Estudio de la estadística de tiempos de maduración en el mosquito Aedes aegypti (teoría y experimentos)

VICTORIA ROMEO AZNAR; MARÍA SOL DE MAJO; SYLVIA FISCHER; HERNÁN SOLARI

Lujan

Congreso; VIII Congreso Latinoamericano de Biología Matemática.; 2013

Sociedad latinoamericana de biología matemática

Continuamos el desarrollo de un modelo estócastico no lineal para la dinámica poblacional del mosquito Aedes (Stegomyia) aegypti. Este mosquito es el principal vector de enfermedades como el dengue y la fiebre amarilla. El modelo propuesto es de tipo causal y realista con sustento de las relaciones causales en experimentos biológicos independientes. En búsqueda de mejorar la respuesta en tiempos cortos del modelo a las lluvias, nos encontramos con la necesidad de estudiar la estadística de tiempos de desarrollo de los estadios pre-imaginales. Analizando datos experimentales publicados, encontramos que los tiempos de eclosión siguen una distribución exponencial. Suponiendo que el resto de los estadíos se comportan de igual manera, tenemos que el tiempo de desarrollo está distribuido como una distribución gamma-incompleta. La propuesta ha resultado aceptable tanto utilizando datos de Aedes aegypti como de otros insectos, por ejemplo, Drosophila melanohastermelanogaster. Se encontró que dentro de una misma especie hay una evidente variabilidad  en los coeficientes de variación (cociente entre dispersión  standard y media). Se propuso que los parámetros de la distribución gamma-incompleta reflejan variaciones ambientales. Para estudiar esta posibilidad se diseñó y llevó adelante un experimento midiendo tiempos de desarrollo para distintos niveles de alimentación en el estadío larval. Cada uno de estos niveles fueron mantenidos constantes durante el experimento, independientemente del número de larvas presentes. Inicialmente se dispuso 30 larvas provenientes de huevos recién eclosionados en cada uno de los recipientes de distinta alimentación. Diariamente se realizaba el conteo de individuos, se identificaba el estadío de desarrollo, y se recomponían las mismas condiciones alimentarias para cada nivel de alimentación. El experimento se realizó a  temperatura ambiente (de 27 a 30 ºC). Se encontraron tiempos que siguen una distribución gamma-incompleta y una estrecha relación entre el coeficiente de variación y la densidad de comida en el estado larval. Matemáticamente, en nuestra propuesta, el coeficiente de variación representa el número de pasos necesarios para el desarrollo. Con el experimento, vimos que a medida que sube el nivel de alimentación aumentaba el número de pasos. Es difícil concebir que estos puedan variar en número, por lo que se planteo que hay dos tipos de procesos presentes, los que dependen de la alimentación y los que no dependen de ella. De este modo, lo que se estaría midiendo es el número de pasos efectivo. Los experimentos presentan clara evidencia de que hay tres regímenes distintos de alimentación de acuerdo al nivel de densidad de comida: abundancia, escasez y  hambre , adaptándose el mosquito a la escasez retardando en promedio el tiempo de desarrollo y dispersando la maduración en el tiempo, pero a partir de una escasez crítica aparece un marcado incremento de mortalidad. La existencia de estos regímenes había sido conjeturada por necesidades del modelo previamente (Romeo Aznar 2013). El tamaño del adulto decrece con la escasez de alimentos pero no hay correlación entre el tiempo de emergencia y el peso.