Mimetismo e reconhecimento específico em borboletas do sul do Brasil

Abstract

O estudo de adaptações deve levar em conta que a forma das características dos organismos afeta os desempenhos de mais de uma função, sendo, portanto, modificada por mais de uma pressão seletiva. Estas diferentes demandas podem ser conflitantes, como no caso da seleção convergente para mimetismo contra a seleção divergente para o isolamento reprodutivo. As borboletas Heliconius utilizam o padrão de coloração de advertência das asas também para o reconhecimento de parceiros, o que acaba por gerar um conflito de sinais em potencial quando duas ou mais espécies simpátricas compartilham seu padrão. Neste trabalho, as cores das asas de três espécies de Heliconius e de alguns co-mímicos do Sul do Brasil são investigadas através de duas abordagens: uma físico-sensorial, a fim de se caracterizar as diferenças entre cores co-miméticas em termos de discriminabilidade por diferentes tipos de visão, incluindo borboletas e aves; e uma etológica experimental, avaliando a eficácia da coloração das asas como sinal de reconhecimento específico. Uma terceira abordagem procurou caracterizar e comparar a corte das três espécies de Heliconius a fim de se explorar mecanismos adicionais de reconhecimento específico e possíveis relações com a convergência mimética. As análises físico-sensoriais deram suporte à hipótese recente de diferenças crípticas nas cores como um possível sinal privado de comunicação para as Heliconius, mas os testes comportamentais contrariaram esta expectativa, revelando um alto grau de interferência reprodutiva entre co-mímicos, além de um grau moderado entre não mímicos. A análise comparada da corte sugeriu uma influência maior do mimetismo do que da filogenia sobre a semelhança entre padrões comportamentais. Propomos que esta relação se dê indiretamente através da convergência morfológica na forma das asas e no comportamento de voo entre co-mímicos.

The study of adaptation should take into account that the form of characteristics in organisms affects the performance of more than one function, and therefore are modified by more than one selective pressure. These various demands can be conflicting, as in the case of convergent selection for mimicry against divergent selection for reproductive isolation. The Heliconius butterflies use the advertising wing color pattern also for mate recognition, which ultimately generates a potential signal conflict when two or more sympatric species share its pattern. In this work, the wing colors of three species of Heliconius and some co-mimics from Southern Brazil are investigated through two approaches: a physical-sensory, in order to characterize the differences between co-mimetic colors in terms of discriminability by different types of view, including butterflies and birds; and an experimental ethological, evaluating the effectiveness of wing coloration as a specific recognition signal. A third approach aimed to characterize the courtship of the three species of Heliconius in order to explore additional mechanisms of specific recognition and possible relations with mimetic convergence. The physical-sensory analyzes supported the recent hypothesis of cryptic differences in color as a possible private communication signal for Heliconius, but behavioral tests contradicted this expectation, revealing a high degree of reproductive interference between co-mimics, and in addition a moderate degree between non-mimics. The comparative analysis of the courtship suggested a greater influence of mimicry than phylogeny on the similarities between behavioral patterns. We propose that this relationship happens indirectly through morphological convergence in the wings shape and flight behavior between co-mimics.