Evaluación del ensamble de coleópteros de importancia forense en diferentes pisos altitudinales en ambientes andinos y extra-andinos de la provincia de San Juan, Argentina

Abstract

La descomposición cadavérica es un proceso y recurso clave para la biodiversidad de ambientes áridos, comparable con una sucesión heterotrófica donde los insectos son un componente importante. Coleoptera es uno de los órdenes de insectos dominantes por su diversidad, abundancia y su importancia económica, sanitaria y forense, entre otros. Diferentes familias de este órden participan en los procesos de descomposición de cadáveres de vertebrados, cumpliendo un rol trófico determinado y desarrollando allí sus estados inmaduros. Los ensambles de las comunidades de insectos de importancia forense y los procesos de descomposición en que intervienen, son influenciados por factores como la ubicación geográfica, exposición a la radiación solar, hábitat, clima y altitud. En ambientes áridos de altura la variación de altitud, se refleja en cambios en la composición de los ensambles de insectos, entre ellos los coleópteros cadavéricos. En San Juan y gran parte de Argentina, el conocimiento de coleópteros de importancia forense en ambientes naturales de altura es muy limitado. Información sobre la distribución de los coleópteros que colonizan carroña en un gradiente altitudinal árido, resultaría útil en investigaciones criminales de casos complejos. En este trabajo a) se inventarió la composición específica de coleópteros cadavéricos en diferentes pisos altitudinales en dos áreas naturales de la provincia de San Juan: en la Precordillera de los Andes (Reserva de Uso Múltiple Don Carmelo) y Sierra de Pie de Palo, b) se comparó dentro de cada área y entre ambas, la riqueza y abundancia de coleópteros cadavéricos a lo largo de un gradiente altitudinal, c) se identificaron asociaciones entre coleópteros cadavéricos y pisos altitudinales y d) se determinaron especies forenses indicadoras de cada piso altitudinal en ambos gradientes. En cada una de las áreas se colocaron 126 trampas cebadas a los 600, 1000, 1400, 1800, 2200, 2600 y 3000 m s.n.m. de diciembre del 2020 a febrero del 2021 (3024 días/trampas, 72526 horas/trampas). Se evaluó la diversidad específica, dominancia y equitatividad para cada piso altitudinal. Un total de 17177 ejemplares de coleópteros fueron colectados con interés forense potencial, identificando 39 especies incluidas en 14 familias. Los valores de abundancia se distribuyeron en: Histeridae (61%) Dermestidae (35%), otras (4%). Entre los 600-3000 m s.n.m. Histeridae fue la dominante en Pie de Palo y Dermestidae lo fue en Precordillera. Las familias que registraron la mayor riqueza fueron Histeridae (12 especies), Staphylinidae (9 especies) y Tenebrionidae (6 especies). La diversidad específica disminuyó con la altura en Precordillera, mientras que en Pie de Palo mostró un pico en altura intermedia. La dominancia adquirió su mayor valor en menor altura (600 m s.n.m.) en Pie de Palo, mientras que, en Precordillera fue a los 3000 m s.n.m., con la menor equitatividad para ambos en alturas bajas (600 y 1000 m s.n.m.). La abundancia y riqueza de coleópteros cadavéricos varió de forma significativa con la altura, entre meses de muestreo y entre transectas. 22 especies necrófilas y 12 necrófagas fueron identificadas, con una abundancia total de 63% y 37% respectivamente. Precordillera mostró tres niveles de asociación específica según la altitud: de 600 a 1400 m s.n.m. con especies del Grupo peruviano, D. maculatus, E. lacordairei y Xerosaprinus diptychus; de 1800 a 2200 m s.n.m. con D. maculatus, E. caesopygus y E. ater; y de 2600 a 3000 m s.n.m. con E. richteri y E. ater. Pie de Palo mostró de 600 a 1400 m s.n.m. con E. lacordairei, D. maculatus y Xerosaprinus diptychus; de 1800 a 2200 m s.n.m. con E. ater, D. maculatus, grupo peruviano y E. caesopygus; y de 2600 a 3000 m s.n.m. con E. caesopygus, E. ater y Trogidae. Se identificaron nueve especies de interés forense para el gradiente Precordillera y Pie de Palo. En base a su distribución, se reconocieron especies, géneros y familias necrófilas con potencial interés forense: Euspilotus, Xerosaprinus (Histeridae) y Phylonthus, (Staphylinidae), mientras que los géneros y familias necrófagas fueron Scotobius (Tenebrionidae), Dermestes, Grupo peruviano (Dermestidae) y Trogidae. Las especies exclusivamente registradas por piso fueron para Precordillera: X. diptychus (600 m s.n.m.), E. lacordairei (1000 m s.n.m.), E. ater (1800 m s.n.m.) E. caesopygus, P. quadraticeps, E. richteri y Trogidae (2600 m s.n.m.); para Pie de Palo: E. lacordairei (600 m s.n.m.), B. rufipennis, P. flavolimbatus y X. diptychus (1400 m s.n.m.), E. ater (1800 m s.n.m.), E. caesopygus (2200 m s.n.m.) y Trogidae (2600 m s.n.m.). Este trabajo establece la línea base sobre el conocimiento de coleópteros cadavéricos registrados y asociados con diferentes alturas en un ambiente árido de Precordillera y es el primero en un ambiente extra andino como la Sierra de Pie de Palo. Se determinó cambios en ensamble y asociaciones respecto a la variación altitudinal dentro y entre los pisos. Se espera que esta información pueda ser utilizada en pericias entomológicas forenses futuras sobre cadáveres humanos y fauna silvestre a realizarse en el área de estudio.

