Influence of ecoregion and river type on neotropical Chironomidae (Diptera) from humid mountain to semiarid lowland

Introduction: Chironomidae (Diptera) is the most widespread and abundant aquatic insect family in freshwater ecosystems. Chironomids are considered good indicators of water quality but are seldom identified at the genus level in broad spatial scale studies. Objective: To identify environmental conditions associated with chironomids in an altitudinal gradient. Methods: We compared ecoregions, river types, and seasons, for chironomids in neotropical streams and rivers (18 river sites; 2014-2018; Yungas rainforest and Western Chaco dry forest, Argentina). We used non-metric multidimensional scaling, dissimilarity, envfit analysis and rank-abundance curves. Results: Chironomid "assemblages''matched both ecoregions and river types. However, ecoregions presented a better fit with species composition. The stenothermal taxa of Orthocladiinae were dominant at high elevations and the eurythermal Chironominae in lowland rivers. Altitude, water temperature and conductivity were important. Seasonal differences were smaller than ecoregional differences. Conclusions: Ecoregions, altitude, water temperature and conductivity correlated with chironomid communities. Orthocladiinae were dominant at high elevations and Chironominae in lowland rivers.

Introducción: Chironomidae (Diptera) es la familia de insectos acuáticos más extendida y abundante en los ecosistemas dulceacuícolas. Los quironómidos se consideran buenos indicadores de la calidad del agua, pero rara vez se identifican a nivel de género en estudios de amplia escala espacial. Objetivo: Identificar las condiciones ambientales asociadas a los quironómidos en un gradiente altitudinal. Métodos: Comparamos ecorregiones, tipos de ríos y estaciones para quironómidos en arroyos y ríos neotropicales (18 sitios en ríos; 2014-2018; en un bosque tropical de Yungas y un bosque seco del Chaco Occidental, Argentina). Utilizamos escalamiento no métrico multidimensional, disimilitud, análisis de envfit y curvas de rango-abundancia. Resultados: Los "ensamblajes''de quironómidos coincidieron tanto con las ecorregiones como con los tipos de ríos. Sin embargo, las ecorregiones presentaron un mejor ajuste con la composición de especies. Los taxones estenotérmicos de Orthocladiinae fueron dominantes en las elevaciones altas y los euritermales de Chironominae en los ríos de las tierras bajas. La altitud, la temperatura del agua y la conductividad fueron importantes. Las diferencias estacionales fueron menores que las diferencias ecorregionales. Conclusiones: las ecorregiones, la altitud, la temperatura del agua y la conductividad se correlacionaron con las comunidades de quironómidos. Orthocladiinae fue dominante en los sitios altos y Chironominae en los ríos de tierras bajas.

Variaciones espaciales y ontogenéticas en la dieta de un plecóptero de amplia distribución Claudioperla tigrina (Plecoptera: Gripopterygidae) / Spatial and ontogenetic variations in the diet of a widely distributed stonefly Claudioperla tigrina (Plecoptera: Gripopterygidae)

Resumen: La determinación de los hábitos alimentarios permite la comprensión de muchos procesos ecológicos que se dan en los ecosistemas lóticos. El objetivo de este trabajo es: 1) conocer los hábitos alimentarios de ninfas de Claudioperla tigrina en un amplio gradiente altitudinal y latitudinal en Argentina; 2) asignar el grupo funcional trófico (GFT) de C. tigrina; 3) evaluar diferencias entre dietas de los sitios estudiados. Las ninfas estudiadas fueron recolectadas a lo largo de un amplio rango espacial en el noroeste de Argentina e incluyen diferentes estados del desarrollo (cuatro clases de tamaño). El material ingerido fue extraído de la parte anterior del tubo digestivo mediante disección ventral del tórax. Los perfiles dietarios fueron analizados a través de la estimación de parámetros de la distribución multinomial de Dirichlet. Se efectuaron ANOVA's para cada rubro alimentario en función de los sitios. Se utilizó la técnica Multidimensional Scaling (MDS) para identificar los sitios con perfiles alimentarios promedios similares. Se realizó un análisis de amplitud de nicho trófico para evaluar la diversificación de los recursos consumidos en cada sitio. El aparato bucal no muestra variaciones a lo largo del desarrollo ninfal, excepto una mayor esclerotización con la edad. Poseen palpos mandibulares y maxilares relativamente cortos y mandíbulas y maxilas fuertes, esclerozadas y dentadas. Las ninfas ingirieron más de un ítem alimentario, sugiriendo que se trata de una especie flexible en su alimentación. El ítem dominante en la dieta fue la MOPG, los signos de haber sido masticado indican hábitos trituradores. Se encontraron diferencias entre sitios para los ítems MOPF, invertebrados, algas y sedimento, pero no para MOPG. Se obtuvieron las correlaciones para cada eje del análisis MDS. Con el eje 1 se correlacionaron negativamente los sitios AP, LT, LI, C y M (Selva de Yungas y Pastizal de neblina) asociados a un mayor consumo de MOPF, en el lado positivo del eje se encontró el sitio P (Altos Andes) asociado a los ítems invertebrados y sedimento. Para el eje 2 se relacionaron positivamente IN (Pastizal neblina) y LR (Monte de Sierras y Bolsones) con la presencia de algas. Los resultados del análisis de amplitud de nicho revelaron diferencias en el uso de los recursos secundarios de la dieta en los sitios estudiados que puede deberse a la oferta ambiental en las ecorregiones consideradas. El GFT de C. tigrina es triturador/ recolector en Selva de Yungas y Pastizales de Neblina y triturador/ depredador en Altos Andes. La definición del GFT de C. tigrina y el establecimiento de su rol como procesador primario de materia orgánica representa un paso importante para futuros estudios de redes tróficas y otras metodologías basadas en los grupos funcionales.

