Estimación de la condición corporal de luciérnagas (Coleoptera: Lampyridae) en un gradiente de urbanización

Abstract

Fireflies are beetles that use bioluminescence for sexual communication. Recent studies have shown that factors associated with urbanization, such as artificial light pollution at night, the heat island effect, and habitat loss, increase mortality, reduce population size, and interfere with the sensory modalities of these beetles by interfering with their bioluminescent signals for sexual communication. This study evaluated whether increasing urbanization affects the ecological factors of firefly habitats and whether this is reflected in interpopulation differences in body condition due to the greater energy expenditure required by urbanized sites, as well as variations in morphological traits related to their sensory modalities affected by light pollution. Weekly collections were made from June to September 2023, in four populations of Photinus zuritai fireflies that reflect the urbanization gradient present in the City of Morelia, Michoacán: i) intra-urban area, ii) peri-urban area, iii) non-urbanized peri-urban area, and iv) extra-urban area, and in which abiotic variables such as temperature, relative humidity percentage and light pollution (radiance) were recorded. In each population, 15 females and 15 males were collected and their basal metabolic rate (as an estimator of body condition), the size of the pronotum, elytra (estimators of body size), antennae (estimators of chemical sensitivity), eyes and ommatidia (estimators of visual sensitivity) were measured. The results show that even though urbanized areas have greater light pollution, higher temperatures, and lower relative humidity, fireflies in urbanized populations have lower metabolic rates and body sizes (i.e., eyes and elytra). It is suggested that this is the result of a correlation between morphological traits in P. zuritai, and that the adaptive response of body size reduction reduces individuals' metabolic rates.

Las luciérnagas son coleópteros que usan bioluminiscencia para la comunicación sexual. Estudios recientes han mostrado que factores asociados a la urbanización como la contaminación por luz artificial nocturna, el efecto de isla de calor y la pérdida de hábitat aumentan la mortalidad, reducen el tamaño poblacional e interfieren con los sistemas sensoriales de estos coleópteros, al interferir en sus señales bioluminiscentes de comunicación sexual. En este trabajo se evaluó si el aumento en el grado de la urbanización afecta los factores ecológicos de los hábitats en donde se distribuyen las luciérnagas, y si esto se refleja en diferencias interpoblacionales en su condición corporal. Las diferencias en la condición corporal podrían deberse a un mayor gasto energético que en los sitios urbanizados, así como variaciones en los caracteres morfológicos relacionados con sus sistemas sensoriales afectados por la contaminación lumínica. Se realizaron colectas semanales de junio a septiembre de 2023, en cuatro poblaciones de luciérnagas de Photinus zuritai que reflejan el gradiente de urbanización presente en la Ciudad de Morelia, Michoacán: i) zona intraurbana, ii) zona periurbana, iii) zona periurbana no urbanizada, y iv) zona extraurbana, y en los que se registraron variables abióticas como temperatura, porcentaje de humedad relativa y contaminación lumínica (radiancia). En cada población se colectaron 15 hembras y 15 machos y se midió su tasa metabólica basal (como estimador de la condición corporal), el tamaño del pronoto, élitros (estimadores de tamaño corporal), antenas (estimadores de sensibilidad química), ojos y omatidias (estimadores de sensibilidad visual). Los resultados muestran que aún cuando las localidades urbanizadas presentan mayor contaminación lumínica, mayor temperatura y menor humedad relativa, las luciérnagas en las poblaciones urbanizadas presentan menores tasas metabólicas y tamaños corporales (i.e. ojos y élitros). Se sugiere que eso es resultado de una correlación entre los caracteres morfológicos en P. zuritai, y que la respuesta adaptativa de reducción en el tamaño del cuerpo reduce las tasas metabólicas de los individuos.