Resumo: Canibalismo e infecção por Spiroplasma poulsonii são aspectos recentes e ainda insatisfatoriamente compreendidos em Drosophila melanogaster. O comportamento das infecções de S. poulsonii em Drosophila em cenários naturais é pouco conhecido. Ao levantar a prevalência na cidade de Campinas, não encontramos uma única mosca infectada, quando utilizamos a maior coleta já feita para estimativas do tipo. Os dados indicam uma potencial extinção, senão a prevalência mais baixa já estimada, e a infecção havia sido detectada na cidade anteriormente. A baixa (senão inexistente) infecção é um dos componentes do complexo cenário das infecções do tipo ¬male-killer, como é a infecção de S. poulsonii em Drosophila, posto que a infecção tende a matar machos para maximizar sua transmissão vertical, mas isso possui um alto custo populacional para seu hospedeiro. Uma das principais soluções para este conflito é a realocação de recursos via canibalismo. Canibalismo é um comportamento com importantes reflexos na ecologia e na história evolutiva de espécies, e as principais evidências de sua ocorrência em Drosophila são de menos de uma década. Neste trabalho, avaliamos a existência de canibalismo de forma mais ampla no grupo Drosophila, e procuramos caracterizar em que estágios pode ocorrer, bem como alguns aspectos evolutivos associados. Usando sete espécies do gênero, através da observação de agregação e comportamento alimentar, detectamos a ocorrência de canibalismo, praticado por larvas, para todas as espécies, em presas larvas e presas adultas. Ademais, cinco das sete espécies também canibalizaram ovos. Observando a integridade de ovos, detectamos tempo de exposição à canibalização e densidade de potenciais canibais como fatores diretamente proporcionais ao rompimento da barreira protetiva dos ovos. Também obtivemos evidência do potencial adaptativo de canibalismo na primeira ocorrência observada de desenvolvimento ovo-adulto exclusivamente através de canibalismo competitivo. Finalmente, por meio de seleção artificial do tamanho em ambientes onde canibalismo era favorável, obtivemos linhagens que canibalizaram em frequências distintas, mas que não apresentavam tamanho médio diferente, indicando que canibalismo pode ser selecionado indiretamente por tamanho e que o mecanismo principal que modula canibalismo é em algum grau independente de voracidade em geral. Sendo canibalismo ubíquo, seria ele então ele o responsável pela realocação de recursos de irmãos mortos pela infecção de S. poulsonii em Drosophila para as irmãs? Não há na literatura benefícios incontroversos da infecção de S. poulsonii derivados da morte dos machos. Usando de privação nutricional extrema, analisamos os efeitos da infecção em Drosophila. Nossos resultados mostraram que larvas filhas de mães infectadas por S. poulsonii eram maiores às 72h e chegaram ao estágio adulto mais de um dia antes das filhas de mães não infectadas, quando em stress nutricional. Além disso, a infecção aumentou a frequência de canibalismo em indivíduos infectados. Temos, portanto, todos os elementos necessários para a realocação de recursos via canibalismo oferecer benefícios ecológicos para linhagens infectadas em cenários de privação alimentar, e assim apresentar uma solução para o conflito male-killer. No entanto, a relação causal entre canibalismo e tamanho/tempo desenvolvimento ainda precisa ser experimentalmente observada para que esta conexão seja estabelecida Ver menos

Abstract: Cannibalism and Spiroplasma poulsonii infection are recently investigated and insufficiently comprehended aspects in Drosophila melanogaster. The behavior of S. poulsonii infections in Drosophila in natural scenarios is not well known. Assessing the prevalence in Campinas city, we have not found a single infected fly using the largest sample ever made for similar estimates. Data indicate potential extinction, or the lowest estimate ever obtained, and the infection had previously been found in Campinas. The low (or inexistent) infection is one of the components of the intricate scenario of male-killer infections, as the one of S. poulsonii, given that the infection tends to kill males to maximize vertical transmission, but this leads to a high population cost to the host. One of the main solutions for this conundrum is the resource reallocation via cannibalism. Cannibalism is a behavior with important consequences in the ecology and evolutionary history of species, and the main evidences of its occurrence in Drosophila are no older than a decade. In this work, we evaluated the existence of cannibalism in a broader spectrum inside the Drosophila group, and we aimed to characterize in which stages it might take place, as well as other associated evolutionary aspects. Using seven species from the group, through observation of aggregation and feeding behavior, we detected the occurrence of cannibalism, by larvae, in all species, when prey was larvae or adults. Moreover, five out of the seven species also cannibalized eggs. Observing egg integrity, we detected exposure time to cannibals and potential cannibal density to be directly proportional to the rupture of the protective layer of eggs. We also obtained evidence of the adaptive potential of cannibalism in the first observed instance of egg-adult development exclusively through competitive cannibalism. Finally, by means of artificial selection of size in environments where cannibalism was favorable, we obtained lineages that cannibalize in different rates, but do not differ in average size, which indicates that cannibalism can de indirectly selected though size and that cannibalism’s main modulative mechanism is in some degree independent from general voracity. Considering that cannibalism is ubiquitous, would it then be the responsible for reallocating the resources from brothers killed by S. poulsonii infection in Drosophila to their sisters? In the literature there are no uncontentious benefits of the S. poulsonii infection which are derived from the death of males. Trough means of extreme nutritional deprivation, we analyzed the infection effects in Drosophila. Our results show that larval daughters of infected females were larger at 72h and reached the adult stage more than one day earlier than daughters of uninfected mothers, when in nutritional stress. Beyond that, the infection increased the frequency of cannibalism in infected individuals. We have, therefore, all the elements needed for the reallocation of resources via cannibalism to offer the ecological benefits to infected lineages in food deprivation, and so to present a solution to the male-killer conundrum. However, the cause-effect link between cannibalism and size/development time still needs to be experimentally observed so that this connection can be stablished Ver menos