Abstract: Dietary information gives insight into several ecological processes acting in lotic ecosystems. This work aimed: 1) to identify the dietary habits of Claudioperla tigrina immature stages along a wide altitudinal as well as latitudinal gradient in North Argentina; 2) to define the functional feeding group (FFG) of C. tigrina; 3) to evaluate differences in diet in the studied sites. Studied nymphs were collected from localities widely scattered in Northwestern Argentina and they fell into different developmental stages (four size classes). The ingested material was extracted from the foregut and midgut by using thorax ventral dissection. Dietary profiles were analyzed through the estimation of parameters associated with a Dirichletmultinomial distribution. ANOVA's were performed for each food item using sites as factor. Multidimensional Scaling was used to identify sites with similar dietary profiles. An analysis of food-niche breadth was also performed to evaluate the degree of dietary diversification for the resources consumed in each site. Mouthparts are similar across the different size classes, excepting the increasing sclerotization recorded with age. Mouthparts retained most of the typical chewing groundplan, showing relatively short labial and maxillar palps, and strong, sclerotized and denticulated mandibles and maxillae. Our results pointed out that the nymphs of C. tigrina always ingest two or more food items (CPOM, FPOM, invertebrates and algae), suggesting thus a flexible diet. The diet changed in relation to body size, while finer particles were consumed in the early stages, larger particles were ingested in final stages. Coarse particulate organic matter was the dominant food item, with signals of shredding during ingestion. Differences between sites for FPOM, invertebrates, algae and sediment were detected, but not for MOPG. Correlations were obtained for the first two axis of the MDS analysis. Sites AP, LT, LI, C and M (Yungas Rainforest and Humid Grassland) were negatively correlated with the axis 1 which was associated with increased consumption of FPOM. On the positive side of the axis the site P (High Andes) is associated with a greater proportion of invertebrates and sediment. The sites IN (Humid Grassland) and LR (Argentine Northwest Monte and Thistle of the Prepuna) were located at the positive domain of axis 2 which is in turn associated with a greater count of algae in the dietary contents. We found significant differences in the quantity of secondary items, and this is likely related with the resources environmental availability. The FFG of Claudioperla tigrina is primarily shredder/collector-gatherer in Yungas Rainforest and Humid Grassland shredder/predator in High Andes. FFG classification of C. tigrina and the definition of their role for organic matter processing is an important step for future studies based on functional groups such as analysis of food webs. Rev. Biol. Trop. 65 (3): 1174-1184. Epub 2017 September 01.

Biogeography and areas of endemism of Prepops Reuter (Heteroptera: Miridae)

