; F.M. NASCIMENTO²; R.A. ZUCCHI¹

¹Depto. de Entomologia-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

²Depto. de Biologia-Instituto de Biociências/USP - São Paulo, SP.

RESUMO: As moscas-das-frutas Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830), A. obliqua (Macquart, 1835), A. sororcula (Zucchi, 1979) e A. zenildae (Zucchi, 1979) foram submetidas a uma análise discriminante. Essas espécies do grupo fraterculus distinguem-se unicamente com base em detalhes do ápice do acúleo, que por serem muito semelhantes, dificultam a identificação específica. A análise discriminante permitiu a separação das quatro espécies de Anastrepha, com base em oito medidas do acúleo. Portanto, essa é mais uma técnica para auxiliar as identificações de espécies de Anastrepha, como já acontece em muitos outros grupos de insetos.

Descritores: Insecta, análise morfométrica, taxonomia

THE USE OF DISCRIMINANT ANALYSIS IN THE TAXONOMIC STUDIES OF FRUIT FLIES OF THE GENUS Anastrepha Schiner, 1868 (Diptera: Tephritidae)

ABSTRACT: A discriminant analysis was carried out for four species of the fraterculus group, Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830), A. obliqua (Macquart, 1835), A. sororcula (Zucchi, 1979) and A. zenildae (Zucchi, 1979). These species can be distinguished only by minor morphological characters of the aculeus apex and sometimes there is great difficulty in determining specific limits. The study was based on eight measurements of the aculeus and it was possible to separate the species using the discriminant analysis. Therefore, this analysis is an additional tool for the identification of Anastrepha species as it was already observed for many other groups of insects.

Key Words: Insecta, morphometric analysis, taxonomy

INTRODUÇÃO

A classificação da maioria das espécies de Anastrepha Schiner, 1868 (Diptera: Tephritidae) é baseada no padrão alar e principalmente nas características do ápice do acúleo (Zucchi, 1978). Entretanto, algumas espécies possuem as características do ápice do acúleo muito semelhantes, como as espécies do grupo fraterculus. Por esse motivo, podem ser erroneamente identificadas. Atualmente, tem-se procurado aliar vários métodos de identificação, visando o reconhecimento, com maior segurança, das espécies de Anastrepha taxonomicamente semelhantes.

Vários métodos morfométricos têm se mostrado muito eficientes em separar grupos de organismos próximos, de modo que vários taxonomistas vêm utilizando esses métodos para confirmar a identificação de espécies, justificar sinonímias, bem como para o reconhecimento de novos táxons a nível de espécie (Daly, 1985). Na verdade, as análises morfométricas, aliadas à estatística multivariada, têm sido bastante aplicadas em estudos nas mais diversas áreas, como a Paleontologia, Antropologia, Citologia, Entomologia, entre outras (Daly, 1985). Segundo Sklorz (1992), elas são fundamentalmente utilizadas para quantificar variações morfológicas, principalmente na forma e no tamanho das estruturas medidas.

Muitas medidas morfométricas são distâncias entre pontos de homologia (landmarks) demarcados nas estruturas a serem analisadas ou até mesmo no indivíduo como um todo. A maneira como esses pontos são trabalhados varia desde a forma mais tradicional (Marcus, 1990) até a formação de redes de treliças (Strauss & Bookstein, 1982). Em algumas situações, não é possível estabelecer homologias entre pontos que se quer demarcar, como por exemplo, em medidas de diâmetro. Nesses casos são utilizados instrumentos que auxiliam a demarcação de tais pontos. Um bom exemplo do emprego dessa técnica é o estudo da sistemática de moluscos gastrópodes realizado por Lindberg (1990).

Os insetos são excelentes organismos para os estudos de variação morfométrica, pois possuem o exoesqueleto e muitas outras estruturas quitinizadas. Assim, praticamente não apresentam problemas de distorção física, ao contrário do que acontece com muitos outros organismos (Daly, 1985). Métodos de morfometria multivariada têm sido aplicados com sucesso em estudos de sistemática e evolução de vários grupos de insetos (Atchley & Cheney, 1974; Bryant, 1977; Bryant & Turner, 1978; Largiadèr et al., 1994; Lobo, 1995; Mendonça & Reis, 1991). O uso dessa metodologia em estudos da família Tephritidae parece ser uma preocupação bem recente (Selivon, 1996).

