Explorando escolhas de história de vida: usando a temperatura e o tipo de substrato como fatores de interação para as preferências de larvas e fêmeas de mosca-varejeira

As moscas, particularmente os muscóides caliptratos (incluindo moscas-varejeiras, moscas domésticas, moscas-bot e moscas-da-carne, entre outros), exibem uma ampla gama de estilos de vida, englobando comportamentos parasitários e necrossaprófagos¹. As espécies parasitárias tipicamente causam miíase, uma infestação de tecidos vivos por larvas (larvas)². Na família Calliphoridae, tanto as espécies parasitárias obrigatórias quanto as facultativas são as principais pragas pecuárias responsáveis por perdas econômicas e precários de bem-estar animal devido às infestações de larvas 2,3,4,5,6,7. Parasitas obrigatórios, como as bicheiras do Novo Mundo e do Velho Mundo (Cochliomyia hominivorax e Chrysomyia bezziana, respectivamente), são especialmente problemáticos4,7,8,9,10 juntamente com parasitas facultativos, como as moscas-varejeiras (Lucilia cuprina e Lucilia sericata)2,5,6^{, 7º}. Espécies não parasitárias, incluindo as sapronecrófagas, desenvolvem-se em matéria orgânica em decomposição e necrótica e são comumente encontradas em ambientes insalubres. Seu estilo de vida estritamente não parasitário pode ser usado com sucesso para a terapia de larvas, que usa larvas de moscas para limpar feridas de tecidos necróticos^11,12,13. As moscas-varejeiras também são utilizadas na ciência forense, pois estão entre os primeiros organismos a localizar e colonizar corpos recentemente falecidos, sendo que as larvas em desenvolvimento servem como meio de estimar o tempo da morte¹⁴.

O estilo de vida da mosca-varejeira tem sido objeto de várias pesquisas (e.g.^,15,16,17,18,19,20,21) devido à sua importância em relação aos interesses humanos. A compreensão dos mecanismos biológicos que regem o estilo de vida de uma espécie pode fornecer informações valiosas para melhorar os métodos destinados ao controle de espécies-praga. Além disso, a diversidade e a evolução dos estilos de vida das moscas-varejeiras oferecem um contexto ideal para estudar as origens e os mecanismos de características complexas (por exemplo, parasitismo). O parasitismo devido às larvas que se alimentam de tecidos vivos evoluiu independentemente várias vezes dentro da família Calliphoridae^22,23. No entanto, a história evolutiva dos hábitos alimentares das moscas-varejeiras ainda é pouco conhecida, com estudos restritos ao mapeamento dos hábitos ao longo de filogenias (e.g.^,16,19,22) sem o auxílio de ensaios funcionais. Por exemplo, é incerto se os parasitas obrigatórios evoluíram de generalistas (isto é, parasitas facultativos) ou diretamente de espécies necrófagas. Os processos moleculares, fisiológicos e comportamentais que acompanham as mudanças evolutivas no estilo de vida também são amplamente desconhecidos.

Nesse contexto, parasitas facultativos, como a mosca-varejeira Lucilia cuprina, que podem se desenvolver como parasitas em um hospedeiro ou como necrófagos em cadáveres, oferecem a possibilidade de explorar os fatores e mecanismos que controlam as escolhas de estilo de vida. Lucilia cuprina é uma espécie cosmopolita conhecida por causar moscas de ovelhas, especialmente na Austrália, onde é considerada uma praga ^3,16. A miíase por L. cuprina também pode ocorrer em outros animais de criação, animais de estimação e humanos 3,24,25,26,27,28,29,30. No entanto, suas larvas também podem se desenvolver em tecidos necróticos e matéria em decomposição e esta espécie tem sido usada com sucesso em entomologia forense por ser muito rápida para localizar e colonizar cadáveres^31,32,33,34. Embora o estilo de vida parasitário versus não parasitário das moscas-varejeiras seja definido pelo estágio larval, é a fêmea adulta que seleciona o local de oviposição. Consequentemente, a fêmea adulta influencia fortemente o estilo de vida das larvas, uma vez que estas têm mobilidade limitada. No entanto, a escolha da fêmea não implica necessariamente que as larvas prefiram o mesmo substrato quando apresentadas com uma escolha³⁵. Uma hipótese é que mudanças comportamentais que levam as fêmeas a colocar seus ovos em tecidos vivos poderiam ter sido parte de uma mudança precoce para um estilo de vida parasitário. Pré-adaptações ou capacidades fisiológicas das larvas resultantes teriam sido essenciais para o seu desenvolvimento bem-sucedido no tecido vivo, levando ao surgimento do estilo de vida parasitário. Como tal, os processos afetados e selecionados podem não necessariamente se alinhar entre as duas fases da vida.

Neste contexto, dois métodos foram desenvolvidos para testar a preferência comportamental em moscas-varejeiras, em particular, para L. cuprina, em relação ao substrato alimentar larval (ensaio de preferência larval) e ao local de oviposição (ensaio de preferência de fêmeas). Esses métodos levam em conta dois fatores que interagem: temperatura e frescor da carne. A temperatura foi escolhida como fator crucial, uma vez que a maioria dos casos de miíase ocorre em animais^{homeotérmicos2}. Assim, uma temperatura de 33 °C foi selecionada como proxy para o “fator de estilo de vida parasitário”, enquanto uma temperatura de 25 °C (temperatura ambiente) representa o “fator não parasitário”. A temperatura de 25 °C foi escolhida por ser representativa da temperatura média anual registrada no Brasil (Instituto Nacional de Meteorologia, INMET). Adicionalmente, dois tipos de substratos cárneos foram considerados, ambos de origem bovina: (i) carne fresca suplementada com sangue, mimetizando o substrato para o estilo de vida parasitário, que é utilizado para criar a mosca-varejeira parasita Co. hominivorax em condições de laboratório³⁶, e (ii) carne podre de 5 dias de idade, emulando o substrato para o estilo de vida necrófago. O substrato bovino é comumente utilizado para criar L. cuprina em condições de laboratório^27,37,38,39 por oferecer diversas vantagens em termos de disponibilidade, custo-benefício e praticidade^, além de ser um substrato ecologicamente justificável. Outros estudos^40,41 comparando o efeito de substratos podres versus frescos em moscas-varejeiras utilizaram substrato podre com 7 dias de idade (em condições anaeróbias) e mostraram um efeito adverso do substrato podre sobre as taxas de desenvolvimento^, sobrevivência e crescimento. Como L. cuprina é conhecida por colonizar cadáveres frescos que geralmente são expostos ao ar, resolvemos usar carne podre de 5 dias de idade (carne moída) em vasos não herméticos (decomposição aeróbia e anaeróbia) para mimetizar um substrato necrófago.

Os desenhos experimentais aqui apresentados oferecem a vantagem de discernir preferências por fatores individuais, bem como seus efeitos combinados. Além disso, os fenótipos pontuados, a saber, a escolha do substrato alimentar larval e o número de ovos colocados, são diretamente relevantes para os aspectos biológicos e ecológicos das espécies de moscas-varejeiras. A adequação desses protocolos é destacada pela demonstração de sua eficácia em L. cuprina. Adicionalmente, é fornecido um roteiro de análise estatística, que pode ser utilizado para comparar os resultados observados obtidos em L. cuprina com dados aleatórios simulados, garantindo análises e interpretações estatísticas robustas.