Published April 2, 2024
| Version v1
Publication
Association between environmental gradient of anthropization and phenotypic plasticity in two species of triatomines
Creators
- 1. Universidad Nacional de Córdoba
- 2. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
- 3. University of Buenos Aires
- 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Abstract Background Triatoma garciabesi and T. guasayana are considered secondary vectors of Trypanosoma cruzi and frequently invade rural houses in central Argentina. Wing and head structures determine the ability of triatomines to disperse. Environmental changes exert selective pressures on populations of both species, promoting changes in these structures that could have consequences for flight dispersal. The aim of this study was to investigate the relationship between a gradient of anthropization and phenotypic plasticity in flight-related traits. Methods The research was carried out in Cruz del Eje and Ischilín departments (Córdoba, Argentina) and included 423 individuals of the two species of triatomines. To measure the degree of anthropization, a thematic map was constructed using supervised classification, from which seven landscapes were selected, and nine landscape metrics were extracted and used in a hierarchical analysis. To determine the flight capacity and the invasion of dwellings at different levels of anthropization for both species, entomological indices were calculated. Digital images of the body, head and wings were used to measure linear and geometric morphometric variables related to flight dispersion. One-way ANOVA and canonical variate analysis (CVA) were used to analyze differences in size and shape between levels of anthropization. Procrustes variance of shape was calculated to analyze differences in phenotypic variation in heads and wings. Results Hierarchical analysis was used to classify the landscapes into three levels of anthropization: high, intermediate and low. The dispersal index for both species yielded similar results across the anthropization gradient. However, in less anthropized landscapes, the density index was higher for T. garciabesi . Additionally, in highly anthropized landscapes, females and males of both species exhibited reduced numbers. Regarding phenotypic changes, the size of body, head and wings of T. garciabesi captured in the most anthropized landscapes was greater than for those captured in less anthropized landscapes. No differences in body size were observed in T. guasayana collected in the different landscapes. However, males from highly anthropized landscapes had smaller heads and wings than those captured in less anthropized landscapes. Both wing and head shapes varied between less and more anthropogenic environments in both species. Conclusions Results of the study indicate that the flight-dispersal characteristics of T. garciabesi and T. guasayana changed in response to varying degrees of anthropization. Graphical Abstract
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلفية مجردة تعتبر Triatoma garciabesi و T. guasayana نواقل ثانوية لـ Trypanosoma cruzi وغالبًا ما تغزو المنازل الريفية في وسط الأرجنتين. تحدد هياكل الجناح والرأس قدرة الترياتومين على التشتت. تمارس التغيرات البيئية ضغوطًا انتقائية على مجموعات كلا النوعين، مما يعزز التغييرات في هذه الهياكل التي يمكن أن يكون لها عواقب على تشتت الطيران. كان الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في العلاقة بين تدرج الأنثروبولوجيا واللدونة الظاهرية في السمات المتعلقة بالطيران. الأساليب تم إجراء البحث في قسمي كروز ديل إيجي وإيشيلين (قرطبة، الأرجنتين) وشمل 423 فردًا من نوعي الترياتومين. لقياس درجة الأنثروبولوجيا، تم إنشاء خريطة مواضيعية باستخدام تصنيف خاضع للإشراف، تم اختيار سبعة مناظر طبيعية منها، وتم استخراج تسعة مقاييس للمناظر الطبيعية واستخدامها في تحليل هرمي. لتحديد قدرة الطيران وغزو المساكن على مستويات مختلفة من الأنثروبولوجيا لكلا النوعين، تم حساب المؤشرات الحشرية. تم استخدام الصور الرقمية للجسم والرأس والأجنحة لقياس المتغيرات الشكلية الخطية والهندسية المتعلقة بتشتت الطيران. تم استخدام ANOVA أحادي الاتجاه والتحليل المتغير الكنسي (CVA) لتحليل الاختلافات في الحجم والشكل بين مستويات الأنثروبولوجيا. تم حساب تباين شكل البروكروست لتحليل الاختلافات في الاختلاف الظاهري في الرؤوس والأجنحة. تم استخدام التحليل الهرمي للنتائج لتصنيف المناظر الطبيعية إلى ثلاثة مستويات من الأنثروبولوجيا: عالية ومتوسطة ومنخفضة. أسفر مؤشر التشتت لكلا النوعين عن نتائج مماثلة عبر تدرج الأنثروبولوجيا. ومع ذلك، في المناظر الطبيعية الأقل إنسانية، كان مؤشر الكثافة أعلى بالنسبة لـ T. garciabesi . بالإضافة إلى ذلك، في المناظر الطبيعية البشرية