Diferenciação por morfometria geométrica alar entre populações de Culicoides (Diptera: ceratopogonidae) insular e continental no Brasil

Abstract

RESUMO

Os maruins são insetos de pequeno porte, amplamente distribuídos em ambientes úmidos e reconhecidos pela relevância médico-veterinária devido ao hábito hematofágico das fêmeas, essencial para a maturação dos ovos. Apresentam uma ampla diversidade no Brasil, mas no estado do Maranhão, a identificação de espécies ainda enfrenta desafios devido algumas semelhanças morfológicas entre grupos, o que dificulta análises ecológicas e epidemiológicas. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo analisar a variação morfológica alar intra e interpopulacional de Culicoides insular (Ilha do Cajual) e continental (Cujupe), utilizando a técnica de morfometria geométrica como ferramenta de diferenciação populacional. Foram analisados 216 indivíduos de Culicoides, abrangendo seis espécies: C. foxi, C. maruim, C. guyanensis, C. insignis, C. leopoldoi e C. paucienfuscatus. Fez-se a digitalização das asas e marcação de 13 marcos anatômicos, submetidos a análises no software MorphoJ, que permitiu capturar variações sutis na conformação alar. O ajuste de Procrustes e a Análise de Variáveis Canônicas (CVA) demonstrou que os dois primeiros eixos (CV1 X CV2) aplicaram 80,50% da variação morfológica. O teste global foi altamente significativo (Goodall’F = 24,17; p < 0,0001), confirmando diferenças marcantes entre os grupos. As análises revelaram maior proximidade morfológica entre C. foxi e C. maruim, enquanto C. guyanensis apresentou maior divergência em relação às demais espécies. Entre as localidades diferenças significativas foram observadas para C. foxi, C. leopoldoi e C. guyanensis, indicando que fatores ambientais e o isolamento geográfico influenciam a conformação alar. Já C. maruim, C. paucienfuscatus e C. insignis não apresentaram diferenças significativas, sugerindo maior homogeneidade populacional possivelmente associada ao fluxo gênico e dispersão passiva. A morfometria geométrica é uma ferramenta eficaz para detectar variações sutis e compreender os padrões populacionais de Culicoides. Os resultados fornecem subsídios importantes para estudos taxonômicos, ecológicos e de vigilância entomológica, além de contribuir para estratégias de controle de vetores em regiões costeiras do Maranhão. ABSTRACT

Biting midges belonging to the genus Culicoides Latreille, 1809 (Diptera: Ceratopogonidae) are small insects widely distributed in humid environments and recognized for their medical and veterinary importance due to the hematophagous behavior of females, which is essential for egg maturation. They exhibit considerable diversity in Brazil; however, in the state of Maranhão, species identification remains challenging because of morphological similarities among some groups, which hinders ecological and epidemiological analyses. In this context, the present study aimed to analyze intra- and interpopulation wing morphological variation in insular (Ilha do Cajual) and continental (Cujupe) populations of Culicoides, using geometric morphometrics as a tool for population differentiation. A total of 216 specimens belonging to six abundant species were analyzed: C. foxi, C. maruim, C. guyanensis, C. insignis, C. leopoldoi, and C. paucienfuscatus. Wing images were digitized, and 13 anatomical landmarks were recorded and analyzed using the MorphoJ software, allowing the detection of subtle variations in wing shape. Procrustes superimposition and Canonical Variate Analysis (CVA) showed that the first two axes (CV1 × CV2) accounted for 80.50% of the morphological variation, revealing overlap and greater morphological similarity between C. foxi and C. maruim. The global test was highly significant (Goodall’s F = 24.17; p < 0.0001), confirming marked differences among the groups. The analyses revealed greater morphological similarity between C. foxi and C. maruim, whereas C. guyanensis showed the highest divergence relative to the other species. Comparisons between localities within the same species indicated significant differences for C. foxi, C. leopoldoi, and C. guyanensis, suggesting that environmental factors and geographic isolation influence wing shape. In contrast, C. maruim, C. paucienfuscatus, and C. insignis showed no significant differences, indicating greater population homogeneity, possibly associated with gene flow and passive dispersal. Geometric morphometrics proved to be an effective tool for detecting subtle variations and understanding population patterns in Culicoides. The results provide important insights for taxonomic, ecological, and entomological surveillance studies and contribute to vector control strategies in coastal regions of Maranhão.