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Artigo de método

Morfometria Tradicional de Mosquitos Adultos

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DOI:

10.3791/69556

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24 de abril de 2026

 ,  , 
1Entomology and Nematology Department, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, Gainesville

Neste artigo

Resumo

Este protocolo detalha um método para dissecar e medir características-morfológicas chave usando um software de análise de imagens para avaliar a aptidão dos mosquitos.

Resumo

Os mosquitos são vetores principais de patógenos que afetam a saúde humana e animal. Medir características morfológicas dos mosquitos permite que os pesquisadores avaliem o impacto de tratamentos (por exemplo, aplicação de inseticidas, transgênese) ou fatores ecológicos (por exemplo, estresse nutricional, mudanças de habitat) na aptidão física. A aptidão em espécies de mosquitos tem sido associada à capacidade vetorial e, portanto, impacta diretamente o risco de transmissão de patógenos transmitidos por vetores. Aqui, utilizamos um software de análise de imagens para medir características-chave morfológicas de mosquitos coletados durante a vigilância de mosquitos como um indicador da aptidão física.

Introdução

A aptidão representa a capacidade de um organismo individual de sobreviver e se reproduzir em seu ambiente. Em condições ideais, a pesquisa em aptidão envolve a avaliação das exposições ambientais na capacidade reprodutiva total. No entanto, medir a fecundidade em estudos ecológicos é frequentemente difícil, ou até impossível, porque a idade dos indivíduos em populações pesquisadas não pode ser controlada de forma confiável. Assim, ecologistas medem traços funcionais, incluindo traços morfológicos, fisiológicos e fenológicos, que demonstraram impactar ou representar a aptidão do indivíduo 1,2. Tais avaliações são particularmente valiosas quando métricas de aptidão podem informar a dinâmica populacional e o potencial de transmissão de doenças emmosquitos 3.

Mosquitos imaturos são aquáticos, e diferentes gêneros e espécies apresentam preferências de habitat distintas. Por exemplo, Aedes aegypti, o principal vetor da dengue no mundo, é conhecido por se desenvolver em uma grande variedade de recipientes artificiais, como vasos de flores, latas, tampas de garrafa, pneus ecalhas 4,5,6. Por outro lado, algumas espécies, como Aedes triseriatus, preferem ovipositar em habitats naturais como buracosde árvores 7. Essa variabilidade nos habitats de desenvolvimento resulta na exposição larval a diferentes fatores de estresse, incluindo temperatura, predação e competição intraespecífica por recursos, o que pode influenciar a aptidão dos adultos resultantes. Por exemplo, embora a temperatura ambiental esteja positivamente correlacionada com a taxa de desenvolvimento larval, a variabilidade da temperatura durante o desenvolvimento larvar pode afetar negativamente a longevidade e fecundidade dos mosquitosadultos 8,9,10,11. Da mesma forma, a escassez de recursos durante o desenvolvimento causada pela baixa disponibilidade de alimento ou altos níveis de competição larvaria pode resultar em adultos menores com expectativas de vidamais curtas 12,13,14.

Muitos fatores que influenciam o potencial reprodutivo dos mosquitos também afetam sua capacidade de transmitirpatógenos 15. A infecção por patógenos transmitidos por mosquitos impõe um custo de aptidão física, pois o vetor mosquito deve alocar recursos para resistir à infecção, que não estão mais disponíveis para cumprir outrasfunções 16,17,18,19. Indivíduos maiores e mais aptos demonstraram ingerir maiores quantidades de néctar e sangue durante a alimentação e sequestrar recursos de forma mais eficaz do que indivíduos menores, resultando em aumento da longevidade e fecundidade20. Além disso, esses indivíduos tendem a ser mais resistentes a patógenos21. Isso pode ser observado em múltiplas espécies em estudos de estresse alimentar e competição larval. Aedes aegypti forneceu uma dieta larvaria de alta quantidade e qualidade, e apresentou taxas menores de disseminação e transmissão para o vírus Zikae Sindbis 22,23. De forma semelhante, Aedes triseriatus criados com dieta nutricionalmente carente foram mais suscetíveis ao vírus La Crosse do que seus equivalentes bemalimentados 24, e um padrão comparável foi relatado no modelo25 de infecção por Anopheles gambiae-Plasmodium falciparum. O aumento da competição larvaria entre e intra específicos em Aedes aegypti e Aedes albopictus também tem sido associado a maior suscetibilidade ao vírus dadengue 26. Por fim, o estresse térmico demonstrou aumentar a transmissão do vírus do Nilo Ocidental nos membros do complexo de espéciesCulex pipiens 17, e a transmissão da malária em Anopheles stephensi27.

