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FUNDAÇÃO SÃO PAULO PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO FACULDADE DE CIÊNCIAS MÉDICAS E DA SAÚDE CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS GUSTAVO BORGES FERRO PROF. DR. HEITOR ZOCHIO FISCHER ENTOMOFAUNA NECRÓFAGA ASSOCIADA À DECOMPOSIÇÃO DE CARNE BOVINA EM UMA LOCALIDADE DE SOROCABA-SP Sorocaba 2011 GUSTAVO BORGES FERRO PROF. DR. HEITOR ZOCHIO FISCHER ENTOMOFAUNA NECRÓFAGA ASSOCIADA À DECOMPOSIÇÃO DE CARNE BOVINA EM UMA LOCALIDADE DE SOROCABA-SP. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Ciências Médicas e da Saúde da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, sob a orientação do Prof. Dr. Heitor Zochio Fischer, requisito para obtenção do título de Bacharel em Ciências Biológicas. Sorocaba 2011 RESUMO Este trabalho verifica a diversidade da entomofauna no processo de sucessão ecológica de restos de carne bovina em um trecho de Mata Atlântica na cidade de Sorocaba-SP. O estudo foi feito a partir da captura dos insetos através de uma armadilha fototrópica de garrafas PET. Foram implantadas dez armadilhas, sendo que a cada três dias se retirava uma, totalizando trinta dias de coleta. Esse procedimento foi repetido outras duas vezes. Observou-se a predominância de indivíduos da ordem Diptera em relação a outras ordens. O gênero Crhysomya (Diptera: Calliphoridae) destacou-se durante todos as coletas devido sua relativa abundância e ocorrência. Os indivíduos da ordem Coleoptera surgiram somente após o aparecimento de larvas de dípteros. As demais ordens tiveram aparições relativamente esporádicas. Palavras chaves: Entomofauna, necrófaga; carne bovina. ABSTRACT NECROPHAGOUS INSECT ASSOCIATED WITH DECOMPOSITION OF BEEF IN A LOCALITY OF SOROCABA-SP This study verifies the diversity of necrophagous insects in the ecological succession of leftover bovine meat in Atlantic Forest area of Sorocaba-SP. The study was made from the capture of these insects by a phototropic PET bottles trap. Ten traps were deployed, and every three days one of them was removed, totaling thirty days of collection. This procedure was repeated twice. It was observed Diptera species predominance in relation to the other orders. The genus Crhysomya (Diptera: Calliphoridae) stood out over all the collections because of its relative abundance and occurrence. Individuals of Coleoptera order arose only after the appearance of Diptera larvae. The other orders were relatively sporadic appearances. Key-words: Insect fauna, necrophagous; bovine meat. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 5 2 OBJETIVO ............................................................................................................... 8 3 MATERIAIS E MÉTODOS ....................................................................................... 9 3.1 Área de estudo ................................................................................................... 9 3.2 Metodologia ........................................................................................................ 9 3.2.1 Instrumento de coleta dos insetos ................................................................ 9 3.2.2 Coleta dos insetos ...................................................................................... 10 3.2.3 Identificação da fauna associada à matéria em decomposição ................. 11 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 12 5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 22 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 23 5 1 INTRODUÇÃO A Biologia Forense pode prestar diversas contribuições na elucidação de crimes, e dentre as várias áreas existentes, a Entomologia Forense é a que usa a aplicação dos estudos dos insetos e outros artrópodes para esse fim (OLIVEIRACOSTA, 2003). Os insetos têm a capacidade de detectar os odores exalados pelos cadáveres muito antes de qualquer ser humano (OLIVEIRA-COSTA, 2003), por isso, são um dos primeiros a chegar ao local onde a matéria orgânica está presente, mesmo que a decomposição de vertebrados seja dominada por microorganismos como bactérias ou fungos (GOFF, 2000). A prática da entomologia forense está diretamente ligada a qualquer inseto que se relacione com cadáveres (VIANNA, 2004), seja apenas para a ovoposição, sítio de cópula ou mesmo como