Sex ratio and dynamic behavior in populations of the exotic blowfly Chrysomya albiceps (Diptera, Calliphoridae)

ABSTRACT

Sex ratio is an essential component of life history to be considered in population growth. Chrysomya albiceps is a blowfly species with a naturally biased sex ratio. In this study, we evaluated the impact of changes in sex ratio on the dynamic behavior of C. albiceps using a density-dependent mathematical model that incorporated demographic parameters such as survival and fecundity. These parameters were obtained by exponential regression, with survival and fecundity being estimated experimentally as a function of larval density. Bifurcation diagram of the results indicated the evolution of stable equilibrium points as a function of sex ratio. A continually increasing sex ratio yielded a hierarchy of bifurcating stable equilibrium points that evolved into a chaotic regime. The demographic parameters obtained by exponential regression were also changed to maximum and minimum values in order to analyze their influence on dynamic behavior with sex ratio being considered as an independent variable. Bifurcations with periodicity windows between chaos regimes were also found.

RESUMO

A razão sexual é um componente essencial da biologia de organismos a ser considerado em crescimento populacional. Chrysomya albiceps é uma espécie de mosca varejeira que exibe um desvio na razão sexual em relação à proporção 11. Neste estudo avaliamos o impacto de alterações na razão sexual sobre o comportamento dinâmico de C. albiceps utilizando um modelo matemático dependente da densidade que incorpora parâmetros demográficos como sobrevivência e fecundidade. Os parâmetros foram obtidos por regressão exponencial, com sobrevivência e fecundidade sendo estimadas experimentalmente em função da densidade larval. O diagrama de bifurcação gerado pelos resultados indicou a evolução de pontos de equilíbrio estável em função da razão sexual. A sucessão contínua dos valores da razão sexual resultou em uma hierarquia de pontos de equilíbrio estável produzida por bifurcações, resultando em regime caótico. Os parâmetros demográficos obtidos por regressão exponencial foram também mudados para valores máximos e mínimos, a fim de analisar a influência deles sobre o comportamento dinâmico da espécie, tendo a razão sexual como variável independente. Bifurcações com janelas de periodicidade intercaladas com o regime caótico também foram encontradas.