Geralmente, utiliza-se a análise de componentes principais e/ou a análise discriminante para detectar variações na forma e no tamanho das estruturas avaliadas (Daly, 1985). A análise de componentes principais consiste basicamente em resumir um conjunto grande de medidas, em poucos componentes principais, que podem informar a maior parte da variabilidade da amostra e, quando esses componentes são plotados um contra o outro, pode ocorrer a formação de grupos. Segundo Reyment et al. (1984), a análise de componentes principais é uma técnica exploratória. Na análise discriminante com variáveis canônicas, há também uma redução de dados, como nos componentes principais (Marcus, 1990). As funções discriminantes (ou canônicas) são combinações de variáveis que melhor discriminam grupos definidos a priori (Reis, 1988). Portanto, a análise discriminante é uma técnica confirmatória.

O objetivo deste trabalho foi verificar se a análise discriminante com variáveis canônicas, baseada em medidas morfométricas do acúleo, poderia ser eficiente na separação de quatro espécies de Anastrepha do grupo fraterculus.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram analisadas 30 fêmeas de cada uma das espécies: A. fraterculus (Wiedemann, 1830), A. obliqua (Macquart, 1835), A. sororcula Zucchi, 1979 e A. zenildae Zucchi, 1979. Todo material estudado foi proveniente do Rio Grande do Norte (RN). A. fraterculus e A. obliqua foram coletadas em Natal, em goiaba Psidium guajava e umbu-cajá Spondias sp., respectivamente. Anastrepha sororcula e A. zenildae foram oriundas de Mossoró, coletadas em goiaba. Exemplares de A. zenildae coletadas nessa área estavam sendo confundidas com A. fraterculus (Araujo et al., 1996).

A identificação das moscas-das-frutas foi realizada com base no exame ventral do ápice do acúleo (Zucchi, 1978) (Figura 1). Após a identificação, o acúleo era destacado da membrana eversível e montado entre lâmina e lamínula, utilizando-se Hoyer. Em seguida, a lâmina era devidamente etiquetada e colocada em uma estufa à 40ºC para secar (aproximadamente 48 horas). A seguir, o acúleo montado em lâmina era examinado em um microscópio biológico provido de câmara clara. O tamanho total do acúleo foi esquematizado com a objetiva do microscópio num aumento de 4X e a câmara clara em 15X. O ápice do acúleo foi desenhado com a objetiva em 40X e a câmara clara em 15X, para que pudesse ser analisado com maior precisão.

Figura 1 -
Ápice do acúleo. A - Anastrepha fraterculus; B - A. obliqua; C - A. sororcula; D - A. zenildae.

Sobre os esquemas do comprimento do acúleo foram marcados dois pontos, um em cada extremidade, entre os quais posteriormente foi medido a distância. Sobre os desenhos do ápice foram marcados pontos homólogos de referência, os quais foram posteriormente utilizados na obtenção das medidas. Apesar do acúleo ser uma estrutura com características morfológicas bem definidas, houve a necessidade de se utilizar dois esquadros para auxiliar a marcação dos pontos. Entre esses pontos de referência, também foram marcados pontos auxiliares, para estabelecer a curvatura entre os pontos de referência. Todos os pontos marcados sobre os desenhos foram registrados em um computador, com a ajuda de uma mesa digitalizadora SummaSketch 12" 12", utilizando-se o programa Digitize (desenvolvido por Richard E. Strauss em 1984). Para o cálculo da distância entre os pontos foi utilizado o programa Distance (versão 2.0, desenvolvido por Richard E. Strauss em 1988). Dessa maneira foram formados arquivos contendo todas as distâncias desejáveis entre os pontos. Esses arquivos foram transferidos para o programa STATISTICA (StatSoft.Inc, 1993, Release 4.3), no qual foi produzido uma matriz de dados, formada pelos valores das distâncias. As distâncias analisadas foram (Figura 2):

Figura 2 -
Esquema do ápice do acúleo de Anastrepha fraterculus ilustrando os pontos de referência (1, 3, 4, 5, 7, 8, e 9) e auxiliares (2 e 6).

D1: Distância entre os pontos 4 e 8 - comprimento do ápice do acúleo.

D2: Distância entre os pontos 8 e 9 - distância entre a abertura genital e o início da serra.