Resumen Miridae (Hemiptera: Heteroptera) es una de las familias de insectos más ricas en especies, con alrededor de 11 100 especies descritas. Mirinae es la mayor subfamilia y sus endemismos se hacen evidentes desde el nivel de tribu hacia abajo. La tribu Restheniini (Mirinae) se encuentra en América, con la mayor parte de su diversidad en el Neotrópico. Prepops Reuter es el mayor género de Restheniini con 198 especies, con un rango de distribución similar al de la tribu. Los estudios sobre distribución y áreas de endemismo en Miridae son escasos, y no existen para Prepops. Aquí se analizan todos los registros geográficos de Prepops (707 registros de 181 especies) con el objetivo de identificar patrones de diversidad y áreas de endemismo, usando análisis de redes. Los datos de localidad se asignaron usando especímenes de museo y registros geográficos en la literatura. Además usamos datos de distribución para proponer preferencias de hábitat y variables geoclimáticas importantes para cada grupo de especies co-ocurrentes. Los resultados indican una alta riqueza específica en las regiones subtropicales, mientras que la faja tropical y las altas latitudes aparecen empobrecidas. La región Neotropical presenta 86 % de las especies, la Neártica alrededor del 11 % (pero con mayores rangos específicos de distribución). La región Andina casi no posee registros del género. Veintitrés áreas de endemismo (y dos díadas), formadas por 2 o más especies endémicas se encuentran en la región Neártica (3), la zona de transición Mexicana/subregión Caribe (5), y la zona de transición Sudamericana/ subregiones Amazónica, Chaqueña y Paranaense (15). La superposición de algunas áreas indica regiones con elevada riqueza específica y con una historia compleja. La falta de registros en la región Andina (excepto para P. nigrus en el sur de Patagonia) y la dominancia de especies estrictamente neotropicales (86 %) apoyan la hipótesis del origen neotropical para la tribu Restheniini. La conformación general de los grupos de especies co-ocurrentes de Prepops muestra una estrecha correlación con las regiones y subregiones biogeográficas conocidas. Entre las características ecofisiográficas más comunmente asociadas con los registros geográficos de Prepops se encuentran, en orden de importancia: bosques de hoja ancha (húmedos y secos), pastizales y hábitats xéricos.

AbstractThe Miridae (Hemiptera: Heteroptera) are one of the most species rich families of insects, with about 11 100 described species. Mirinae is the largest subfamily and its endemism becomes evident at the tribal level and below. Mirines of the tribe Restheniini are found throughout America, with most of the diversity confined to the Neotropics. Prepops Reuter is the largest genus in Restheniini with 198 described species and its geographical range is similar to that of the tribe. The study of the distribution and areas of endemism in Miridae are scarce and non-existent for Prepops. We analyzed all the geographic records of Prepops (707 records for 181 species) in order to identify diversity patterns and areas of endemism, using network analysis. Locality data were assigned using museum specimens and geographic records in the literature. Additionally we used spatial data to propose habitat preferences and geoclimatic variables important for each group of co-occurring species. The results indicate high species richness in subtropical regions, while the tropical belt and high latitudes appear impoverished. The Neotropical region contains 86% of the species, and the Nearctic about 11 % (but with larger species ranges); the Andean region is sparingly represented. Twenty-three areas of endemism (and two diads), formed by 2 or more endemic species, are distributed in the Nearctic (3), Mexican Transition Zone and Caribbean subregion (5), South American Transition Zone and Amazonian, Chacoan and Paranaense subregions (15). Overlap between some of the areas indicates regions with high species richness and complex history. The lack of records from the Andean region (except for P. nigrus in Southern Patagonia) and dominance of strictly Neotropical species (86 %) supports the hypothesis of a Neotropical origin for the tribe Restheniini. The general arrangement of the units of co-occurrence of Prepops species shows a close correlation with known biogeographic regions and subregions. Broad physiographic characteristics most commonly associated with Prepops geographical records are, in order of importance: broad leaf forests (wet and dry), grasslands and xeric habitats. Rev. Biol. Trop. 64(1): 17-31. Epub 2016 March 01.

Entomofauna acuática del Parque Nacional Natural Gorgona,Pacífico colombiano, con énfasis en Ephemeroptera y Plecoptera / Aquatic entomofauna from Gorgona National Natural Park, Colombian Pacific, with emphasis in Ephemeroptera and Plecoptera

Gorgona is a Colombian continental island that biogeographically belongs in the Choco region. This work constitutes a first approximation to the aquatic insects, with emphasis in Ephemeroptera and Plecoptera: distribution, ecology, and associations to the continental mainland. Between October 2010 and June 2011, immature and adult specimens were collected in five streams of the island´s Western sector using entomological nets, Malaise traps, and light traps. A total of nine orders, 28 families, 39 genera and 16 species of aquatic insects were found. New geographical records for Gorgona include: Dytiscidae (Coleoptera), Zelusia, Farrodes and Terpides (Ephemeroptera), Leucotrichia and Wormaldia (Trichoptera), Laccodytes, Neoelmis and Pheneps (Coleoptera), Maruina and Limonia (Diptera). As part of this study, four new species for each, Ephemeroptera and Plecoptera, were found. Leptohyphes jodiannae, L. maculatus and Hagenulopsis esmeralda are recorded for the first time for Colombia. Farrodes caribbianus, F. roundsi, Hagenulopsis zunigae, Zelusia principalis and Anacroneuria choco are reported for the first time for the National Park. The high abundance of families, genera, and species is similar to that of low order streams in the tropic mainland, particularly those associated to the Choco bio-geographical province. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 221-241. Epub 2014 February 01.

