Diversity and spatial distribution of black flies (Diptera: Simuliidae) in the Ijuí river drainage basin, Rio Grande do Sul, Brazil

Abstract

Abstract. In southern Brazil there are several problems regarding the hematophageal activity of black flies, and the information on the distribution of species are still insufficient. In this study, our main goals were to recognize Simuliidae species and to analyze abiotic factors regarding the distribution of immature stages (larva and pupa) in streams from the Ijuí River basin, Northwest of Rio Grande do Sul, Brazil. We sampled simulids specimens in 27 study sites, covering three regions (high, intermediate and low altitude). Concomitantly, we recorded abiotic factors in the studied sites, such as: temperature, electrical conductivity, dissolved oxygen, atmospheric pressure, pH, altitude and stream width. For data analysis, we performed Kruskal-Wallis, ANOVA, Principal Component Analysis (PCA), Analysis of Indicator Species and Canonical Correspondence (CCA). A total of 10 species of black Flies was recorded. Simulium pertinax Kollar, Simulium incrustatum Lutz and Simulium orbitale Lutz were the most frequent. There was no significant difference in richness and density of the species between the different regions studied, except for Simulium jujuyense Paterson & Shannon. The sampled environments were segregated according to the location within the basin, and only S. jujuyense was considered an indicator species of the upper region. These results can be explained by the homogeneous conditions of the Ijuí River basin, which have suffered anthropogenic pressure mainly due to agricultural activities, resulting in losses in local aquatic biodiversity. Also, it may indicate that the control must be conducted considering the basin as a whole, and not only as isolated stretches of the streams.Diversidade e distribuição espacial de borrachudos (Diptera: Simuliidae) na bacia hidrográfica do rio Ijuí, Rio Grande do Sul, BrasilResumo. No sul do Brasil existem problemas com atividade hematofágica de borrachudos e as informações referentes à distribuição das espécies ainda são insuficientes. O presente estudo visa reconhecer as espécies de Simuliidae e analisar fatores abióticos quanto a distribuição dos estágios imaturos (larva e pupa) em riachos da Bacia do Rio Ijuí, no Noroeste do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletados simulídeos em 27 pontos de estudo, cobrindo três regiões da bacia (alta, intermediária e baixa altitude). Concomitantemente, foi feito o registro de fatores abióticos nos trechos estudados, tais como: temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, pressão atmosférica, pH, altitude e largura do riacho. Foram realizadas análises de Kruskal-Wallis ou ANOVA, Análise de Componentes Principais (PCA), Análise de Espécie Indicadora e de Correspondência Canônica (CCA). Foi registrado um total de 10 espécies de Simuliidae. Simulium pertinax Kollar, Simulium incrustatum Lutz e Simulium orbitale Lutz foram as mais frequentes. Não ocorreu diferença na riqueza e na densidade das espécies entre as diferentes regiões estudadas, exceto para Simulium jujuyense Paterson & Shannon. Os ambientes nos pontos de amostragem foram segregados de acordo com a sua localização na bacia, e apenas S. jujuyense foi considerada uma espécie indicadora da região alta. Tais resultados podem ser explicados pelas condições homogêneas da Bacia do Rio Ijuí, que vêm sofrendo pressão antropogênica principalmente devido às atividades agrícolas, resultando em perdas na biodiversidade aquática local. Também, indicam que o controle deve ser realizado considerando a bacia como um todo e não apenas em trechos isolados dos riachos.

Spatio-temporal distribution of preimaginal black flies (Diptera: Simuliidae) in streams of a sub-basin of the Uruguay river basin, southern Brazil

“…The fact that only few species were expressive in abundance is in accordance with the results obtained by mCgill et al (2007) and several other studies regarding immature stages of simuliids (strieder et al 2006;sAntos et al 2010;ArAndA 2017;menzel et al 2019;jitklAng et al 2020), suggesting that environments modified by economic activities are more homogeneous (CouCeiro et al 2014). In the Comandaí river sub-basin, a higher abundance of simuliids (44.38%) was observed in mouth stretches.…”

“…Simulium incrustatum (14.56%) was the second most abundant species in this study and, along with S. pertinax, represented 92.11% of the total sample, also showing a wide distribution within the sampled streams, which corroborate previous studies (doCile et al 2015;yA'CoB et al 2016;menzel et al 2019). The occurrence of this species was higher in the source and in the upper region of the sub-basin.…”

“…The simuliid richness observed in the Comandaí river subbasin represents 39.28% of all the reported species for the state of Rio Grande do Sul, and 6.79% of the total sampled species current reported for Brazil (Adler 2021). From the eleven sampled species in this study, S. pertinax (77.55%) showed the highest abundance and frequency of occurrence, a similar result was observed in other studies carried out in several other watersheds from Rio Grande do Sul (strieder 2004;strieder et al 2006;sAntos et al 2007;BertAzo et al 2013;CouCeiro et al 2014;menzel et al 2019), as well as in other Brazilian states (CunHA 2004;lozovei et al 2004;Coppo & lopes 2010;ArAndA 2017;Figueiró et al 2020). This species adapts easily to different micro-habitats, and currently occurs in 17 of the 27 Brazilian states, in addition to other South American countries such as Argentina, Bolivia and Paraguay (Adler 2020).…”

Simulídeos (simuliidae: diptera) como objeto de estudo no Brasil e no mundo

“…Aspectos negligenciados: diversidade genética, filogenia e número de espécies do grupo A família Simuliidae é uma família representada por dípteros aquáticos que se encontram ausentes apenas na Antártica, desertos e ilhas onde por falta de riachos e água corrente ou existência de temperaturas extremas, o desenvolvimento do estágio larval é inviável. Análises taxonômicas baseadas em características morfológicas sugerem que está Família possuiria aproximadamente 2.328 espécies, incluindo 12 fósseis (MENZEL et al, 2019). Estudos de filogenia molecular de insetos tem avançado enormemente nos últimos devido as novas tecnologias de sequenciamento de DNA (NGS em inglês -Next Generation Sequence).…”

Leucocytozoon cariamae n. sp. and Haemoproteus pulcher coinfection in Cariama cristata (Aves: Cariamiformes): first mitochondrial genome analysis and morphological description of a leucocytozoid in Brazil

“…Historically, leucocytozoid parasite transmission has been deemed negligible in the Neotropics outside these highland areas, despite the local presence of Simuliidae black flies (Figueiró et al ., 2012; Docile et al ., 2015; Coscarón and Coscarón-Arias, 2017; Vieira et al ., 2017; Menzel et al ., 2019), the Diptera insects that transmit these parasites (Valkiūnas, 2005). Early reports using microscopy alone showed low rates of Leucocytozoon infection in Neotropical areas (Galindo and Sousa, 1966; Forrester et al ., 1977; White et al ., 1978; Bennett et al ., 1980; Bennett and Lopes, 1980; Woodworth-Lynas et al ., 1989).…”