Filogeografía, genómica y biosemiótica de escarabajos de corteza (coleópterascolytinae)

Resumen

RESUMEN Los escarabajos de corteza son insectos unidos a las plantas leñosas. Estos escarabajos están encuadrados dentro de los curculiónidos en la subfamilia Scolytinae. Esta subfamilia está compuesta solamente por insectos fitófagos. Su ciclo vita es crítico en los ciclos de materia y energia de los bosques templados. Además estos insectos pueden afectar a los intereses ecómicos en las zonas donde se producen fenómenos de plaga, las cuales pueden acabar afectando a miles de kilómetros cuadrados de bosque. El objetivo general de esta tesis es realizar una aproximación al estudio de los escarabajos de corteza desde diferentes perspectivas. Los aspectos estudiados han permitido identificar si existen patrones de nicho diferenciados en las poblaciones de Tomicus destruens de la cuenca mediterránea, analizar las diferencias en la expresión de microRNAs en T. yunnanensis y T. destruens, caracterizar posibles serina proteasas en T. yunnanensis y analizar las redes ecológicas en las que participan los escarabajos de corteza. En el capítulo uno utilizamos linajes jerárquicos obtenidos mediante análisis cladístico anidado (NCA) de los haplotipos de ADN mitocondrial (ADNmt) del escarabajo de corteza Tomicus destruens, para modelar la distribución por máxima entropía, usando variables ambientales y de hospedador a lo largo de toda la cuenca mediterránea. Los modelos ecológicos desarrollados indican que las linajes de ADN mitocondrial orientales minoritarios de T. destruens difieren en su nicho ecológico potencial de acuerdo a su relación con variables climáticas extremas. El objetivo del segundo capítulo es identificar y caracterizar in silico microRNAs de Tomicus yunnanensis y validar su expresión en T. yunnanensis y T. destruens, mediante el uso de herramientas bioinfomáticas y la utilización de métodos moleculares mediante stem-loop pcrs. Siete miRNAs fueron validados en ambas especies por PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR), de los cuales mir-2c-3p y mir-4944-5p mostraron expresión en ambas especies. La expresión de tyu-mir-2c-3p fue mayor en T. destruens que en T. yunnanensis, tanto en machos como en hembras. Sin embargo, se observó la máxima expresión de tyu-mir-4944-5p en las hembras de T. destruens, seguido por los machos de T. yunnanensis y T. destruens. En el tercer cápitulo el objetivo principal de este estudio fue analizar in silico el transcriptoma del escarabajo de corteza T. yunnanensis mediante herramientas bioinformáticas e identificar posibles genes candidatos para la síntesis de serina proteasas. Entre las serina proteasas identificadas, cuatro proteasas semejantes a tripsinas y cinco proteasas semejantes a quimotripsinas fueron anotadas in silico. Estas enzimas fueron clasificadas dentro de la familia SA1 y mostraba todas las características de serina proteasas digestivas. El objetivo del cuarto capítulo es identificar las señales del nicho semiótico que afectan a la comunicación intraespecífica de los escarabajos de corteza y también la comunicación con otros organismos, utilizando el concepto de "eco-field" junto con la Teoría General de Recursos (GTR) con el fin de detectar los procesos de ampliación del nicho semiótico en escarabajos de corteza a lo largo de la matriz del paisaje forestal. Una nueva perspectiva in la ecología del paisaje es la aplicación del concepto Eco-field junto con la Teoría General de Recursos. En este artículo, nosotros describimos la existencia de un eco-field en los escarabajos de corteza como una configuración espacial con una específica portadora de significado para cada interacción de cada organismo-recurso. En esta tesis se han abordado aspectos filogeográficos y genómicos de los escarabajos de corteza para entender mejor sus relaciones evolutivas y su ecología. Además se ha realizado una aproximación biosemiótica para analizar las implicaciones de la comunicación de los escolítidos en las redes ecológicas.