Este trabajo constituye la primera aproximación al conocimiento de las especies que caracterizan la entomofauna acuática del PNN Gorgona, con énfasis en Ephemeroptera y Plecoptera, su distribución, ecología y relación con la parte continental. Entre Octubre de 2010 y Junio de 2011 se realizaron recolectas de estados inmaduros y adultos en cinco quebradas del sector oriental de la isla, con ayuda de redes entomológicas, trampas Malaise y de luz blanca y negra. Se registran nueve órdenes, 28 familias, 39 géneros y 16 especies. Por primera vez se reportan la familia Dytiscidae (Coleoptera) y los géneros: Zelusia, Farrodes y Terpides (Ephemeroptera), Leucotrichia y Wormaldia (Trichoptera), Laccodytes, Neoelmis y Pheneps (Coleoptera), Maruina y Limonia (Diptera). Se encontraron cuatro especies nuevas de Ephemeroptera y cuatro de Plecoptera, en proceso de descripción. Además, Leptohyphes jodiannae, L. maculatus y Hagenulopsis esmeralda son primeras citas para Colombia. Farrodes caribbianus, F. roundsi, Hagenulopsis zunigae, Zelusia principalis y Anacroneuria choco, reportadas para el país, amplían su rango de distribución para el PNN Gorgona. La riqueza de familias, géneros y especies es alta y se considera una extensión de la fauna de corrientes hídricas de bajo y mediano orden del trópico continental, particularmente en la provincia del Chocó biogeográfico.

Tortopus Needham & Murphy and Tortopsis Molineri (Ephemeroptera, Polymitarcyidae) new species and new records from Brazil and Ecuador / Tortopus Needham & Murphy e Tortopsis Molineri (Ephemeroptera, Polymitarcyidae) nova espécie e novos registros de Brasil e Ecuador

Tortopus Needham & Murphy, 1924 and Tortopsis Molineri, 2010 with six and 10 species, respectively, are sister genera distributed in the Neartic and Neotropical regions. In spite that most species are known from the tropics of South America, only one species of each of these groups have been recorded from Brazil. Here we present distributional data expanding greatly the range of these groups including three new country records for Brazil: Tortopus igaranus Needham & Murphy, 1924, Tortopsis limoncocha Molineri, 2010 and Tortopsis spatula Molineri, 2010. We describe a distinct new species, Tortopus ipixuna sp. nov., from male imagos, that present a unique subrectangular pedestal. Additionally we redescribe the male imago of Tortopus harrisi Traver, 1950 (previously known only from the holotype), and we give the first records for Tortopsis canum Gonçalves, Da-Silva & Nessimian, 2011 from Espírito Santo and for Tortopsis spatula from Ecuador. Some variations in morphological structures of these species are also described, illustrated and discussed.

Tortopus Needham & Murphy, 1924 e Tortopsis Molineri, 2010 com seis e 10 espécies, respectivamente, são gêneros irmãos distribuídos nas regiões Neártica e Neotropical. A despeito da maioria das espécies ser conhecida de áreas tropicais da América do Sul, apenas uma espécie de cada um dos gêneros foi registrada para o Brasil. No presente estudo apresentamos dados que expandem significativamente a distribuição desses grupos, incluindo três registros inéditos para o Brasil: Tortopus igaranus Needham & Murphy, 1924, Tortopsis limoncocha Molineri, 2010 e Tortopsis spatula Molineri, 2010. Descrevemos uma nova espécie, Tortopus ipixuna sp. nov., a partir de imagos que apresentam um distinto pedestal subretangular. Adicionalmente redescrevemos a imago macho de Tortopus harrisi Traver 1950 (previamente conhecida apenas pelo holótipo), e registramos Tortopsis canum Gonçalves, Da-Silva & Nessimian, 2011 pela primeira vez para o Espírito Santo, e Tortopsis spatula para o Equador. Algumas variações em estruturas dessas espécies também são descritas, ilustradas e discutidas.