Behavior of the combined radial post-feeding larval dispersal of the blowflies Chrysomya megacephala and Chrysomya albiceps (Diptera, Calliphoridae) and implications for forensic entomology

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

Larval dispersal in Chrysomya megacephala, Chrysomya putoria and Cochliomyia macellaria (Dipt., Calliphoridae): Ecological implications of aggregation behaviour

In this study we investigate aggregated patterns as a consequence of post-feeding larval dispersal in three blowfly species, based on the frequency distribution of sampling units in the substrate having 0, 1, 2,..., n pupae. Statistical analysis revealed that aggregated patterns of distribution emerge as a consequence of larval dispersal, and Cochliomyia macellaria has higher levels of aggregation when compared to Chrysomya megacephala and C. putoria. Aggregation during dispersal is associated with a spatial pattern where most larvae in the species tend to pupariate near the food source. The possible consequences for the population ecology of these species are discussed.

Evolutionary modeling of larval dispersal in blowflies using non-uniform cellular automata

When the food supply flnishes, or when the larvae of blowflies complete their development and migrate prior to the total removal of the larval substrate, they disperse to find adequate places for pupation, a process known as post-feeding larval dispersal. Based on experimental data of the Initial and final configuration of the dispersion, the reproduction of such spatio-temporal behavior is achieved here by means of the evolutionary search for cellular automata with a distinct transition rule associated with each cell, also known as a nonuniform cellular automata, and with two states per cell in the lattice. Two-dimensional regular lattices and multivalued states will be considered and a practical question is the necessity of discovering a proper set of transition rules. Given that the number of rules is related to the number of cells in the lattice, the search space is very large and an evolution strategy is then considered to optimize the parameters of the transition rules, with two transition rules per cell. As the parameters to be optimized admit a physical interpretation, the obtained computational model can be analyzed to raise some hypothetical explanation of the observed spatiotemporal behavior. © 2006 IEEE.

Dispersal and burial behavior in larvae of Chrysomya megacephala and Chrysomya albiceps (Diptera, Calliphoridae)

Blowflies use discrete and ephemeral substrates to feed their larva. After they run out of food, the larvae begin to disperse in order to find adequate places for pupation or additional food sources, a process named post-feeding larval dispersal. Briefly state the aspects and why they are important were studied in a circular arena of 25 cm in diameter and covered with wood shavings to a height of 40 cm allowing post-feeding dispersal from the center of the arena. Larvae of both Chrysomya albiceps and C. megacephala were used in five experiments for each species. For each pupa location, determined as distance from the center, depth, and weight were evaluated. Statistical tests were done to verify the relation between weight, depth and distance for pupation and for larvae of two species shows that the media distance is significantly different for two species and for C. megacephala this distance is greater than the distance for C. albiceps. The depth too is different for each species, as the larvae of C. megacephala buries deeper than C. albiceps. With relation of weight, there is no statistic evidence that have any difference between weights for pupation for each species.

Study of the combined radial post-feeding dispersion of the blowflies Chrysomya megacephala (Fabricius) and C. albiceps (Wiedemann) (Diptera, Calliphoridae)

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

Efeito do tipo de substrato para pupação na dispersão larval pós-alimentar de Chrysomya albiceps (Diptera, Calliphoridae)

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

Processos auto-organizados: efeitos de substâncias químicas que agem no sistema nervoso sobre o desenvolvimento e padrão de dispersão larval pós-alimentar de dípteros (Calliphoridae e Muscidae)

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

The influence of temperature on the behavior of burrowing in larvae of the blowflies, Chrysomya albiceps and Lucilia cuprina, under controlled conditions

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

Influence of photoperiod on body weight and depth of burrowing in larvae of Chrysomya megacephala (Fabricius) (Diptera, Calliphoridae) and implications for forensic entomology

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

Theoretical approaches to forensic entomology: I. Mathematical model of postfeeding larval dispersal

An overall theoretical approach to model phenomena of interest for forensic entomology is advanced. Efforts are concentrated in identifying biological attributes at the individual, population and community of the arthropod fauna associated with decomposing human corpses and then incorporating these attributes into mathematical models. In particular in this paper a diffusion model of dispersal of post feeding larvae is described for blowflies, which are the most common insects associated with corpses.