fonte protéica (OLIVEIRA-COSTA, 2003). Para a determinação do intervalo pós-morte (IPM), que é uma das principais aplicações da Entomologia Forense, os peritos podem se valer da rigidez cadavérica, do resfriamento do corpo, dos livores cadavéricos, das diferentes fases de decomposição e, por fim, da fauna cadavérica na qual se utiliza dados dos hábitos e biologia das espécies necrófagas (BENECKE, 2001). A atividade dos insetos necrófagos, por sua vez, acelera o processo de decomposição e acaba favorecendo o aparecimento de outras espécies (OLIVEIRACOSTA, 2003). Muitas dessas espécies não são necessariamente necrófagas, são predadoras, alimentando-se das espécies necrófagas, ou onívoras, visitantes da carcaça em busca de abrigo (SMITH, 1986). É possível obter também, por meio da fauna forense, sangue e outros tecidos do cadáver, que se encontram dentro do trato digestivo dos insetos e, dessa forma, possibilitar a realização de exame para a identificação através do DNA (OLIVEIRACOSTA, 2003). Alguns estudos ainda demonstram a possibilidade da extração de DNA humano obtidos de fêmeas de mosquito para o uso forense (HAWLEY & BUDOWLE, 2000). 6 Como fatores influentes na ovoposição e atração dos insetos à carcaça, temos o clima, especialmente a temperatura e a umidade, que também apresentam grandes influências no processo de sucessão dos insetos, bem como na decomposição dos corpos (OLIVEIRA-COSTA, 2003). Por isso, de acordo com Roquete (1908 apud OLIVEIRA-COSTA, 2003, p. 125), é impossível aplicar metodologias de intervalo pós-morte (IPM) desenvolvidas em países com climas diferentes, pois além das variações de temperatura, existe a diversidade da fauna e da ecologia, as quais interferem diretamente no processo de sucessão cronológica. Outro fator que influencia na obtenção do IPM em alguns casos, é o tempo de ovoposição (OLIVEIRA-COSTA, 2003). Isso ocorre, por exemplo, quando alguma barreira ou mesmo o local onde se encontra a carcaça impedem a atração imediata de dípteros, o que poderia interferir no tempo estimado do intervalo pós-morte em horas ou até mesmo dias. Nesse contexto, Nuorteva (1977) afirma que um corpo intacto não atrai moscas para ovoposição imediatamente, mas quando há a presença de vômito, sangue e feridas abertas, a ovoposição pode ser estabelecida minutos após a morte. Há também, casos de ovoposição noturna de algumas espécies de califorídeos (Diptera: Calliphoridae) de importância forense, na qual podem ocorrer alterações usuais na estimativa do intervalo pós-morte (GREENBERG, 1990). Existem grupos de insetos que são mais comumente estudados na entomologia forense, dentre eles, destacam-se os dípteros das famílias Muscidae, Calliphoridae e Sarcophagidae (NUORTEVA, 1974), justamente por serem os principais invertebrados consumidores de carcaças e pela sua grande participação no processo de decomposição de cadáveres (REED, 1958 apud MARQUES et.al. 2009). Considerada a segunda ordem de maior interesse forense, os coleópteros das famílias Dermestidae, Silphilidae e Cleridae (SMITH, 1986). Esses ocorrem geralmente nos estágios mais secos de decomposição, por terem normalmente hábito de predadores, chegando antes das larvas de moscas abandonarem os restos, isso devido a uma estratégia para evitar a competição com os dípteros, que são mais ágeis e chegam à carcaça mais rapidamente (OLIVEIRA-COSTA, 2003). 7 Em geral, o padrão de sucessão dos artrópodes no processo de decomposição tem sido muito estudado, principalmente em países de clima temperado, nos quais a lista de espécies que ocorrem nesse tipo de ecossistema já está praticamente elucidada. Mais raros são os trabalhos publicados na região da América Latina. Por esse motivo há a necessidade da realização de mais pesquisas nessa área, levando em consideração a grande dimensão territorial, a diversidade climática, faunística e vegetacional do Brasil (OLIVEIRA-COSTA, 2003). 8 2 OBJETIVO O objetivo deste trabalho foi verificar o processo de sucessão ecológica em carne bovina, identificar a entomofauna e relacioná-la aos diferentes estágios de decomposição. 9 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Área de estudo A área de estudo situou-se em um trecho de Mata Atlântica localizado na Zona Leste da cidade de Sorocaba, coordenadas Latitude 23°30'11.71"S e Longitude 47°25'21.78"O. . Fig. 1- Área de estudo Fonte: Google Earth. 