Survival rate, body size and food abundance in pure and mixed blowfly cultures

The influence of food abundance, larval density and interspecific interactions on the survival and body size of Chrysomya albiceps, Chrysomya megacephala and Cochliomyia macellaria was investigated in pure and mixed cultures, to determine the impact of competition and/or facultative predation on native and introduced blowfly species in South America. In mixed cultures there was complete elimination of C. megacephala and C. macellaria. Chrysomya albiceps exhibited higher survival in mixed compared to pure cultures, suggesting that predation offers more advantages than competition for food. Body size of C. albiceps was significantly affected by food scarcity in pure cultures. However, tibia size in males of all species suffered no significant variation as a function of food scarcity. The implications of these results for population dynamics of introduced and native blowfly species are discussed.

Stochastic dynamics in exotic and native blowflies: an analysis combining laboratory experiments and a two-patch metapopulation model

In this study we explored the stochastic population dynamics of three exotic blowfly species, Chrysomya albiceps, Chrysomya megacephala and Chrysomya putoria, and two native species, Cochliomyia macellaria and Lucilia eximia, by combining a density-dependent growth model with a two-patch metapopulation model. Stochastic fecundity, survival and migration were investigated by permitting random variations between predetermined demographic boundary values based on experimental data. Lucilia eximia and Chrysomya albiceps were the species most susceptible to the risk of local extinction. Cochliomyia macellaria, C. megacephala and C. putoria exhibited lower risks of extinction when compared to the other species. The simultaneous analysis of stochastic fecundity and survival revealed an increase in the extinction risk for all species. When stochastic fecundity, survival and migration were simulated together, the coupled populations were synchronized in the five species. These results are discussed, emphasizing biological invasion and interspecific interaction dynamics.

Spatio-temporal dynamics and transition from asymptotic equilibrium to bounded oscillations in Chrysomya albiceps (Diptera, Calliphoridae)

The sensitivity of parameters that govern the stability of population size in Chrysomya albiceps and describe its spatial dynamics was evaluated in this study. The dynamics was modeled using a density-dependent model of population growth. Our simulations show that variation in fecundity and mainly in survival has marked effect on the dynamics and indicates the possibility of transitions from one-point equilibrium to bounded oscillations. C. albiceps exhibits a two-point limit cycle, but the introduction of diffusive dispersal induces an evident qualitative shift from two-point limit cycle to a one fixed-point dynamics. Population dynamics of C. albiceps is here compared to dynamics of Cochliomyia macellaria, C. megacephala and C. putoria.

Dynamics of experimental populations of native and introduced blowflies (Diptera: Calliphoridae): mathematical modelling and the transition from asymptotic equilibrium to bounded oscillations

The equilibrium dynamics of native and introduced blowflies is modelled using a density-dependent model of population growth that takes into account important features of the life-history in these flies. A theoretical analysis indicates that the product of maximum fecundity and survival is the primary determinant of the dynamics. Cochliomyia macellaria, a blowfly native to the Americas and the introduced Chrysomya megacephala and Chrysomya putoria, differ in their dynamics in that the first species shows a damping oscillatory behavior leading to a one-point equilibrium, whereas in the last two species population numbers show a two-point limit cycle. Simulations showed that variation in fecundity has a marked effect on the dynamics and indicates the possibility of transitions from one-point equilibrium to bounded oscillations and aperiodic behavior. Variation in survival has much less influence on the dynamics.

Larval predation on different instars in blowfly populations

Chrysomya albiceps (Diptera: Calliphoridae) é uma predadora facultativa sobre outras moscas-varejeiras, durante o terceiro instar larval. Nesse estudo, nos investigamos a taxa de predação de C. albiceps sobre larvas de primeiro, segundo e terceiro instar de C. megacephala e C. macellaria comparando a vulnerabilidade dos instares larvais frente à predadora. Para as presas de primeiro e segundo instar, C. albiceps apresentou maior taxa de predação sobre C. megacephala. Já sobre larvas de terceiro instar a predadora consumiu mais C. macellaria. O comportamento de C. albiceps sobre as duas espécies de presas sugere uma mudança na estratégia de forrageio da predadora e essa mudança pode ter influencia sobre a comunidade de dípteros necrófagos.

Population dynamics of Lucilia eximia (Dipt., Calliphoridae)

The theoretical dynamics of experimental populations of Lucilia eximia was investigated as an attempt to understand its population biology. Specifically the population dynamics of L. eximia was analysed by means of a mathematical model that incorporates fecundity and survival as density-dependent demographic parameters in discrete time. The sensitivity of these parameters to changes in the magnitude was also investigated. The mathematical model applied to experimental populations of L. eximia predicts a theoretical one-point equilibrium for immatures. The population dynamics of L. eximia is compared to the dynamics of Chrysomya species and Cochliomyia macellaria.

A preliminary study of insect fauna on pig carcasses located in sugarcane in winter in southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Theoretical Dynamics of Experimental Populations of Introduced and Native Blowflies (Diptera: Calliphoridae)

Equilibrium dynamics in experimental populations of Chrysomya megacephala (F.) and C. putoria (Wiedemann), which have recently invaded the Americas, and the native species Cochliomyia macellaria (F.), were investigated using nonlinear difference equations. A theoretical analysis of the mathematical model using bifurcation theory established the combination of demographic parameters responsible for producing shifts in blowfly population dynamics from stable equilibria to bounded cycles and aperiodic behavior. Mathematical modeling shows that the populations of the 2 introduced Chrysomya species will form stable oscillations with numbers fluctuating 3-4 times in successive generations. However, in the native species C. macellaria, the dynamics is characterized by damping oscillations in population size, leading to a stable population level.

