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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10451/4455

Título: Seasonal carrion Diptera and Coleoptera communities from Lisbon (Portugal) and the utility of forensic entomology in legal medicine
Autor: Castro, Catarina Barros de Prado e 1979-
Orientador: Serrano, Artur Raposo Moniz, 1951-
García, María Dolores García
Palavras-chave: Diptera
Coleoptera
Entomologia forense
Teses de doutoramento - 2011
Issue Date: 2011
Resumo: The analysis of the community of insects present on a decomposing body can often provide valuable forensic insights, especially the estimation of the time of death, or postmortem interval (PMI). Due to the geographical variation of the communities of insects, Forensic Entomology is a locality-specific science; composition of local carrion fauna, its seasonal variations and patterns of succession, as well as the periods of time each life stage spends on a cadaver, comprise crucial information to be used in forensic cases of a particular region. In order to collect this information for Lisbon region, decomposition studies conducted with piglet carcasses were used to determine Diptera and Coleoptera activity during the four seasons of the year. A modified Schoenly trap was used to collect the entomofauna. In all seasons, Calliphoridae (Diptera) was the dominant family. Calliphora vicina, C. vomitoria, Chrysomya albiceps, Lucilia ampullacea, L. caesar and L. sericata were fundamental members of the community, voraciously consuming the cadaver in the initial stages of decomposition. Hydrotaea ignava, Muscina prolapsa, Synthesiomyia nudiseta (Muscidae), Piophila megastigmata, Stearibia nigriceps (Piophilidae) and Nemopoda nitidula (Sepsidae) were also relevant among the community. Coleoptera species were generally more associated to advanced decomposition stages and mostly acting as predators. Anotylus complanatus, Atheta pertyi, Creophilus maxillosus, Oligota pusillima, Philonthus varians (Staphylinidae), Margarinotus brunneus, Saprinus spp. (Histeridae), Thanatophilus spp. (Silphidae), Necrobia spp. (Cleridae) and Dermestes spp. (Dermestidae) were important members of the community as well. The present results highlight the particularities of our local fauna and its dynamics in the cadaver, compared with other regions and the need to have a deeper knowledge of regional carrion insects, in order to offer a committed contribute to forensic investigations. This work also marks the first record of more than 50 Diptera and 7 Coleoptera species in Portugal, an important contribution for the knowledge of this fauna in the country.
A Entomologia forense baseia-se na sequência de aparição de insectos no cadáver e também no reconhecimento do grau de desenvolvimento dos estádios imaturos das diferentes espécies. Os insectos são usados em investigações forenses, especialmente para estimar o tempo decorrido após a morte ou intervalo postmortem (IPM). A vantagem deste método, em comparação com outros procedimentos usados em Medicina Legal é a sua precisão, mesmo em estados avançados de decomposição (depois de quatro a cinco dias postmortem), onde os métodos tradicionais falham. Logo que um animal (ser humano incluído) morre, uma grande diversidade de dípteros são imediatamente atraídos para o corpo, através de odores específicos. A postura de ovos (oviposição) no cadáver marca o início de um relógio biológico que é usado por entomólogos forenses para estimar o IPM. Dois métodos podem ser utilizados: 1) a estimativa da idade dos insectos imaturos que se alimentam do cadáver, de acordo com seu grau de desenvolvimento, e 2) a análise da comunidade de insectos presentes. O segundo método requer uma base de dados precisa da comunidade de insectos específica do local e um bom conhecimento dos padrões de sucessão, baseados em estudos experimentais regionais, com carcaças de porcos. As espécies de insectos e o seu padrão de colonização de cadáveres variam de acordo com vários factores, um dos mais importantes sendo a região geográfica ou zona biogeoclimática. Esta, define o habitat, vegetação, tipo de solo e condições meteorológicas da área que, obviamente, têm um enorme impacto nos tipo e espécies de insectos presentes, assim como na sua disponibilidade sazonal. Por este motivo, devem ser elaboradas bases de dados para cada região geográfica em que os insectos são usados em Entomologia forense. A tese de doutoramento aqui apresentada baseia-se no estudo da fauna entomológica associada a cadáveres (porcos), com o objectivo de caracterizar a comunidade de dípteros e coleópteros e o seu padrão de sucessão nas diferentes estações do ano, em Lisboa. O capítulo 1 consiste numa introdução geral sobre vários aspectos relacionados com a Entomologia forense, nomeadamente a decomposição de cadáveres, a forma como os insectos se relacionam com este recurso e a determinação do IPM. É feita uma breve retrospectiva histórica sobre esta ciência e o seu panorama actual, em diferentes linhas de investigação. São delineados os objectivos da presente tese e a metodologia utilizada. No capítulo 2 é descrita a metodologia utilizada neste trabalho. A armadilha usada para a captura dos insectos associados a cadáveres é baseada num modelo que foi previamente descrito; o facto de se terem introduzido diversas modificações e a simplificação da descrição da sua construção, levou a considerar-se relevante a elaboração do artigo apresentado. O capítulo 