3.2 Metodologia 3.2.1 Instrumento de coleta dos insetos Para a coleta dos insetos, foram utilizadas armadilhas montadas a partir de duas garrafas PET de 2,0L. Essa armadilha é constituída por duas partes, sendo a primeira, a antecâmara (ou câmara inferior) com a isca, onde serão depositados os ovos e coletadas as larvas. Essa antecâmara foi escurecida com fita isolante preta, que proporcionou a captura dos dípteros, fototrópicos positivos, a subirem para a segunda parte da armadilha que é mais iluminada. As aberturas na antecâmara escurecida foram feitas a partir de cortes de 3 cm comprimento e largura, sendo que cada armadilha contava com três aberturas para a entrada dos insetos. Na segunda parte da armadilha, a câmara superior, onde foram coletados os insetos adultos que ficaram presos. 10 Fig. 2 – Modelo de armadilha para a coleta de insetos com fototropia positiva. Fonte: http://tilz.tearfund.org/Portugues/PILARES/Incentivando+a+boa+higiene+e+o+saneamento/P ILARES+Higiene+W14.htm 3.2.2 Coleta dos insetos Foram montadas 10 armadilhas com 100g de carne bovina moída, depositada na antecâmara do recipiente. As armadilhas foram distribuídas pelo local com cerca de 2m de distância uma da outra e permaneceram suspensas à aproximadamente 1,5m do solo em galhos de árvores ou mesmo em arames de cercas presentes no local. As coletas foram realizadas a cada três dias, sendo assim uma armadilha retirada do local a cada coleta para a verificação da entomofauna encontrada, totalizando 30 dias. Duas repetições desse procedimento foram feitas totalizando a realização da pesquisa em cerca de 90 dias, abrangendo os meses de Junho, Julho, Agosto e Setembro. Essas três repetições foram denominadas como ciclos de coletas. O acompanhamento da temperatura, umidade relativa do ar e o índice pluviosidade também foram realizados, a fim de constatar as possíveis interferências que esses fenômenos abióticos causam na atração e diversidade de insetos encontrados na armadilha. Os indivíduos adultos, assim como as larvas coletadas foram colocados separadamente em um recipiente com álcool 70%, e posteriormente levados a Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Sorocaba para a identificação. 11 3.2.3 Identificação da fauna associada à matéria em decomposição A identificação dos indivíduos foi realizada por meio de chaves específicas. Em geral, para a identificação dos insetos foram utilizadas as chaves de identificação de famílias propostas por Triplehorn & Johnson (2011), para a identificação de alguns dípteros adultos, foi utilizada a chave proposta por Carvalho et. al. (2002) e para os coleópteros, a chave de Mise (2007). No caso das larvas, as chaves de Florez et. al. (2009) e Skidmore (1985). Os indivíduos foram separados no mínimo na categoria taxonômica de família, através da morfoespécie e suas devidas características na chave de identificação. Quanto à estimativa da freqüência de cada espécie de insetos associados à isca, foram estabelecidos alguns valores para a determinação da constância dos grupos encontrados. No caso de uma espécie ocorrer em até 29% das coletas, durante um ciclo de coleta, esta foi considerada de constância Rara, se ocorreu entre 30 e 40%, de constância Ocasional e se ocorreu acima dos 50% foi considerada uma espécie de ocorrência Constante. 12 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram coletados um total de 1127 indivíduos adultos de 81 espécies diferentes (Figura 3) e mais 891 larvas de Diptera. De todas as espécies encontradas, houve a predominância de indivíduos das ordens Diptera e Coleoptera, sendo que as demais ordens (Hemiptera, Hymenoptera e Lepidoptera) tiveram uma menor participação no processo de decomposição da carne. Fig. 3 – Representantes dos indivíduos coletados separados por morfoespécie. 13 Fig. 4 – Quantidade de insetos atraídos pela isca de carne bovina, no período de junho a setembro de 2011. Como evidenciado na figura acima (Figura 4), indivíduos da ordem Diptera possuem um número muito maior em relação às outras ordens. Oliveira-Costa (2003) afirma que os dípteros chegam mais cedo à carcaça por serem mais ágeis, e por conseqüência acabam tendo um maior domínio na atividade de sucessão ecológica da carne. Pelo fato do número de indivíduos coletados da ordem Diptera ter sido significantemente maior do que os outros, a freqüência destes está apresentada em famílias (Figura 5), a fim de se verificar quais são as principais associadas à decomposição da carne. 