Intrapuparial development of Hemilucilia semidiaphana (Rondani, 1850) (Diptera, Calliphoridae) and its use in forensic entomology

Abstract

Resumo: Em entomologia forense, a estimativa do intervalo post mortem mínimo (IPMmin) geralmente é baseada no imaturo mais velho de Calliphoridae recuperado de um local de morte. O tempo que as moscas da família Callliphoridae passam no período intrapuparial compreende mais de 50% do seu ciclo de vida. Isso demonstra a importância de estimativas precisas do tempo de desenvolvimento nesse período, o que deve aumentar a acurácia das estimativas de IPM mínimo. A mosca varejeira Hemilucilia semidiaphana (Rondani,1850) foi registrada em seis cenas de morte na cidade de Curitiba e Região Metropolitana. Na literatura já existem dados para os instares larvais e para a taxa de desenvolvimento de H. semidiaphana, no entanto não há dados para o período intrapuparial. Para preencher essa lacuna nosso objetivo é fornecer descrições detalhadas para as mudanças morfológicas durante o desenvolvimento intrapuparial de H. semidiaphana, possibilitando seu uso em estimativas de IPM min. Amostras do período intrapuparial de H. semidiaphana foram obtidas a partir de imaturos criados com dieta artificial em incubadoras ajustadas em temperaturas constantes a 20ºC e 25ºC. As pupas foram fixadas em intervalos de três e seis horas até a emergência do adulto e analisadas utilizando microscopia de luz para a determinação de características morfológicas externas e estágios de desenvolvimento que permitem determinar a idade do imaturo. As análises do período intrapuparial de H. semidiaphana forneceram vinte e uma características, das quais identificamos nove características chaves relacionadas à idade que dividem o tempo total de desenvolvimento (144 horas à 25ºC e 192 horas à 20ºC) em intervalos menores. Nas primeiras horas de desenvolvimento as características mais informativas são o cefaloesqueleto e a eversão dos apêndices torácicos e da cabeça. A medida que o desenvolvimento progride as principais características para determinação da idade estão relacionadas à tagmatização completa entre cabeça, tórax e abdômen, ao desenvolvimento das antenas e das peças bucais, à coloração dos olhos e, finalmente, à pigmentação das cerdas são as características mais importantes para determinar a idade intrapuparial. Os dados de desenvolvimento fornecidos, juntamente com a linha do tempo, permitem um modo prático de realizar comparações interespecíficas, bem como para estimativa de idade de H. semidiaphana baseada no desenvolvimento intrapuparial. Palavras-chaves: IPMmin, microscopia de luz; morfologia; mosca varejeira; pupa.

Abstract: In forensic entomology, the minimum postmortem interval (minPMI) estimative is usually based on the oldest immature recovered from a local of death. The time spent by fly immatures in the intrapuparial period comprises more than 50% of their complete life cycles. An accurate estimate of the duration of this period will improve minPMI estimates. The blowfly Hemilucilia semidiaphana (Rondani,1850) was found in six criminal cases in the city of Curitiba. Even though there is data on the morphology of the larval instars and developmental rate of H. semidiaphana, the intrapuparial period has not been investigated. Here we provide a detailed description of the intrapuparial morphological changes of H. semidiaphana, which might be useful to estimate minimum PMI. Samples of H. semidiaphana in the intrapuparial period were obtained from immatures reared on an artificial diet in incubators adjusted to 25°C or 20ºC temperature regimes. Pupae of H. semidiaphana were fixed at intervals of three and six hours until emergence of the adult. The external morphological traits of sampled pupae were analyzed using light microscopy, which enabled the determination of their age. Our analysis of the intrapuparial period of H. semidiaphana provided 21 traits from which nine were age informative. These nine characteristics divide the developmental time (144 hours at 25ºC and 192 hours at 20ºC) into smaller sections. In the first hours of development the most informative characters are in the cephaloskeleton: the eversion of the thoracic appendages and the eversion of the head. As the development proceeds, the boundaries between head, thorax and abdomen, the development of the antenna and mouthpieces, the coloration of eyes, and finally the pigmentation of bristles, were the most informative traits to estimate intrapuparial age. The developmental data provided, together with the time line allows a practical way to make interspecific comparisons as well as to estimate the age of H. semidiaphana based on the intrapuparial development. Keywords: blowfly; minPMI; morphology, light microscopy; pupa;