3 centra-se no estudo da composição específica, comunidade e padrão de sucessão dos dípteros capturados nos cadáveres animais. São focadas as diferenças no processo de decomposição, consoante as condições climáticas (estações do ano), a sazonalidade das espécies e a sua associação aos diferentes estádios de decomposição. O conhecimento sobre dípteros, em particular dípteros associados a cadáveres, é muito escasso em Portugal. O trabalho realizado revelou-se extraordinariamente interessante a nível faunístico, pela quantidade de novas espécies para Portugal e inclusivamente para a Península Ibérica. No capítulo 4 são registadas as novidades faunísticas relativas à família Calliphoridae (Diptera), o grupo de insectos de maior importância forense. Para cada espécie, é feita uma revisão da ecologia e distribuição geográfica. O capítulo 5 diz respeito a uma outra espécie de Calliphoridae - Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794), também registada pela primeira vez para Portugal. Enquanto que para as outras espécies da mesma família (capítulo 4), a sua presença no nosso território seria expectável, e em alguns casos óbvia (embora não pudesse ser apoiada com qualquer registo bibliográfico), o caso da C. megacephala é diferente, tratando-se de uma introdução recente na nossa fauna. É de prever que esta espécie, quando bem estabelecida, venha a ter um papel relevante a nível forense, dada a sua capacidade de expansão e carácter dominante, descrito noutras regiões geográficas. No capítulo 6 são descritas as novidades para Portugal, relativas à família Piophilidae (Diptera). Estes dípteros estão associados a fases tardias da decomposição, sendo ainda relativamente pouco estudados. Durante o doutoramento, para além dos estudos de campo, com modelos animais, foi efectuada a análise de insectos recolhidos de cadáveres humanos, provenientes de diversos casos forenses do Instituto Nacional de Medicina Legal. A presença da espécie Piophila megastigmata McAlpine, 1978 (Piophilidae), em dois desses casos marca o primeiro registo deste díptero em cadáveres humanos, a nível mundial. É este o tópico do capítulo 7. O capítulo 8 centra-se no estudo da composição específica, comunidade e padrão de sucessão dos coleópteros capturados nos cadáveres animais. A abordagem ao estudo dos coleópteros é similar à feita no capítulo 3, para os dípteros. O capítulo 9, para além de registar 5 novas espécies de Staphylinidae (Coleoptera) para Portugal, providencia a listagem de espécies recolhidas desta família, que foi a mais abundante e biodiversa, de entre a ordem Coleoptera, no ecossistema cadavérico. O capítulo 10 apresenta uma discussão geral, integrando os resultados obtidos ao longo dos estudos referidos, terminando com sugestões para análises futuras, de forma a aprofundar o conhecimento nas diversas áreas abordadas, assim como em novas linhas de investigação. Para além dos interessantes resultados faunísticos obtidos, neste trabalho, foram claramente identificadas as espécies de maior interesse forense na região estudada. No caso dos dípteros, foram espécies que usaram o cadáver para o seu desenvolvimento larvar, tratando-se portanto de espécies necrófagas; a maioria dos coleópteros comportaram-se como predadores – este comportamento justifica de forma geral a maior abundância e riqueza específica de dípteros em fases iniciais da decomposição e de coleópteros em fases mais avançadas. Nos dois grupos verificou-se uma alternância sazonal das espécies e respectivas abundâncias. Foi possível demonstrar, tanto nos dípteros como nos coleópteros, que as comunidades presentes nos cadáveres são claramente diferentes nos diferentes estádios de decomposição. Um aspecto que é discutido relativamente à divisão da decomposição em estádios, é que esta é uma divisão artificial, sendo a decomposição um processo contínuo; é portanto interessante que se tenha verificado que as comunidades destes insectos também “separem” os diferentes estádios de decomposição, para além da diferenciação feita visualmente, com base no aspecto do cadáver. Os resultados obtidos, naturalmente revelam diferenças na fauna sarcosaprófaga, relativamente a outras regiões geográficas. Inclusivamente essas diferenças são notórias mesmo dentro da Península Ibérica; no caso dos dípteros, embora a composição específica das comunidades não seja muito diferente de outros locais, espécies muito relevantes em Lisboa, como Lucilia caesar (Linnaeus, 1758), Lucilia ampullacea Villeneuve, 1922 e Hydrotaea ignava (Harris, 1758) não o são, nomeadamente, na maior parte do território espanhol; relativamente aos coleópteros, à excepção de algumas espécies cosmopolitas, em particular as espécies das famílias Staphylinidae e Histeridae demonstraram ser de carácter geograficamente delimitado, sustentando a perspectiva de que estudos regionais são fundamentais nesta área do conhecimento. Com este trabalho, através do estudo da comunidade de insectos, da sua sazonalidade e sucessão na zona de Lisboa, através da identificação de espécies indicadoras forenses, associadas aos diferentes estádios de decomposição de um cadáver, pretendemos contribuir para a obtenção de informação biológica na qual o desenvolvimento sustentado da Entomologia forense se deve basear.
Descrição: Tese de doutoramento, Biologia (Ecologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011
URI: http://hdl.handle.net/10451/4455
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