Filogenia dos grupos neotropicais de Trypoxylon sensu lato e revisão das espécies de Trypargilum sensu stricto presentes no Brasil (Hymenoptera, Crabronidae)

Orientador: Prof. Dr. Gabriel A. Rodrigues de Melo

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 31/08/2020

Inclui referências

Área de concentração: Entomologia

Resumo: A identificação taxonômica das espécies é uma questão essencial nos estudos biológicos, pois a incerteza taxonômica dificulta a investigação da biodiversidade. Limitações quanto à descrição e identificação de novas espécies caracterizam o "impedimento taxonômico". O gênero Trypoxylon é um exemplo de táxon com esta dificuldade, principalmente na região Neotropical. É o maior gênero de Crabronidae sensu stricto (Hymenoptera), com mais de 660 espécies descritas no mundo todo, 165 com ocorrência na região Neotropical. Tradicionalmente o gênero é subdividido em dois subgêneros Trypoxylon (Trypoxylon) e Trypoxylon (Trypargilum), que se subdividem em grupos e subgrupos de espécies. A maioria das espécies do gênero é solitária, a fêmea constrói ninhos de barro e os aprovisiona com aranhas. Espécimes do gênero são facilmente coletados através de diversos métodos, por exemplo busca ativa, armadilhas Malaise e ninhos-armadilha. Para superar o impedimento taxonômico de Trypoxylon, o objetivo do presente estudo foi i) analisar as relações filogenéticas entre as espécies do gênero para testar a classificação tradicional infragenérica empregando dados moleculares, com ênfase nos grupos de espécies neotropicais e ii) revisar as espécies de Trypargilum com distribuição no Brasil e propor uma chave de identificação ilustrada para essas espécies. A tese está dividida em dois capítulos. No capítulo 1, apresento a filogenia molecular para o gênero Trypoxylon. Foram incluídos 148 terminais, mais de 2.600 nucleotídeos alinhados, analisados através de máxima verosimilhança e inferência bayesiana. Os principais resultados deste estudo são: (i) o subgênero Trypoxylon é parafilético em relação a Trypargilum; (ii) Trypargilum é monofilético; (iii) o gênero Pisoxylon está inserido dentro de Trypoxylon. Também são apresentados resultados das relações internas dos subgêneros e grupos de espécies, além de uma discussão morfológica acerca das implicações na classificação taxonômica. Sugiro rearranjos taxonômicos como: elevação de Trypargilum a gênero e proposição de cinco novos gêneros. Estudos futuros das espécies não representadas neste trabalho devem fortalecer o reconhecimento dos novos clados propostos. No capítulo 2, apresento os resultados da revisão taxonômica das espécies de Trypargilum com distribuição para o Brasil; seguindo as mudanças taxonômicas propostas no capítulo 1. A revisão foi feita através de diagnoses, descrições e uma chave de identificação de espécies com figuras e mapas de distribuição. Antes deste estudo, 38 espécies eram registradas para o Brasil. Agora, são registradas 49 espécies e cinco espécies novas foram descritas neste trabalho. Doze associações sexuais foram feitas. Das 43 espécies já descritas na literatura, foram elaboradas descrições diagnósticas utilizando a terminologia atual para 42 delas. Também proponho um novo rearranjo das espécies nos grupos e subgrupos com base em caracteres morfológicos e são apresentadas notas taxonômicas para as espécies válidas. O presente trabalho fornece uma classificação atualizada para espécies de Trypargilum, permitindo que a identificação das espécies seja mais acurada.

Abstract: The taxonomic identification of species is an essential issue in biological studies, as the taxonomic uncertainty hampers the biodiversity investigation. Limitations regarding the description and identification of new species characterize the "taxonomic impediment". The genus Trypoxylon is an example of a taxon with this difficulty, particularly in the Neotropical region. It is the largest genus of Crabronidae sensu stricto (Hymenoptera), with more than 660 species described worldwide, 165 occurring in the Neotropical region. Traditionally, the genus is subdivided into two subgenera Trypoxylon (Trypoxylon) and Trypoxylon (Trypargilum), which are further subdivided into groups and subgroups of species. Most species of the genus are solitary, the female builds nests of clay and supplies them with spiders. Specimens of the genus are easily collected through several methods, for example active search, Malaise traps and trap-nests. To decrease the taxonomic impediment of Trypoxylon, the objective of the present study was i) analyze the phylogenetic relationships between species of the genus to test the traditional infrageneric classification using molecular data, with emphasis on the Neotropical species groups and ii) review the Trypargilum species with distribution in Brazil and propose an illustrated identification key for these species. The thesis is divided into two chapters. In chapter 1, I present the molecular phylogeny for the genus Trypoxylon, including 148 terminals and more than 2,600 aligned nucleotides, analyzed using maximum likelihood and Bayesian inference. The main results of this study are: (i) Trypoxylon subgenus is paraphyletic in relation to Trypargilum; (ii) Trypargilum is monophyletic; (iii) Pisoxylon falls within Trypoxylon. I also present the internal relationships of subgenera and species groups, in addition to a morphological discussion on the implications for taxonomic classification. I suggest taxonomic rearrangements like: elevation of Trypargilum to genus and proposition of five new genera. In chapter 2, I present the taxonomic revision of the Trypargilum species with distribution in Brazil; following the taxonomic changes proposed in chapter 1. The review was carried out through diagnoses, descriptions and a species identification key with figures and distribution maps. Before this study, 38 species have been recorded from Brazil. Now 49 species are recorded and five new species have been described in this work. Twelve sexual associations were made. Of the 43 species already described in the literature, diagnostic descriptions were prepared using the current terminology for 42. I also propose a new rearrangement of species in groups and subgroups based on morphological characters and taxonomical notes are presented for valid species. The present work provides an updated classification for species of Trypargilum, allowing species identification to be more accurate.