La diapausa prolongada y su papel en la dinámica poblacional de sistemas huesped-parasitoide

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La habilidad de insectos univollinos de demorar la emergencia de una fracción de adultos de la población,salteando oportunidades de reproducción, es un rasgo de historia de vida común en muchas especies que habitanambientes poco predecibles. La diapausa prolongada o extendida, como se denomina este...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Corley, Juan Carlos
Otros Autores: Capurro, Angel F.
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2001
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3339_Corley
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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En esta disertación, explore el papel de la diapausa prolongada en sistemas huesped-parasitoidedesde el punto de vista teórico, considerando las posibles relaciones entre este evento y la biologia delos parasitoides. A partir del modelo oentral de Nicholson-Bailey y con un creciente grado de complejidad desdela búsqueda al azar, el parasitismo agregado y la densodependencia en la población huésped desarrolle y analice 15 modelos para incluir los casos de patrones de desarrollo de huésped y parasitoides que involucran la diapausaprolongada. biológicamente fundados. Los hallazgos más importantes son que la diapausa prolongada en lapoblación huésped incrementa la persistencia en sistemas altamente inestables con búsqueda al azar sólo cuandola diapausa se extiende por más de una estación reproductiva adicional; incrementa ligeramente la estabilidadcuando el parasitismo es agregado, a través de densodependencia de la fracción diapausante y desestabilizacuando la densodependencia en el huésped es explícita. La prolongación de la diapausa por el parasitoide, poseefuertes consecuencias desestabilizantes. No obstante, el comportamiento dinamico de las diferentes relacionesentre este evento y el parasitismo, es diferente. La conclusión principal es que, contrariamente a la predicciónhecha anteriormente, el poder estabilivante de la diapausa prolongada es mínimo y que los detalles de la biologíason importantes para predecir sus consecuencias dinámicas. Luego, utilizando uno de estos modelos, analice lasconsecuencias de la diapausa prolongada en la dinámica poblacional de la avispa Sirex noctilio (Hymenoptera:Siriciade) y su parasitoide Ibalia leucospoides (Hymenoptera:Ibaliidae). La primera especie, es lamás importante plaga de pinos implantados en el hemisferio sur, y, como cl 50% de la especies fitófagas de estegrupo arbóreo, posee un régimen de desarrollo con diapausa prolongada, que varía según las condicionesambientales. Asimismo posee una dinámica con dañinos e impredecibles pulsos eruptivos, asociados a eventosdensoindependientes. Mi modelo sugiere que es posible describir dicha dinámica, simulando un disturbioinstantáneo, para un rango de mrámetros. Finalmente evalúe alternativas para su control biológico con enemigosnaturales con estrategias diferentes frente a la diapausa prolongada, analizando los niveles de equilibrio y desupresión. Los resultados permiten interpretar adecuadamente los éxitos y fracasos de programas pasados sobre Snoctilio y sugieren que en sistemas que involucran plagas con diapausa prolongada en general, la elección delmejor agente depende de las condiciones ambientales (y en consecuencia el grado de diapausa prolongada) endonde se desarrolla la plaga y de cómo se relaciona con ella los parasitoides. Prolonged diapause is a common life history feature of many species living in unpredictable environments. Thisphenomenon has been related to a risk-spreading strategy, which has been shown to contribute to the persistenceof single population models. However, with the exception of a few works, the role of prolonged diapause insystems with interacting species, such as those involving phytophagous insects and their parasitoids, remains stillan open question. Throughout this thesis, I address this issue from a theoretical perspective and study the role ofprolonged diapause in coupled host-parasitoid systems, considering the possible relationships between this lifehistory feature and the biology of the parasitoids. Using Nicholson-Bailey's model as a baseline, and followingan increasing degree of complexity, including random search, aggregated parasitism and host densitydependence. I developed and analysed 15 models to include the developmental patterns of hosts and parasitoids in abiologically feasible scenario. The most important findings are that prolonged diapause increases populationpersistence in (otherwise unstable) systems with random search when it extends for more than a singlereproductive season; increases local stability when parasitism is aggregated by means of delayeddensitydependence of the fraction emerging after prolonged diapause; and a decrease in stability in systems withhost-density dependence. Parasitoid prolonged diapause has strong destabilising properties as well. However,the dynamic behaviour of the different relationships between prolonged diapause and parasitism is different. Mymain conclusion is that, in contrast with past work, prolonged diapause contributes little to population stabilityand that that the biological details of host-parasitoid interactions with prolonged diapause may be importantwhen considering the consequences of prolonged diapause for host-parasitoid dynamics. By using one of themodels, I also studied the consequences of prolonged diapause in understanding the population dynamics of Sirex noctilio (Hymenoptera:Siriciade) and its parasitoid Ibalia leucospoides (Hymenoptera:Ibaliidae). Theformer wasp is major pests of pine tree forestation in the Southern Hemisphere and as 50% of the insects thatattack conifers. suffers from prolonged diapause as related to its environment. Further-more,S. noctilio 'spopulations undergo damaging pulse eruptions, related to environmental disturbances. My model withprolonged diapause describes such behaviour for a range of parameters. Finally. I have looked at alternatives forbiological control, studying equilibrium and suppression levels for this pests, considering parasitoids that dealwith its prolonged diapause differently. The results allow understanding past failures and success in the controlof S. noctilio in other countries and shed light on the fact that for pests with prolonged diapause in general, thecorrect choice of controlling parasitoids depends on the environmental conditions (and on the degree ofprolonged diapause) in which the Post is present and on how this relates to the parasitoids biology. Fil: Corley, Juan Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2001 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3339_Corley

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