Micromorfología comparada de estadios inmaduros de Calliphoridae (Insecta:Diptera) de interés forense

Abstract

Las Ciencias Forenses tienen en la Entomología Forense un apoyo muy importante, no solo en el establecimiento del intervalo postmorten (IPM) (Entomología Médico-Legal), sino también en ambientes antrópicos (Entomología Urbana) y, de productos almacenados (Entomología de los productos almacenados). Los dípteros, y muy especialmente la familia Calliphoridae, son los principales insectos en la fauna sarcosaprófaga, ya que todas las fases inmaduras de gran parte de sus especies se desarrollan en este tipo de ecosistemas (especies necrófagas). El conocimiento morfológico que permite la diferenciación inequívoca de las especies de califóridos es escaso ya que, para obtener estudios micromorfológicos detallados de todos los caracteres de interés taxonómico, son necesario estudios mixtos, combinando microscopía óptica (MO) y electrónica de barrido (MEB). En relación con ello, es conveniente recordar que los procedimientos de recogida y conservación de muestras forenses recomendados por la asociación europea de entomología forense (EAFE) no se ajustan a los protocolos habituales de preparación de muestras para microscopía electrónica de barrido (MEB). Debido a esto, en esta tesis nos hemos planteado evaluar diferentes protocolos de procesado de muestras para microscopía electrónica de barrido a fin de establecer cuál es el más adecuado para la preparación de ejemplares inmaduros de los dípteros sarcosaprófagos para su observación al MEB (huevo, larvas I, II y III y pupario) y aplicarlo, junto a técnicas estándar de MO, en la descripción micromorfológica de todos estos estadios en cinco especies de califóridos de interés forense (Calliphora vicina Robineau-Desvoidy, 1830, Calliphora vomitoria Linnaeus, 1758, Chrysomya albiceps Wiedemann, 1819, Protophormia terraenovae Robineau-Desvoidy, 1830, Lucilia sericata Meigen, 1826), para establecer aquellas características que permitan tanto la correlación morfológica de los estadios en cada especie, como su uso taxonómico en la diferenciación de especies dentro de las subfamilias Calliphorinae, Chrysomynae y Lucilinae. Si bien la fijación con etanol ha resultado satisfactoria en los ejemplares inmaduros estudiados, lo que confirma que las recomendaciones de la EAFE son compatibles con el uso del MEB, los fijadores aldehídicos complejos se han revelado como los más indicados para este tipo de muestras y técnica de microscopía. Así, se propone su uso siempre y cuando el material forense recolectado se conserve con vida hasta su llegada al laboratorio para su tratamiento. El estudio morfológico de las cinco especies de califóridos estudiados ha arrojado, sobre todo atendiendo a los resultados obtenidos de la observación al MEB, que hay suficiente variabilidad en diferentes caracteres para poder realizar su diferenciación al nivel de especie en cada uno de los estadios inmaduros. Sin embargo, la escasez de datos bibliográficos de otras especies obtenidos con este tipo de microscopía, a excepción de los huevos y las larvas de primer estadio, no permite una adecuada comparación de éstas con nuestras especies. De hecho, las descripciones de las larvas de segundo y tercer estadio, así como los puparios, de todas las especies estudiadas constituyen las primeras descripciones completas basadas en técnicas mixtas de MO y MEB. No obstante, y con los datos disponibles en la literatura científica, se ha podido constatar el potencial taxonómico de diferentes caracteres, como el patrón de bandas espinosas, la morfología de las espinas, el órgano ventral y el lóbulo labial, los cirros, los espiráculos anterior y posterior, la distribución de las papilas posteriores y la protuberancia anal, a pesar de que no se han podido utilizar de forma homogénea en la identificación del resto de especies de califóridos de ámbito europeo por falta de descripciones previas Forensic Entomology is a very important support for Forensic Sciences, not only to estimate the postmortem interval (IPM) (Legal Entomology), but also in anthropic environments (Urban Entomology) as well as stored products (Entomology of Stored Products). Diptera, and especially the Calliphoridae family, are the main members of the sarcosaprophagous fauna since many species developed their immature stages in this type of ecosystem (necrophagous species). The morphological knowledge allowing the unequivocal differentiation of the species of Calliphoridae is scarce for immature specimens. The main cause is that for a correct identification of these instars detailed micromorphological studies of all the characters of taxonomic interest are needed, mainly studies combining optical microscopy (MO) and scanning electron microscopy (SEM). In this respect, it should be remembered that, collection procedures of entomological evidence as recommended by the European Association of Forensic Entomology (EAFE) do not fit the usual protocols for scanning electron microscopy (SEM). Therefore, in this thesis we have tried to evaluate different protocols of scanning electron microscopy to establish which is the most appropriate to study the immature stages of sarcosaprophagous Diptera (egg, larvae I, II and III and puparium) and to apply them to the micromorphological description of all immature stages of five species of calliphorids, (Calliphora vicina Robineau-Desvoidy, 1830, Calliphora vomitoria Linnaeus, 1758, Chrysomya albiceps Wiedemann, 1819, Protophormia terraenovae Robineau-Desvoidy, 1830, Lucilia sericata Meigen, 1826), establishing which features allow to correlate morphologically the stages in each species as well as their taxonomic utility to distinguish species each other within subfamilies Calliphorinae, Chrysomynae and Lucilinae. Ethanol fixation has been satisfactory in the immature specimens studied; so, the recommendations of EAFE are compatible with the use of MEB in this material although, complex aldehyde fixatives are confirmed as the most suitable for this type of specimens and microscopy technique. Then this latter is recommended to be applied when the forensic entomological evidence could arrive alive to the laboratory to be treated. The morphological study of the five species of Calliphoridae studied has shown, in the light of the results obtained from the observation to the MEB, that there is enough variability regarding different features to be able to distinguish species in each of the immature stages. However, the lack of bibliographical data concerning other species with this type of microscopy, except for the eggs and larvae of first stage, does not allow to compare appropriately our species with the others. In fact, the descriptions provided of the larvae of second and third stages, as well as the puparia, of all species studied constitute the first complete descriptions based on mixed techniques of MO and MEB. However, using the data available in the scientific literature, it has been possible to verify the taxonomical potential of different features, such as the pattern of spiny bands, the morphology of the spines, the ventral organ and the lobule, the cirrus, the anterior and posterior spiracles, the distribution of posterior papillae and the anal protuberance, although they have not been able to be used homogeneously to identify the other species of european Calliphoridae due to the lack of previous descriptions.