Frugivory, Post-feeding Flights of Frugivorous Birds and the Movement of Seeds in a Brazilian Fragmented Landscape

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Biophysical models of larval dispersal in the Benguela Current ecosystem

We synthesise and update results from the suite of biophysical, larval-dispersal models developed in the Benguela Current ecosystem. Biophysical models of larval dispersal use outputs of physical hydrodynamic models as inputs to individual-based models in which biological processes acting during the larval life are included. In the Benguela, such models were first applied to simulate the dispersal of anchovy Engraulis encrasicolus and sardine Sardinops sagax ichthyoplankton, and more recently of the early life stages of chokka-squid Loligo reynaudii and Cape hakes Merluccius spp. We identify how the models have helped advance understanding of key processes for these species. We then discuss which aspects of the early life of marine species in the Benguela Current ecosystem are still not well understood and could benefit from new modelling studies.

Population genetics of C. Maenas : oceanography and larval dispersal

Decifrar a complexa interacção entre os ciclos de vida de espécies marinhas e a oceanografia revela-se fundamental para a compreensão do fluxo genético e da conectividade no meio marinho. Nas espécies marinhas com desenvolvimento indirecto o fluxo de genes entre populações depende da distância que separa as populações, bem como da interacção entre a duração do desenvolvimento larvar, do comportamento das larvas e dos padrões de circulação oceânica. A conectividade larvar influencia uma variedade de processos como a dinâmica de stocks e de populações, a distribuição e limites geográficos das espécies, a estrutura genética das populações e a dispersão de espécies invasivas e reveste-se consequentemente de uma importância fundamental na identificação das unidades populacionais evolucionariamente relevantes e para a gestão e conservação marinhas. Os marcadores genéticos e os Modelos Individuais Acoplados a Modelos Físico-Biológicos (“ICPBMs”) são actualmente ferramentas fundamentais para o estudo dos padrões de dispersão larvar e para avaliar o nível de conectividade populacional. A presente tese respeita à avaliação das escalas espaciais de conectividade de populações de uma espécie costeira, o caranguejo Carcinus maenas, e utiliza conjuntamente informação de marcadores genéticos, análise de séries temporais de fornecimento de larvas e um modelo numérico de circulação oceânica. O primeiro capítulo introduz a temática da conectividade em espécies marinhas e inclui algumas referências aos métodos moleculares, analíticos e de modelação seguidos ao longo da tese. Através da utilização de múltiplas ferramentas – avaliação da estrutura genética geográfica de C. maenas na sua distribuição nativa com recurso a marcadores de DNA (microssatélites) (Capítulo 2), avaliação da estrutura genética temporal das larvas que formam os eventos de fornecimento larvar à Ria de Aveiro, NW Portugal (Capítulo 3), descrição da variabilidade inter-anual do fornecimento larvar à Ria de Aveiro, NW Portugal (Capítulo 4) e validação de um modelo ICPBM que descreve os padrões observados de fornecimento (Capítulo 5) – esta tese espera poder contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos que regulam o fluxo de genes e a conectividade entre populações de organismos marinhos. No Capítulo 6 são apresentadas as principais conclusões da investigação. A análise genética com recurso a microssatélites indicou que as populações de C. maenas são geneticamente homogéneas ao longo de várias centenas de km, dentro da distribuição nativa da espécie. Paralelamente, não foram encontrados indícios da existência de reprodução por “sweepstakes” em C. maenas de populações da costa oeste da Península Ibérica, visto que não se obtiveram diferenças genéticas significativas entre os eventos larvares. Também não se encontrou qualquer estrutura familiar entre as larvas que formam cada episódio de fornecimento, e não houve nenhuma redução significativa da variabilidade genética das larvas quando comparada com a de caranguejos adultos. A análise de séries temporais de suprimento de larvas na Ria de Aveiro em cinco anos estudados indica que este é um fenómeno episódico e variável, sendo os maiores episódios de fornecimento coincidentes com as marés vivas e acentuados por fortes ventos de sul. O modelo ICPBM foi validado com sucesso e parece fornecer uma estimativa realística das escalas espaciais e temporais de dispersão larvar, de acordo com as observações da estrutura genética e da ausência de reprodução por “sweepstake” em C. maenas da costa oeste da Península Ibérica