14 Fig. 5 – Freqüência de ocorrência das famílias de Diptera atraídos pela isca de carne bovina, no período de junho a julho de 2011. Observa-se que os califorídeos apresentaram uma maior quantidade de indivíduos em relação às outras familias (Figura 5), essa predominância pode ser explicada pelo fato destas espécies serem as primeiras a atingir as armadilhas; esse fato foi observado por Carvalho & Linhares (2001), tanto em ambiente urbano quanto em ambiente de floresta, o que pode favorecer o seu predominio sobre as demais espécies. A quantidade de insetos atraídos pelas armadilhas nesse trabalho parece não estar relacionada com as variações nas condições ambientais (Figura 6). Carreira et. al. (2008) afirmam que as condições da isca, como estágio de decomposição ou mesmo o efeito do dessecamento da carne, são os fatores que mais interferem na capacidade de atração, podendo assim, explicar a variação na quantidade de insetos encontrados nesse estudo. 15 Fig. 6 – Condições ambientais e freqüência de ocorrência dos insetos atraídos pela isca de carne bovina, no período de junho a julho de 2011. 16 A ocorrência dos insetos, assim como seus hábitos alimentares e sua constância foram estudados durante os ciclos de coletas (Figuras 7, 8 e 9), onde destacam-se, em número de espécies, as famílias Calliphoridae, Drosophilidae, Muscidae, Phoridae e Sarcophagidae, todos pertencentes à ordem Diptera. De acordo com Oliveira-Costa (2003) grande parte dos indíviduos da família Calliphoridae preferem os estágios iniciais de decomposição, o que pode ser visto nas moscas do gênero Chrysomya sp1 e sp2 que tem suas respectivas ocorrências nas coletas consideradas constantes. Já os indivíduos da família Sarcophagidae tem preferência pelos estágios mais avançados de decomposição (CARVALHO & LINHARES, 2001), surgindo apenas no segundo ciclo de coletas em iscas que já estavam expostas logo nos primeiros três dias, nos demais ciclos de coletas a família surgiu em iscas epostas à nove dias em diante. Como já esperado, a família Muscidae ocorreu em todos os três ciclos de coleta, tendo apenas duas espécies de constância ocasional em cada ciclo. Segundo Greenberg & Weels (1998) indivíduos da família Phoridae tem preferência pelos últimos estágios de decomposição, mesmo assim houve a ocorrência desses indivíduos em armadilhas com apenas seis dias de exposição. Na ordem Coleoptera, pode-se destacar o surgimento de indivíduos da família Anthibridae e Crhysomelidae no primeiro ciclo, que são fitófagos, sendo suas ocorrências consideradas raras, porém acidentais. Já os demais coleópteros que estão associados à isca em decoposição, tem preferência pelos estágios mais avançados de putrefação por terem hábitos predadores, e chegarem mais freqüentemente quando a atividade de larvas de Diptera estão no ápice (OLIVEIRACOSTA, 2003). Como no caso de besouros da família Histeridae que além de necrófagos tem hábito predador (CARVALHO & LINHARES, 2001). Silphidae também é considerada predadora por alguns autores, Carvalho & Linhares (2001) os classificam como necrófagos e predadores. Os Staphylinidae são estritamente predadores, preferindo as larvas de Diptera, mas podendo também predar outras espécies presentes na carne (OLIVEIRA-COSTA, 2003). Foram encontrados também indivíduos adultos de lepidópteros nas amostras, como representantes da família Geometridae, Arctiidae e Noctuidae, todas elas de constância rara. De acordo com Oliveira-Costa (2003), apenas indivíduos da família Tineidae e Pyralidae tem participação no processo de sucessão na matéria em 17 decomposição, os demais representantes apenas visitam a isca para sugar os exudatos. Quanto a ordem Hymenoptera, destacam-se as famílias Formicidae e Cynipidae, onde essa primeira possue hábito predador ou mesmo necrófago e Cynipidae de hábito parasita (OLIVEIRA-COSTA, 2003), ambas tiveram rara ocorrência em todos os ciclos de coleta. Houve também, um crescimento na quantidade de indivíduos da ordem Hemíptera no segundo e terceiro ciclo de coletas. Esses indivíduos foram identificados como sendo pertencentes a família Coreidae, todos eles de hábito fitófago. 