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Universidad Nacional Del Sur Tesis De Doctor En Biología

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Universidad Nacional Del Sur Tesis De Doctor En Biología UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR TESIS DE DOCTOR EN BIOLOGÍA ESTUDIO BIONÓMICO DE LA COLEOPTEROFAUNA DE INTERÉS FORENSE EN CONDICIONES NATURALES Y CONTROLADAS EN EL ÁREA DE BAHÍA BLANCA (PROV. BUENOS AIRES, ARGENTINA) Lic. Noelia Inés Zanetti BAHÍA BLANCA ARGENTINA 2013 PREFACIO Esta Tesis se presenta como parte de los requisitos para optar al grado Académico de Doctor en Biología, de la Universidad Nacional del Sur y no ha sido presentada previamente para la obtención de otro título en esta Universidad u otra. La misma contiene los resultados obtenidos en investigaciones llevadas a cabo en el ámbito del Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia durante el período comprendido entre el 1 de Junio de 2010 y 29 de Noviembre de 2013, bajo la dirección del Dr. Néstor D. Centeno de la Universidad Nacional de Quilmes (Director) y la Dra. Elena C. Visciarelli (Directora asistente). Firma del Alumno UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR Secretaría General de Posgrado y Educación Continua La presente tesis ha sido aprobada el .…./.…./.…., mereciendo la calificación de .........(……………………….). AGRADECIMIENTOS Al Dr. Néstor D. Centeno, por su sencillez y por haberme dado la oportunidad de investigar bajo su guía. A la Dra. Elena C. Visciarelli, por los momentos compartidos y por aceptarme como estudiante de postgrado y becaria. A la Dra. Adriana A. Ferrero, por su confianza y amistad. Al Lic. Ricardo Camina, por el asesoramiento estadístico. Al Ing. Irigoyen y al Sr. Vélez, por su buena predisposición. Al Lic. Carlos Zotelo, por el aporte de datos meteorológicos. A la Dra. Mariana Chani Posse, a los Dres. Gustavo Flores, Fernando Aballay y Cesar Milton, y al Sr. Armando Cicchino, por su colaboración en la determinación o corroboración de algunos ejemplares. A la Dras. Adriana Ferrero y María Rosa Pratt, al Dr. Daniel Tanzola y a la Lic. Verónica Arias, por el préstamo de algunos instrumentos y/o materiales de laboratorio. Al Lic. Marcelo Pereyra y a Carlos Weis y sus compañeros, por ser tan serviciales. A las instituciones y/u organismos que contribuyeron a la realización de este trabajo: Al Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional del Sur. Al Departamento de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional de Quilmes. A la Secretaría de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional del Sur. A la Secretaría de Investigación de la Universidad Nacional de Quilmes. A la Cátedra de Parasitología Clínica de la Universidad Nacional del Sur. Al Departamento de Agronomía de la Universidad Nacional del Sur. Al Departamento de Ingeniería Hidráulica de la Universidad Nacional del Sur. Al Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS). A la Comisión de Investigaciones Científicas (CIC), Buenos Aires La Provincia. Al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). A mis compañeros de cátedra. A mis padres por todo lo brindado y por estar a mi lado. A mis hermanas por los buenos momentos vividos en la infancia. A mis seres queridos que aunque no puedo verlos, están junto a mí. A mis mascotas que en algún momento de mi vida compartieron su amistad y compañía. RESUMEN Los procesos de descomposición cadavéricos son un fenómeno ecológico asimilable a una sucesión heterotrófica, del que participan diversos insectos tales como: dípteros, coleópteros, himenópteros. Los coleópteros constituyen uno de los grupos predominantes en términos de diversidad y abundancia, su rango de importancia va desde lo económico a lo forense. Existen varias familias de coleópteros que participan de los procesos de descomposición de cadáveres de vertebrados, cumpliendo un rol trófico determinado y criando allí sus larvas. Ciertas características de dicho proceso tales como las etapas de la descomposición, pueden experimentar cambios debido a su localización geográfica. En Argentina, la temática referida a la fauna cadavérica ha sido poco abordada, particularmente en relación a los coleópteros. A fin de estudiar diferentes aspectos de la taxocenosis de coleópteros de interés forense en un área de Bahía Blanca, provincia de Buenos Aires, Argentina, se realizaron cuatro experiencias correspondientes a cada estación del año, utilizando como modelo experimental cadáveres de cerdo, los que fueron muestreados en forma diaria, junto con trampas de caídas. Se reconocieron cinco etapas de descomposición: Fresca, Hinchada, Descomposición Activa, Descomposición Avanzada y Restos. El proceso de descomposición fue más largo en Invierno. Respecto de la coleopterofauna, en total se encontraron en estado adulto, 12 familias y más de 54 especies de coleópteros de importancia forense con hábitos necrófagos, necrófilos