Dado o impacto dos fatores ambientais na aptidão e capacidade vetorial dos mosquitos, os pesquisadores precisam considerar a aptidão das populações observadas durante estudos ecológicos. Vários traços foram identificados como indicativos de aptidão em mosquitos e, portanto, podem ser usados em estudos ecológicos comparativos. Numerosos estudos mostraram que o comprimento das asas é preditivo tanto da massa corporal quanto dafecundidade 14,28,29,30,31. Outras características, como comprimento das pernas, comprimento da probóscide e comprimento do corpo, também demonstraram correlacionar-se com a aptidão 32,33,34,35. Historicamente, esses métodos envolveram o uso de slides analógicos em grade e lentes de medição. No entanto, softwares de captura e análise de imagens de alto detalhe oferecem a oportunidade de obter medições de maior resolução de características com maior precisão e reprodutibilidade. Aqui, delineamos a metodologia para dissecar e medir características-morfológicas chave usada em nosso laboratório para pesquisas em mosquitos selvagens coletados como parte de estudos ecológicos usando softwares de análise de imagem para obter medições de alta precisão.

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Protocolo

NOTA: Insetos estão isentos de considerações legais ou institucionais de comitês de revisão. Portanto, não é necessária aprovação para esse tipo de pesquisa.

1. Dissecação e imagem de mosquitos

  1. Transfira fêmeas individuais coletadas na natureza para uma placa de Petri de 90 mm e coloque-as sob um microscópio dissecador equipado com uma câmera digital.
    NOTA: Este protocolo pode ser usado tanto para mosquitos criados em laboratório quanto coletados na natureza. Quaisquer métodos conhecidos de coleta de mosquitos podem ser usados com esta metodologia de dissecação.
  2. Ajuste a ampliação com base na espécie e no inseto individual, e foque para que todo o corpo do mosquito seja visível e ocupe a maior parte do campo de visão da câmera.
  3. Usando microtesoura, dissece os seguintes tecidos/apêndices (Figura 1): pata traseira esquerda na coxa, asa esquerda na base do júgio, antena esquerda na antena e probóscide no clípeo
  4. Transfira os tecidos dissecados para um ferrolho montado com fita dupla face.
  5. Com os apêndices removidos, ajuste o restante do corpo do mosquito para que seu lado esquerdo fique visível. Se necessário, membros adicionais podem ser removidos para permitir que o mosquito fique alinhado com a placa de Petri. Usando a câmera do microscópio, capture uma imagem do lado esquerdo do mosquito.
  6. Sem ajustar ampliação ou foco, remova a placa de Petri contendo o mosquito e substitua-a pela lâmina montada com os tecidos dissecados (antenas, probóscide, asa e perna traseira). Usando a câmera do microscópio, capture uma imagem dos tecidos dissecados.
  7. Sem ajustar ampliação ou foco, remova a lâmina montada com tecido mosquito e substitua-a pela lâmina de calibração (micrômetro de palco). Usando a câmera do microscópio, capture uma imagem da lâmina de calibração.
    NOTA: A análise das imagens capturadas pode ocorrer em um momento separado da dissecação.