Diffusion Model Applied to Postfeeding Larval Dispersal in Blowflies (Diptera: Calliphoridae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The spatial dynamics of native and introduced blowflies (Dipt., Calliphoridae)

The spatial dynamics of three blowfly species was investigated using a spatially extended model of density-dependent population growth and the results indicate an overall stabilizing effect. Introduction of diffusive dispersal induced a quantitative effect of damping variation in population size on the route to a one-fixed point equilibrium in the native species, Cochliomyia macellaria. On the other hand, diffusive dispersal caused qualitative shifts in the dynamics of two invading species, Chrysomya megacephala and Chrysomya putoria. In both species diffusive dispersal can produce a qualitative shift from a two-point limit cycle to a one fixed-point dynamics. Quantitatively, dispersal also has the effect of damping oscillations in population size in the invading species.

Análise faunística de dípteros necrófagos: ecologia e aplicação forense

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Força de interações interespecíficas e agregação larval em moscas-varejeiras

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Califorídeos (Diptera, Oestroidea) associados a cadáveres suínos em uma área de cerrado na reserva ecológica do Inhamum, Caxias, Maranhão, Brasil: subsídios para aplicação em processos forenses

O presente estudo teve como objetivo conhecer a fauna e o padrão de distribuição temporal de califorídeos que colonizam cadáveres suínos em uma área de cerrado na Reserva Ecológica do Inhamum (REI), Caxias, MA. Foram realizados dois experimentos, um no período seco (julho a agosto/2010) e o outro no período chuvoso (março a abril/2011). Em cada experimento foram utilizados três suínos de 12 kg cada, colocados em gaiola de metal. Sobre cada gaiola foi colocada uma “armadilha do tipo suspensa” para capturar os califorídeos adultos que visitassem os cadáveres suínos. Bandejas com serragem foram acopladas debaixo das gaiolas, para coleta de imaturos. Foram obtidos 51.234 espécimes de califorídeos, sendo 25.093 de adultos coletados e 26.141 de adultos criados. Foram identificadas as seguintes espécies: Chloroprocta idioidea (Robineau-Desvoidy, 1830) Chrysomya albiceps (Wiedemann, 1819), Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794), Chrysomya rufifacies (Macquart, 1843), Cochliomyia macellaria (Fabricius, 1775), Hemilucilia benoisti Séguy, 1925, Hemilucilia segmentaria (Fabricius, 1805), Hemilucilia townsendi Shannon, 1926, Lucilia eximia (Wiedemann, 1818) e Lucilia sp1. Chrysomya rufifacies e H. townsendi são novos registros para o Brasil. Cochliomyia macellaria e C. idioidea foram as mais abundantes, em relação aos adultos coletados, enquanto que C. albiceps e C. rufifacies foram as mais abundantes entre os adultos criados. Apenas as espécies do gênero Hemilucilia não se criaram nos cadáveres suínos. A duração da decomposição dos cadáveres suínos foi, em média, de 10 dias e não variou entre os perídos seco e chuvoso, assim como a duração de cada estágio também foi semelhante entre os períodos. As durações dos estágios de decomposição foram diferentes entre si, sendo que o estágio de fermentação foi o mais duradouro. As espécies adultas coletadas de L. eximia, C. idioidea e C. macellaria foram pioneiras na colonização dos cadáveres suínos e estiveram presentes em todos os estágios de decomposição, mas somente L. eximia apresentou associação com o estágio Inicial, segundo o índice de IndVal. Os imaturos de L. eximia foram os primeiros a abandonarem os cadáveres para empuparem no solo, seguidos pelos imaturos de C. macellaria, C. albiceps e C. rufifacies. Segundo o índice de IndVal, os adultos coletados das espécies H. townsendi e H. benoisti foram as únicas que apresentaram associação a apenas um estágio, o de Inchamento; C. rufifacies e C. megacephala apresentaram associação aos estágios de Putrefação Escura e Fermentação; e as demais espécies apresentaram associação a quatro estágios. Em relação aos adultos criados, L. eximia e C. macellaria foram as únicas que apresentaram associação ao estágio de Inchamento, enquanto que C. albiceps e C. rufifacies, as únicas que apresentaram associação ao estágio seco. Os valores de abundância das espécies adultas coletadas de L. eximia, C. idioidea, C. macellaria, C. albiceps e C. rufifacies diferiram entre os estágios de decomposição, sendo que, o de Putrefação Escura foi o mais atrativo. Os valores de abundância dos adultos criados de C. albiceps, C. rufifacies e L. eximia também diferiram entre os estágios, sendo que, o estágio seco foi onde ocorreu maior abundância das espécies de Chrysomya e o de Putrefação Escura, o de L. eximia. Os adultos coletados de L. eximia e C. idioidea, e os adultos criados de C. rufifacies foram mais abundantes no período chuvoso. Em relação aos adultos coletados, a análise de ordenação demonstrou que as comunidades de califorídeos apresentaram maior semelhança entre os estágios de Putrefação Escura, Fermentação e Seco, devido aos maiores valores de riqueza e abundância; no entanto, em relação aos adultos criados, as comunidades dos estágios de Fermentação e Seco foram as mais semelhantes. Estes resultados contribuem para o entendimento do processo de sucessão das espécies de califorídeos adultos visitantes e criados durante a decomposição de cadáveres suínos em uma área de cerrado do estado do Maranhão.

Aspectos demográficos de Chrysomya albiceps (W.) (Diptera: Calliphoridae): análise de sensibilidade dos fatores de mortalidade no estágio imaturo e parâmetros demográficos de adultos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sterilization of immature blowflies (Calliphoridae) for use in larval therapy

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)