y omnívoros. Se reportaron nuevos registros de interés forense para la provincia de Buenos Aires, Argentina y Sudamérica. Se evaluó la diversidad específica y abundancia promedio total de coleópteros hallados. La diversidad específica se comportó de manera similar entre las etapas de descomposición en cada una de las estaciones, Invierno y F+H resultaron la estación y etapa menos diversas, respectivamente. Por el contrario, la abundancia mostró interacción. Excepto en Verano, en todas las estaciones el número de coleópteros fue en aumento desde el inicio del proceso de descomposición, alcanzando el máximo en la Descomposición Avanzada. Por otra parte, se estudió la abundancia de las familias encontradas. Se observó que el número de ejemplares de Dermestidae, Staphylinidae, Histeridae, Cleridae y Scarabaeidae por etapa de descomposición, no se comportó de manera similar entre estaciones. Tenebrionidae no presentó diferencias en ninguna de sus fuentes de variación. Además se analizó la composición de familias de coleópteros. Dermestidae predominó en Invierno durante todo el proceso; Staphylinidae en la etapa F+H durante Primavera, Verano y Otoño; e Histeridae y Cleridae en las siguientes etapas durante dichas estaciones. Más aún, estas dos últimas familias pudieron separarse en dos grupos. Se analizó la abundancia y composición respecto de sus roles tróficos. Los necrófilos presentaron la mayor riqueza específica y abundancia. Los tres grupos (necrófilos, necrófagos y omnívoros) se encontraron en todas las estaciones. Las abundancias mostraron ciertas diferencias respecto de la frecuencia relativa. Los necrófilos (principalmente los estafilínidos) dominaron en las etapas tempranas, compartiendo la etapa Hinchada con los derméstidos (necrófagos) en Invierno. Los necrófagos fueron el gremio dominante durante el Invierno principalmente en las dos últimas etapas de la descomposición. Los omnívoros mostraron un mayor dominio en Verano durante la Descomposición Avanzada y Restos. Se colectaron larvas de Dermestidae, Histeridae, Tenebrionidae, Carabidae, Scarabaeidae, Staphylinidae, Nitidulidae y Cleridae. Invierno fue la estación con mayor cantidad de ejemplares y en general, estos se observaron y/o abundaron en la Descomposición Avanzada y Restos. Por otra parte, ambos métodos de muestreo (cadáveres y trampas de caída) se compararon para cada familia. En la mayoría de las familias se observó discrepancia por los métodos. Por lo que la complementación de ambas metodologías es importante y no debe obviarse. A fin de estudiar los ciclos de vida bajo condiciones controladas de algunas especies, se cultivaron ejemplares de Dermestes maculatus, Necrobia rufipes y Nitidula carnaria, colectados en las experiencias de campo. En el caso de D. maculatus se analizó el ciclo vital a cuatro temperaturas constantes (20ºC, 24ºC, 27ºC, 30ºC). Además se estudiaron parámetros morfométricos de larvas y pupas de D. maculatus; se analizaron dichos parámetros en relación al tiempo transcurrido y al estado larval; y a su vez, se evaluó el efecto de la temperatura. Se halló que la duración promedio del desarrollo embrionario, de los cuatro primeros estadios larvales, del estado pupal y de la duración total del ciclo, disminuyeron con el aumento de la temperatura. Se encontró que el desarrollo a todas las temperaturas presentó siete estadios larvales, registrándose además en el experimento de 20ºC ± 0,1ºC, un octavo estadio larval. Hasta el cuarto estadio larval se observó un comportamiento unimodal, mientras que se halló que el quinto estadio constituyó un punto decisivo en el desarrollo del individuo, determinando principalmente un comportamiento bimodal. En todas las temperaturas se encontró que a mayor número de estadios, más largo fue el desarrollo larval. En las poblaciones se observó un descenso en el tiempo que tarda el ciclo larval a medida que aumentaba la temperatura, siendo el modelo hiperbólico el que mejor ajustó. Se registró una relación positiva entre los parámetros morfométricos. Además se encontraron ciertos efectos de la temperatura sobre el desarrollo de las larvas y pupas lo que es interesante no sólo desde el aspecto biológico sino también del forense. Las condiciones de cría que se emplearon son nuevas para N. carnaria y las reportadas para N. rufipes son distintas a las descriptas en otros trabajos. Además, los datos del ciclo de vida de N. carnaria y también de la descripción de la larva madura, son los primeros en Sudamérica. Por último, se evaluaron los efectos tafonómicos que D. maculatus puede causar en tejidos de un cadáver. Tanto el estado adulto como el larval produjeron diferentes tipos de marcas como hoyos, estriaciones, rasguños y depresiones en distintos tipos de tejido como tegumentario, conectivo y muscular, en estado fresco y seco. Los márgenes de los hoyos no fueron perfectamente redondos debido a las
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