18 Tabela 1 – Frequência e hábito das espécies coletadas. Classe Ordem Família Anthibridae Chrysomelidae Histeridae Coleoptera Silphidae Staphylinidae Insecta Diptera Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Calliphoridae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Drosophilidae Phoridae Phoridae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Gênero / Espécie sp. sp. Omalodes sp1. Omalodes sp2. Oxilytrum discicolle Xanthopygus sp. Philontus sp. Atheta sp. Chrysomia sp1. Chrysomia sp2. Chrysomia sp3. sp4. sp5. sp6. sp7. sp8. sp9. sp10. sp1. sp2. sp3. sp4. sp5. sp6. sp7. sp8. sp9. sp10. sp11. sp12. sp1. sp2. sp1. sp2. sp3. sp4. sp5. sp6. sp7. sp8. 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª 9ª Coletas 10ª 11ª 12ª 13ª 14ª 15ª 16ª 17ª 18ª 19ª 20ª 21ª 22ª 23ª 24ª 25ª 26ª 27ª 28ª 29ª 30ª Hábito Constância Fitófago Rara Fitófago Rara Necrófago Rara Necrófago Ocasional Necrófago Ocasional Predador Ocasional Predador Rara Predador Rara Necrófago Constante Necrófago Constante Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Ocasional Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Ocasional Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara Necrófago Rara 19 Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Muscidae Sciomyzidae Sciomyzidae Sciomyzidae Sarcophagidae Sarcophagidae Sarcophagidae Sarcophagidae Conopidae Conopidae Neriidae Tephritidae Tephritidae Tephritidae Tephritidae Tephritidae Tephritidae Sepsidae Ceratopogonidae Ceratopogonidae Ceratopogonidae Syrphidae Larvas de Diptera Pupas de Diptera Coreidae Hemíptera Coreidae Coreidae Cynipidae Formicidae Ichneumonidae Hymenoptera Sphecidae Vespidae Colletidae Hallictidae Geometridae Lepidoptera Arctiidae Noctuiidae Orthoptera Acrididae Arachnida Salticidae sp9. sp10. sp11. sp12. sp13. sp1. sp2. sp3. sp1. sp2. sp3. sp4. sp1. sp2. sp1. sp1. sp2. sp3. sp4. sp5. sp6. sp1. sp1. sp2. sp3. sp1. sp1. sp2. sp3. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. sp. Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Necrófago Fitófago Fitófago Fitófago Predador Predador Predador Predador Predador Predador Predador Necrófago Necrófago Necrófago Fitófago Predador Rara Rara Rara Rara Rara Ocasional Ocasional Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Ocasional Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Constante Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara Rara 20 Figura 7 – Estrutura da comunidade. A comunidade de insetos deste trabalho apresentou uma estrutura tradicional, onde existem poucas espécies que possuem muitos indivíduos e muitas espécies que apresentam um número reduzido de indivíduos, sugerindo portanto a dominância de algumas poucas espécies nessa comunidade (Figura 7), assim como o descrito por Silveira Neto et. al. (1976). Vale ressaltar que a quantidade de espécies que podem ocorrer num estudo como esse é bastante grande e que as espécies coletadas até o momento está longe de estar completamente conhecida, pois observa-se que o número de espécies novas ainda continua aumentando conforme o número de coletas que são feitas aumentam também (Figura 8). 21 Figura 8 - Curva do coletor. 22 5 CONCLUSÃO Indivíduos da ordem Diptera tiveram maior ocorrência em relação a outras ordens. A ocorrência dos insetos pareceu não estar relacionada às condições físicas do ambiente. Crhysomya (Diptera: Calliphoridae) destacou-se durante todos os ciclos de coleta devido sua relativa abundância e ocorrência, sugerindo uma possível maior influência desse gênero na comunidade necrófaga da região, pois tiveram aparições desde o terceiro dia de exposição da isca. Os indivíduos da ordem Coleoptera surgiram somente após o aparecimento de larvas de dípteros. As demais ordens tiveram aparições relativamente esporádicas. REFERÊNCIAS BENECKE, M. A brief history of forensic entomology. Forensic Science International, Amsterdam, v. 120, n. 1-2, p. 2-14, 2001. CARREIRA, G. A.; ARANTES, L. C.; LIMA, L. H. C. & QUEIROZ, P. R. Levantamento e caracterização da dipterofauna necrófaga em uma localidade de Brasília. Universitas: Ciências da Saúde., Brasília, v. 6, n. 2, p. 87-102, jul./dez. 2008. CARVALHO, C. J. B., MOURA, M. O. & RIBEIRO, P. B. Chave para adultos e dípteros (Muscidae, Faniidae, Anthomyiidae) associado ao ambiente humano no Brasil. 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