2. Medição de características de mosquitos

  1. Abra as imagens coletadas durante a dissecação de mosquitos no software de análise de imagem da câmera. Se a câmera do microscópio não incluir software de análise de imagem, pode ser utilizado um software de análise de imagem independente, como o ImageJ.
  2. Usando a ferramenta de medição do software configurada para pixels, meça uma seção de 1 mm da escala de calibração na imagem do slide de calibração tirada. Registre o número de pixels por milímetro (px/mm) para a ampliação e o foco dessa imagem.
  3. As medições do mosquito agora podem ser realizadas. Comece medindo e registrando o comprimento (em pixels) do tórax e abdômen do mosquito na imagem em vista lateral. O comprimento torácico é medido como a distância entre a parte anterior do tórax e a parte posterior do escutelo vista de lado. O comprimento abdominal é a distância da parte anterior do escutelo até a parte posterior doabdômen 35. Pode ser necessário usar uma ferramenta de medição multiponto ou múltiplas medições separadas em características com dobras ou articulações.
  4. Em seguida, realize medições dos apêndices do mosquito. Comece medindo os comprimentos (em pixels) da antena dissecada (distância entre o segmento terminal da antena e a base da antenífera), asa (distância entre a incisão axial e a margem apical), pata traseira (soma dos comprimentos da tíbia e do fêmur) e probóscide (distância entre a base do címpeo e a terminação do lábio)32,36.
  5. Divida as medições em pixels das características coletadas pela medição px/mm obtida da imagem do slide de calibração para obter os comprimentos das características em mm.

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Resultados

Nosso laboratório utiliza a metodologia descrita em dois estudos ecológicos em andamento que examinam os impactos da fragmentação do habitat na aptidão dos mosquitos e os impactos de fatores socioeconômicos e sociodemográficos na abundância, diversidade e aptidão física dos mosquitos. Atualmente, várias centenas de mosquitos foram analisados em ambos os estudos. Abaixo estão dados representativos de um dos estudos de fragmentação de habitat, incluindo medições e análises.

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Discussão

A metodologia descrita aqui fornece um meio para avaliar características morfológicas de mosquitos como um indicador da aptidão. Tais avaliações são comumente usadas em pesquisas ecológicas sobre insetos, aves, répteis eplantas 1,37,38,39,40,41. Medir características-morfológicas chave permite que pesquisadores conduzam estudos comparativos de ecologia em campo ou sob condições onde medições diretas de aptidão, como fecundidade, ...

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Divulgações

Os autores não têm divulgações ou conflitos de interesse a divulgar.

Agradecimentos

Este estudo foi apoiado em parte pelo programa de pesquisa intramuros do Departamento de Agricultura dos EUA, Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura, Hatch Regular #1024853. Os achados e conclusões desta publicação não foram formalmente divulgados pelo Departamento de Agricultura dos EUA e não devem ser interpretados como representando qualquer determinação ou política da agência.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Placa de Petri de 100mmFischer Scientific08-748C
Microscópio dissecador com câmera montadaAmScope ou similarSM-4T-144S
Fita dupla face3MNC0879005
Pinças de ponta finaAven Inc.18059EUATamanho 4 ou 5, dependendo da preferência
Software de análise de imagensAmScope ou similarSM-4T-144SMuitas câmeras montadas em microscpe vêm com software de análise de imagem. Se não houver nenhum disponível, programas gratuitos como o ImageJ podem ser usados.
Micro tesourasWexler SurgicalSL2000.1
Lâminas de microscópioFischer Scientific12-544-4
Lamina de calibração de estágio de microscópioAmScope ou similarA36CALM1