للغاية، أظهرت الإناث والذكور من كلا النوعين أعدادًا منخفضة. فيما يتعلق بالتغيرات الظاهرية، كان حجم جسم ورأس وأجنحة T. garciabesi التي تم التقاطها في معظم المناظر الطبيعية البشرية أكبر من تلك التي تم التقاطها في المناظر الطبيعية الأقل إنسانية. لم يلاحظ أي اختلافات في حجم الجسم في T. guasayana التي تم جمعها في المناظر الطبيعية المختلفة. ومع ذلك، كان للذكور من المناظر الطبيعية ذات الأنثروبولوجيا العالية رؤوس وأجنحة أصغر من تلك التي تم التقاطها في المناظر الطبيعية الأقل أنثروبولوجيا. تنوعت أشكال الجناح والرأس بين بيئات أقل وأكثر بشرية المنشأ في كلا النوعين. الاستنتاجات تشير نتائج الدراسة إلى أن خصائص تشتت الطيران لـ T. garciabesi و T. guasayana تغيرت استجابة لدرجات متفاوتة من الأنثروبولوجيا. الملخص الرسوميTranslated Description (French)
Résumé Contexte Triatoma garciabesi et T. guasayana sont considérés comme des vecteurs secondaires de Trypanosoma cruzi et envahissent fréquemment les maisons rurales du centre de l'Argentine. Les structures des ailes et de la tête déterminent la capacité des triatomines à se disperser. Les changements environnementaux exercent des pressions sélectives sur les populations des deux espèces, favorisant des changements dans ces structures qui pourraient avoir des conséquences sur la dispersion des vols. L'objectif de cette étude était d'étudier la relation entre un gradient d'anthropisation et la plasticité phénotypique dans les traits liés au vol. Méthodes La recherche a été menée dans les départements de Cruz del Eje et d'Ischilín (Cordoue, Argentine) et a inclus 423 individus des deux espèces de triatomines. Pour mesurer le degré d'anthropisation, une carte thématique a été construite à l'aide d'une classification supervisée, à partir de laquelle sept paysages ont été sélectionnés, et neuf métriques de paysage ont été extraites et utilisées dans une analyse hiérarchique. Pour déterminer la capacité de vol et l'invasion des habitations à différents niveaux d'anthropisation pour les deux espèces, des indices entomologiques ont été calculés. Des images numériques du corps, de la tête et des ailes ont été utilisées pour mesurer des variables morphométriques linéaires et géométriques liées à la dispersion du vol. L'ANOVA unidirectionnelle et l'analyse des variations canoniques (AVC) ont été utilisées pour analyser les différences de taille et de forme entre les niveaux d'anthropisation. La variance de forme de Procustes a été calculée pour analyser les différences de variation phénotypique dans les têtes et les ailes. Résultats L'analyse hiérarchique a été utilisée pour classer les paysages en trois niveaux d'anthropisation : haut, intermédiaire et bas. L'indice de dispersion pour les deux espèces a donné des résultats similaires à travers le gradient d'anthropisation. Cependant, dans les paysages moins anthropisés, l'indice de densité était plus élevé pour T. garciabesi . De plus, dans les paysages très anthropisés, les femelles et les mâles des deux espèces présentaient un nombre réduit. En ce qui concerne les changements phénotypiques, la taille du corps, de la tête et des ailes de T. garciabesi capturés dans les paysages les plus anthropisés était plus grande que pour ceux capturés dans les paysages moins anthropisés. Aucune différence de taille corporelle n'a été observée chez T. guasayana recueilli dans les différents paysages. Cependant, les mâles des paysages hautement anthropisés avaient des têtes et des ailes plus petites que ceux capturés dans des paysages moins anthropisés. Les formes des ailes et de la tête variaient entre des environnements de moins en plus anthropiques chez les deux espèces. Conclusions Les résultats de l'étude indiquent que les caractéristiques de dispersion en vol de T. garciabesi et T. guasayana ont changé en réponse à divers degrés d'anthropisation. Résumé graphiqueTranslated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes Triatoma garciabesi y T. guasayana son considerados vectores secundarios de Trypanosoma cruzi y con frecuencia invaden casas rurales en el centro de Argentina. Las estructuras de las alas y la cabeza determinan la capacidad de dispersión de los triatominos. Los cambios ambientales ejercen presiones selectivas sobre las poblaciones de ambas especies, promoviendo cambios en estas estructuras que podrían tener consecuencias para la dispersión del vuelo. El objetivo de este estudio fue investigar la relación entre un gradiente de antropización y la plasticidad fenotípica en los rasgos relacionados con el vuelo. Métodos La investigación se llevó a cabo en los departamentos de Cruz del Eje e Ischilín (Córdoba, Argentina) e incluyó 423 individuos de las dos especies de triatominos. Para medir el grado de antropización, se construyó un mapa temático utilizando una clasificación supervisada, de la cual se seleccionaron siete paisajes, y se extrajeron nueve métricas de paisaje que se utilizaron en un análisis jerárquico. Para determinar la capacidad de vuelo y la invasión de viviendas a diferentes niveles de antropización para ambas especies, se calcularon índices entomológicos. Se utilizaron imágenes digitales del cuerpo, cabeza y alas para medir variables morfométricas lineales y geométricas relacionadas con la dispersión del vuelo. El ANOVA unidireccional y el análisis de variables canónicas (CVA) se utilizaron para analizar las diferencias en tamaño y forma entre los niveles de antropización. La varianza de forma de Procrustes se calculó para analizar las diferencias en la variación fenotípica en cabezas y alas. Resultados Se utilizó el análisis jerárquico para clasificar los paisajes en tres niveles de antropización: alto, intermedio y bajo. El índice de dispersión para ambas especies arrojó resultados similares en todo el gradiente de antropización. Sin embargo, en los paisajes menos antropizados, el índice de densidad fue mayor para T. garciabesi . Además, en paisajes altamente antropizados, las hembras y los machos de ambas especies mostraron un número reducido. En cuanto a los cambios fenotípicos, el tamaño del cuerpo, la cabeza y las alas de T. garciabesi capturados en los paisajes más antropizados fue mayor que para los capturados en paisajes menos antropizados. No se observaron diferencias en el tamaño corporal en T. guasayana recogido en los diferentes paisajes. Sin embargo, los machos de paisajes altamente antropizados tenían cabezas y alas más pequeñas que los capturados en paisajes menos antropizados. Tanto las formas de las alas como las de la cabeza variaban entre ambientes menos y más antropogénicos en ambas especies. Conclusiones Los resultados del estudio indican que las características de dispersión en vuelo de T. garciabesi y T. guasayana cambiaron en respuesta a diversos grados de antropización.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الارتباط بين التدرج البيئي للأنثروبولوجيا واللدونة الظاهرية في نوعين من الترياتومين
- Translated title (French)
- Association entre gradient environnemental d'anthropisation et plasticité phénotypique chez deux espèces de triatomines
- Translated title (Spanish)
- Asociación entre gradiente ambiental de antropización y plasticidad fenotípica en dos especies de triatominos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393396911
- DOI
- 10.1186/s13071-024-06258-w
References
- https://openalex.org/W1490560482
- https://openalex.org/W1531541149
- https://openalex.org/W1815722210
- https://openalex.org/W1822798948
- https://openalex.org/W1913457503
- https://openalex.org/W1966707296
- https://openalex.org/W1986831812
- https://openalex.org/W1988111496
- https://openalex.org/W1993923136
- https://openalex.org/W1994688460
- https://openalex.org/W2005494683
- https://openalex.org/W2007375457
- https://openalex.org/W2022485409
- https://openalex.org/W2054159185
- https://openalex.org/W2085189820
- https://openalex.org/W2099117288
- https://openalex.org/W2109957278
- https://openalex.org/W2110350844
- https://openalex.org/W2110956648
- https://openalex.org/W2114574345
- https://openalex.org/W2120630928
- https://openalex.org/W2123090010
- https://openalex.org/W2128971747
- https://openalex.org/W2138673359
- https://openalex.org/W2167972389
- https://openalex.org/W2180940137
- https://openalex.org/W2278258982
- https://openalex.org/W2289411621
- https://openalex.org/W2397992124
- https://openalex.org/W2402074440
- https://openalex.org/W2464610171
- https://openalex.org/W2476314800
- https://openalex.org/W2547569465
- https://openalex.org/W2604243177
- https://openalex.org/W2750126243
- https://openalex.org/W2751173130
- https://openalex.org/W2802969555
- https://openalex.org/W2942501397
- https://openalex.org/W2990852187
- https://openalex.org/W2998856347
- https://openalex.org/W3021063852
- https://openalex.org/W3044040506
- https://openalex.org/W3101142886
- https://openalex.org/W3105264569
- https://openalex.org/W3182728224
- https://openalex.org/W3195842207
- https://openalex.org/W3201849372
- https://openalex.org/W4229035911
- https://openalex.org/W4230399983
- https://openalex.org/W4313887555
- https://openalex.org/W4380995809
- https://openalex.org/W4382197024
- https://openalex.org/W638910688
- https://openalex.org/W653575891