D3: Distância entre os pontos 4 e 9 - comprimento da serra.

D4: Distância entre os pontos 1 e 7 - largura do acúleo na abertura genital.

D5: Distância entre os pontos 3 e 5 - largura do acúleo no início da serra.

D6: Distância entre os pontos 1 e 4 - comprimento do ápice do acúleo, levando em consideração a constrição antes da serra.

D7: Distância entre os pontos 1 e 3 - distância entre a abertura genital e o início da serra, levando em consideração a constrição antes da serra.

Além dessas, foi medido também o comprimento total do acúleo (D8).

Os dados foram logaritmizados para se adequarem à normalidade, pois esse é um pressuposto estatístico para a realização da análise discriminante.

Foi realizada uma análise discriminante com variáveis canônicas, com base nas oito medidas, para verificar o grau de discriminacão das espécies e identificar quais das medidas utilizadas teriam maior peso nessa discriminação. Em seguida, obtiveram-se os coeficientes padronizados das variáveis canônicas, que indicam a contribuição de cada medida nas funções geradas. Com os escores obtidos a partir das duas primeiras funções discriminantes foi montado um gráfico para melhor visualização do padrão de discriminação das espécies estudadas. O termo acúleo utilizado neste trabalho, proposto por Norrbom & Kim (1988), corresponde ao ovipositor empregado por vários autores (e. g. Zucchi, 1978). Todo material estudado foi depositado na coleção do Departamento de Entomologia da ESALQ/USP.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As três funções (raízes) geradas foram testadas por meio de uma análise univariada (ANOVA) e se mostraram significantes (P < 0.05) quanto ao poder discriminante. A primeira função foi responsável por 72% da discriminação entre as espécies estudadas, a segunda por 23,8% e a terceira por 4,2% (TABELA 1).

Com a análise dos coeficientes padronizados das funções obtidas, verifica-se que as medidas que mais contribuem na parcela de discriminação representada pela primeira função são D1, D2, D3 e D7 (TABELA 1). Como a primeira função é responsável por 72% da discriminaçao entre os grupos, pode-se afirmar que essas distâncias são aquelas de maior relevância na separação dos grupos.

O gráfico obtido a partir do contraste das funções 1 e 2 revelou a formação de quatro grupos (Figura 3), cada um pertencendo a uma espécie. Os valores médios e os desvios padrões das oito medidas tomadas no acúleo estão apresentadas na TABELA 2.

Figura 3 -
Gráfico contrastando as funções discriminantes das espécies de Anastrepha, geradas a partir de medidas do ápice do acúleo. FR - Anastrepha fraterculus, OB - A. obliqua, SO - A. sororcula, ZE - A. zenildae.

Como pode-se notar pelos resultados, a análise discriminante mostra-se como mais uma técnica para auxiliar as identificações de espécies de Anastrepha, como já acontece em muitos outros grupos de insetos. É interessante ressaltar que a análise discriminante por variáveis canônicas aplica-se a grupos que foram estabelecidos a priori. Portanto, é preciso ter um conhecimento taxonômico bem fundamentado para separar espécies de Anastrepha através desse método, pois possivelmente até mesmo populações extremas de uma mesma espécie podem ser separadas. Nesse caso, a análise discriminante serviria para determinar padrões de variação interpopulacionais relacionados a alguma variável ambiental ou até mesmo para corroborar com outros tipos de análises já aplicados a determinadas populações. Por exemplo, Selivon (1996) avaliou várias medidas da asa, placa frontal da cabeça e acúleo em populações de Anastrepha fraterculus e, verificou que a análise discriminante apresentou uma tendência em separar populações que apresentavam diferenças genéticas quantificadas por eletroforese de isoenzimas.

CONCLUSÕES

A análise discriminante pode auxiliar nos estudos taxonômicos das espécies de Anastrepha.

Anastrepha fraterculus, A. obliqua, A. sororcula e A. zenildae, coletadas no Rio Grande do Norte (RN), são distinguidas através da análise discriminante, com base em quatro das oito medidas do acúleo.

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Recebido para publicação em 02.09.97

Aceito para publicação em 28.11.97

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Nov 1998
• Data do Fascículo
  Jan 1998

Histórico

• Aceito
  28 Nov 1997
• Recebido
  02 Set 1997