Referências

  1. Pistón, N., et al. Multidimensional ecological analyses demonstrate how interactions between functional traits shape fitness and life history strategies. J Ecol. 107 (5), 2317-2328 (2019).
  2. Laughlin, D. C., Gremer, J. R., Adler, P. B., Mitchell, R. M., Moore, M. M. The net effect of functional traits on fitness. Trends Ecol Evolut. 35 (11), 1037-1047 (2020).
  3. Chandrasegaran, K., Lahondère, C., Escobar, L. E., Vinauger, C. Linking mosquito ecology, traits, behavior, and disease transmission. Trends Parasitol. 36 (4), 393-403 (2020).
  4. Foote, R. H. Aedes aegypti (L.), the yellow fever mosquito. Its life history, bionomics, and structure. Science. 133 (3463), 1473-1474 (1961).
  5. Valença, M. A., Marteis, L. S., Steffler, L. M., Silva, A. M., Santos, R. L. C. Dynamics and characterization of Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) key breeding sites. Neotropical Entomol. 42 (3), 311-316 (2013).
  6. Brady, O. J., Hay, S. I. The global expansion of dengue: how Aedes aegypti enabled the first pandemic arbovirus. Ann Rev Entomol. 65 (2020), 191-208 (2020).
  7. Barker, C. M., Paulson, S. L., Cantrell, S., Davis, B. S. Habitat preferences and phenology of Ochlerotatus triseriatus and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in southwestern Virginia. J Med Entomol. 40 (4), 403-410 (2003).
  8. Couret, J., Dotson, E., Benedict, M. Q. Temperature, larval diet, and density effects on development rate and survival of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). PLoS One. 9 (2), e87468(2014).
  9. Reinhold, J. M., Lazzari, C. R., Lahondère, C. Effects of the environmental temperature on Aedes aegypti and Aedes albopictus a review. Insects. 9 (4), 158(2018).
  10. Carrington, L. B., Seifert, S. N., Willits, N. H., Lambrechts, L., Scott, T. W. Large diurnal temperature fluctuations negatively influence Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) life-history traits. J Med Entomol. 50 (1), 43-51 (2013).
  11. Mordecai, E. A., et al. Thermal biology of mosquito-borne disease. Ecol Lett. 22 (10), 1690-1708 (2019).
  12. Price, D. P., Schilkey, F. D., Ulanov, A., Hansen, I. A. Small mosquitoes, large implications: crowding and starvation affects gene expression and nutrient accumulation in Aedes aegypti. Parasites Vectors. 8 (1), 252(2015).
  13. Huxley, P. J., Murray, K. A., Pawar, S., Cator, L. J. Competition and resource depletion shape the thermal response of population fitness in Aedes aegypti. Comm Biol. 5 (1), 66(2022).
  14. Briegel, H. Fecundity metabolism, and body size in Anopheles (Diptera: Culicidae), vectors of malaria. J Med Entomol. 27 (5), 839-850 (1990).
  15. Carvajal-Lago, L., Ruiz-López, M. J., Figuerola, J., Martínez-dela Puente, J. Implications of diet on mosquito life history traits and pathogen transmission. Environ Res. 195, 110893(2021).
  16. Hurd, H., Taylor, P. J., Adams, D., Underhill, A., Eggleston, P. Evaluating the costs of mosquito resistance to malaria parasites. Evolution. 59 (12), 2560-2572 (2005).
  17. Ciota, A. T., Ehrbar, D. J., Matacchiero, A. C., Van Slyke, G. A., Kramer, L. D. The evolution of virulence of West Nile virus in a mosquito vector: implications for arbovirus adaptation and evolution. BMC Evo Biol. 13 (1), 71(2013).
  18. Maciel-de-Freitas, R., Koella, J. C., Lourenço-de-Oliveira, R. Lower survival rate, longevity and fecundity of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) females orally challenged with dengue virus serotype 2. Trans Royal Soc Tropical Med Hygiene. 105 (8), 452-458 (2011).
  19. Delhaye, J., Aletti, C., Glaizot, O., Christe, P. Exposure of the mosquito vector Culex pipiens to the malaria parasite Plasmodium relictum: effect of infected blood intake on immune and antioxidant defences, fecundity and survival. Parasites Vectors. 9 (1), 616(2016).
  20. Takken, W., Klowden, M. J., Chambers, G. M. Articles: effect of body size on host seeking and blood meal utilization in Anopheles gambiae sensu stricto (Diptera: Culicidae): the disadvantage of being small. J Med Entomol. 35 (5), 639-645 (1998).
  21. Ponton, F., et al. Integrating nutrition and immunology: A new frontier. J Insect Physiol. 59 (2), 130-137 (2013).
