Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/3806
Tipo: Tese
Título: Effects of climate change on Aedes aegypti
Autor(es): Ana Cláudia Piovezan Borges
Primeiro orientador: Fabio de Oliveira Roque
Resumo: Devido à alta concentração de gases de efeito estufa (GHGs) na atmosfera, é consenso que, atualmente, estamos vivendo uma emergência climática. O aumento da temperatura do planeta é uma das principais consequências das mudanças climáticas e impacta a biodiversidade de diferentes formas. Por serem organismos ectotérmicos, os insetos são mais suscetíveis a mudanças de temperatura, e muitos estudos têm investigado os efeitos do aumento da temperatura em insetos, especialmente em espécies que são vetores de patógenos, porque eles ameaçam a saúde humana. No entanto, o efeito combinado do aumento de temperatura e da concentração de CO2, o principal GHG, em insetos vetores é pouco estudado. Nessa tese, eu investiguei os efeitos das mudanças climáticas em Aedes aegypti, espécie que é vetor primário de vírus que causam Zika, chikungunya e dengue, e que ocorre em quase todas as regiões tropicais e subtropicais do mundo. A tese é dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, eu investiguei o padrão global de colaboração em pesquisas que avaliam “efeitos da temperatura ou de mudanças climáticas em Aedes aegypti”, através de uma análise bibliométrica. Estudos que investigam os efeitos de mudanças climáticas em Aedes aegypti tiveram um aumento exponencial nos últimos 15 anos. Brasil e Argentina, dois países em desenvolvimento, aparecem entre os cinco países com maior número de publicações nessa área, enquanto outros países (por exemplo Índia e Paraguai), que também enfrentam problemas de saúde relacionados a doenças transmitidas pela espécie, têm pouca ou nenhuma publicação na área. Assim, é essencial que as colaborações internacionais incluam esses países. No segundo e terceiro capítulos, eu delineei experimentos em um microcosmo que simula o aumento simultâneo de temperatura e da concentração de CO2 para 2100 na cidade de Manaus, Amazonas, Brasil. O microcosmo é composto por quatro cenários simulados de mudanças climáticas (SCCS), um deles simula as condições climáticas atuais em Manaus (cenário Controle), e os outros três SCCS (Brando, Intermediário e Extremo) simulam os cenários climáticos B1, A1B e A2 preditos no Quarto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (da sigla em inglês IPCC). No segundo capítulo, eu avaliei os efeitos do SCCS e do risco de predação na sobrevivência das larvas e no padrão de emergência de adultos de Aedes aegypti. A sobrevivência das larvas de Aedes aegypti não foi afetada pelos SCCS ou pelo risco de predação, mas o padrão de emergência dos adultos foi afetado pelos SCCS. Cenários mais quentes aceleraram a emergência de Aedes aegypti adultos, e um pico de emergência foi observado no SCCS Intermediário. No terceiro capítulo, eu avaliei o sistema de defesa antioxidante (ADS) de Aedes aegypti. Eu testei as duas principais enzimas do ADS, catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) em larvas e adultos de ambos os sexos de Aedes aegypti, criados nos SCCS. As respostas do ADS de larvas e fêmeas adultas de Aedes aegypti foram similares, e a atividade das duas enzimas não diferiu em nenhum SCCS. Porém, a atividade enzimática de machos adultos foi afetada pelo SCCS. Como resultados dos três capítulos, eu sugiro que haja um aumento das redes de colaboração internacional, principalmente conectando à rede global, países com pouca ou nenhuma pesquisa na área e que possam ser afetados pela espécie em cenários futuros de mudanças climáticas. Os resultados também estão de acordo com as predições sobre o aumento das populações de mosquitos em um futuro próximo, e indicam que a alocação de energia em Aedes aegypti pode diferir entre os estágios de vida e sexo. Além disso, o controle de vetores e as medidas de mitigação para reduzir a emissão de gases de efeito estufa devem ser levados a sério, dessa forma é possível reduzir o contato de mosquitos e humanos, e evitar as consequências para a saúde humana.
Abstract: Climate emergency is currently recognized in the world, due to the high concentration of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere. Temperature increase is one of the main consequences of climate change and it differently impacts biodiversity. As ectothermic organisms, insects are more susceptible to changes in temperature and many studies investigate the effects of temperature increase in insects, specially species vectors of pathogens because they threaten human health. However, the combined effect of temperature increase and CO2 concentration – the main GHG – on insect vectors is understudied. In this thesis, I investigated the effects of climate change on Aedes aegypti, species that is the primary vector of the viruses that cause Zika, chikungunya, and dengue, and it occurs in almost all tropical and subtropical regions of the world. The thesis is divided in three chapters. In the first chapter, I investigated the global pattern of research collaboration that assess “effect of temperature or climate change on Aedes aegypti”, using bibliometric analysis. Studies that investigated climate change effects on Aedes aegypti had an exponential increase in the last 15 years. Brazil and Argentina, two developing countries, appeared among the top five countries with higher publication, while other countries (e.g. India and Paraguay) that face health problems related to diseases transmitted by the species had few or no publication in the area. Then, it is essential to reinforce the international collaboration, including these countries. In the second and the third chapters, I designed experiments in a microcosm that simultaneously simulates the increase in temperature and CO2 concentration for 2100 in Manaus, Amazonas, Brazil. Four simulated climate change scenarios (SCCS) compose the microcosm, one is the current climatic condition in Manaus (Control), and the remaining three SCCS (Light, Intermediate and Extreme) simulate the B1, A1B, and A2 climate scenarios predicted by the Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In the second chapter, I evaluated the effects of SCCS and predation risk on larvae survivorship, and adult emergence pattern of Aedes aegypti. Aedes aegypti larval survivorship was not affected by SCCS and predation risk, but adult emergence pattern was affected by SCCS. Warmer scenarios accelerated the emergence of Aedes aegypti adults, and the Intermediate SCCS showed a peak emergence. In the third chapter, I evaluated the antioxidant defense system (ADS) of Aedes aegypti. I tested two main enzymes of ADS, catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) in Aedes aegypti larvae and adults of both sexes reared in SCCS. The ADS responses of Aedes aegypti larvae and adult females were similar, and the activity of two enzymes did not differ according to SCCS. However, enzyme activity of adult males was affected by SCCS. In summary, results from the three chapters allow me to suggest an increase in international collaboration networks to the global network, mainly connecting countries with few or no researches in this area and that may be affected by the species in future climate change scenarios. The results also agreed with predictions regarding an increase in mosquito population in a close future, and indicated that energy allocation in Aedes aegypti may differ between life stages and sexes. Furthermore, vector control and mitigation measures to reduce greenhouse gases emission should be taken seriously, to reduce the contact of mosquitos and humans, and avoid the consequences to human health.
Palavras-chave: mudanças climáticas, organismos ectotérmicos, microcosmo, atividade enzimática
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/3806
Data do documento: 2021
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação

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