ABSTRACT The cadaveric decomposition is a key process and resource for arid environmental biodiversity, comparable to heterotrophic succession where insects as an important component. Coleoptera, a dominant order of insects, is distinguished by its diversity, abundance, and a range of other characteristics. Different families of it order participate in the vertebrate’s decomposition process, fulfilling a specific trophic role and developing their immature stages. The assemblages of insect communities of forensic importance and decomposition process in which they are involved, are influenced by the geographic location, sun exposition, habitat, climate and altitude. In arid high-altitude environments, the altitudinal variation is reflected in the composition assemblage’s insect changes as cadaveric beetles. In San Juan and much of Argentina, knowledge of Coleoptera of forensic importancein high arid habitats is quite limited. In this context, the distribution of carrion beetles along elevation arid gradients would be useful into the criminal research of complex cases. The goals were, a) to know the carrion beetle diversity along altitudinal gradients in two areas of San Juan Province: in the Andean Precordillera (Multiple Use Natural Reserve Don Carmelo) and the Pie de Palo, b) to compare richness and abundance of carrion beetles in each area and between them along an altitudinal gradient, c) to identify association between carrion beetles and altitudinal level, d) to identify forensic indicator species of each altitudinal level for both gradients. From December to February in each area 126 baited traps were placed at 600, 1000, 1400, 1800, 2200, 2600 and 3000 m a.s.l, (3024 day/trap, 72526 h/trap). The specific diversity, dominance and equitatividad were evaluated in each floor. 17.177 exemplars of beetle with potential forensic interest were collected and 39 species from 14 families were identified. The abundance values were Histeridae (61%), Dermestidae (35%) and Others (4%). Between 600-3000 m a.s.l. Histeridae was dominant in Pie de Palo and Dermestidae was dominant in Precordillera. Histeridae (12 species), Staphylinidae (9 species) y Tenebrionidae (6 species) were the families with most richness. In Precordillera the specific diversity decreases with the altitude, in Pie de Palo this shows a pike to medium altitude. Dominance acquired its greatest value at lower height (600 m a.s.l.) in Pie de Palo, and at 3000 m a.s.l. in Precordillera. In both floors, the altitudinal level of 600-1000 m a.s.l showed the lowest fairness. The abundance and richness of carrion beetles varied significantly with altitude, between sampling months and transects. 22 necrophiles species and 12 necrophages were identified which represents 63% and 37% of total abundance respectively. Precordillera showed three levels of specific association according the altitude: 600-1400 m a.s.l with Peruvian group species: D. maculatus, E. lacordairei, Xerosaprinus diptychus; 1800-2200 m a.s.l. with D. maculatus, E. caesopygus, E. ater; 2600-3000 m a.s.l. with E. richteri, E. ater. Pie de Palo showed: 600-1400 m a.s.l with E. lacordairei, D. maculatus, Xerosaprinus diptychus; 1800-2200 m a.s.l. with E. ater and D. maculatus, Peruvian group; 2600-3000 m a.s.l. with E. caesopygus, E. ater and Trogidae. Nine forensic species were identified along altitude gradient from Precordillera and Pie de Palo. Based on their altitudinal distribution, genera and families necrophiles recognized were Euspilotus, Xerosaprinus (Histeridae), Phylonthus, (Staphylinidae). For the necrophages genera and families were recognized: Scotobius (Tenebrionidae), Dermestes, Peruvian group (Dermestidae) and Trogidae. Species that were exclusively sampled at each floor were: Precordillera: X. diptychus (600 m a.s.l.), E. lacordairei (1000 m a.s.l.), E. ater (1800 m a.s.l.) E. caesopygus, P. quadraticeps, E. richteri, Trogidae (2600 m a.s.l.); Pie de Palo: E. lacordairei (600 m a.s.l.), B. rufipennis, P. flavolimbatus y X. diptychus (1400 m a.s.l.), E. ater (1800 m a.s.l.), E. caesopygus (2200 m a.s.l.) and Trogidae (2600 m a.s.l.). This work espablished the baseline knowledge of carrion beetles recorded and associated along altitudinal gradient in one arid habitat of Precordillera and is the first report in extra-Andean habitat of Pie de Palo. Changes in assemblage and associations were determined with respect to altitudinal variation within and between floors. It is expected that this information can be used in forensic entomological examinations on human corpses and wildlife to be carried out in the study area.