  22. Paige, A. S., Bellamy, S. K., Alto, B. W., Dean, C. L., Yee, D. A. Linking nutrient stoichiometry to Zika virus transmission in a mosquito. Oecologia. 191 (1), 1-10 (2019).
  23. Muturi, E. J., Kim, C. H., Alto, B. W., Berenbaum, M. R., Schuler, M. A. Larval environmental stress alters Aedes aegypti competence for Sindbis virus. Trop Med Int Health. 16 (8), 955-964 (2011).
  24. Grimstad, P. R., Walker, E. D. Aedes triseriatus (Diptera: Culicidae) and La Crosse virus. IV. Nutritional deprivation of larvae affects the adult barriers to infection and transmission. J Med Entomol. 28 (3), 378-386 (1991).
  25. Vantaux, A., Ouattarra, I., Lefèvre, T., Dabiré, K. R. Effects of larvicidal and larval nutritional stresses on Anopheles gambiae development, survival and competence for Plasmodium falciparum. Parasites Vectors. 9 (1), 226(2016).
  26. Alto, B. W., Lounibos, L. P., Mores, C. N., Reiskind, M. H. Larval competition alters susceptibility of adult Aedes mosquitoes to dengue infection. Proc Royal Soc B Biol Sci. 275 (1633), 463-471 (2007).
  27. Lemos-Silva, T., De Neef, E., Valgaerts, Y., Simões, M. L. Fluctuating warm and humid conditions differentially impact immunity and development in the malaria vector Anopheles stephensi. Global Change Biol. 31 (8), e70382(2025).
  28. Koella, J. C., Lyimo, E. O. Variability in the relationship between weight and wing length of Anopheles gambiae (Diptera Culicidae). )J Med Entomol. 33 (2), 261-264 (1996).
  29. Packer, M. J., Corbet, P. S. Size variation and reproductive success of female Aedes punctor (Diptera: Culicidae). )Ecol Entomol. 14 (3), 297-309 (1989).
  30. Blackmore, M. S., Lord, C. C. The relationship between size and fecundity in Aedes albopictus. J Vector Ecol J Soc Vector Ecol. 25 (2), 212-217 (2000).
  31. Armbruster, P., Hutchinson, R. A. Pupal mass and wing length as indicators of fecundity in Aedes albopictus and Aedes geniculatus (Diptera: Culicidae). )J Med Entomol. 39 (4), 699-704 (2002).
  32. Wheeler, D., Wong, A., Ribeiro, J. M. C. Scaling of feeding and reproductive structures in the mosquito Aedes aegypti L (Diptera: Culicidae). J Kansas Entomol Soc. 66 (1), 121-124 (1993).
  33. Gunathilaka, N., Upulika, H., Udayanga, L., Amarasinghe, D. Effect of larval nutritional regimes on morphometry and vectorial capacity of Aedes aegypti for dengue transmission. BioMed Res Int. 2019 (1), 3607342(2019).
  34. Barr, J. S., et al. Temperature and age, individually and interactively, shape the size, weight, and body composition of adult female mosquitoes. J Insect Physiol. 148, 104525(2023).
  35. Yeap, H. L., Endersby, N. M., Johnson, P. H., Ritchie, S. A., Hoffmann, A. A. Body size and wing shape measurements as quality indicators of Aedes aegypti mosquitoes destined for field release. Am Soc Tropical Med Hygiene. 89 (1), 78-92 (2013).
  36. Nasci, R. S. Relationship of Wing Length to Adult Dry Weight in Several Mosquito Species (Diptera: Culicidae)). J Med Entomol. 27 (4), 716-719 (1990).
  37. Wall, R., Begon, M. Population density, phenotype and reproductive output in the grasshopper Chorthippus brunneus. Ecol Entomol. 12 (3), 331-339 (1987).
  38. Branson, D. H. Influence of individual body size on reproductive traits in melanopline grasshoppers (Orthoptera: Acrididae)). J Orthoptera Res. 17 (2), 259-263 (2008).
  39. Meza-Joya, F. L., Morgan-Richards, M., Trewick, S. A. Relationships among body size components of three flightless New Zealand grasshopper species (Orthoptera, Acrididae) and their ecological applications. J Orthoptera Res. 31 (1), 91-103 (2022).
  40. Swartz, T. M., Gleditsch, J. M., Behm, J. E. A functional trait approach reveals the effects of landscape context on ecosystem services provided by urban birds. Landscape Urban Planning. 234, 104724(2023).
  41. Patankar, S., Jambhekar, R., Suryawanshi, K. R., Nagendra, H. Which traits influence bird survival in the city. A review Land. 10 (2), 92(2021).
  42. Mondor, E. B., Messing, R. H. Direct vs. inclusive fitness in the evolution of aphid cornicle length. J Evo Biol. 20 (2), 807-812 (2007).

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