Os mosquitos (Culicidae) compreendem um grupo monofilético, mas algumas relações dentro da família ainda não estão totalmente resolvidas. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma hipótese filogenética para os gêneros de Culicidae baseada nos caracteres de variabilidade genética e perfil proteico. Além disso, foi analisado como a forma da asa evoluiu dentro desse grupo. Utilizou-se 76 espécies diferentes abrangendo 20 gêneros. O formato alar mostrou-se um bom marcador taxonômico, já que as análises em cada tribo ou gênero revelaram grupos naturais. Análises com genes nucleares mostraram Anophelinae como grupo irmão de todos os outros Culicinae. A topologia construída com genomas mitocondriais revelou grupos bem suportados, com alguns discordantes da filogenia atual. Foram identificados 24 biomarcadores nas espécies analisadas usando espectrometria MALDI-TOF, que podem ter potencial na identificação taxonômica. A morfologia, a genética e os perfis proteicos não foram concordantes, e isso pode estar ocorrendo devido a taxas evolutivas distintas entre eles. / Mosquitoes (Culicidae) comprise a monophyletic group, but some relationships within the family are not fully resolved. The aim of this study was to elaborate a phylogenetic hypothesis for the genera Culicidae based on the characters of genetic variability and protein profile. In addition, it was analyzed how wing shape evolved within this group. It was used 76 different species covering 20 genera. The wing shape showed to be a good taxonomic marker, because the analyzes in each tribe or genus revealed natural groups. Analyzes with nuclear genes showed Anophelinae as sister group of all other Culicinae. The topology constructed with mitochondrial genomes revealed well supported groups, with some discordant of the current phylogeny. Twenty-four biomarkers were identified in the species analyzed using MALDI-TOF spectrometry, which may have potential in taxonomic identification. Morphology, genetics, and protein profiles were inconsistent, and this may be occurring due to distinct evolutionary rates between them.

O mosquito Culex quinquefasciatus tem grande importância médica no mundo devido à sua habilidade como vetor de arboviroses e filarioses. O principal fator limitante dos métodos de controle populacional para Cx. quinquefasciatus é a microevolução dessa espécie, fenômeno que freqüentemente resulta em aumento da sua resistência a inseticidas e da sua tolerância à poluição. No Estado de São Paulo existem duas populações vivendo sob diferentes condições ambientais. Uma delas, próxima ao Rio Pinheiros (PIN), está sujeita à alta poluição e aplicações de piretróides e outra, em Pariquera-Açu (PAR), vive em local semi-rural na ausência de inseticidas. O objetivo deste trabalho foi investigar se essas populações provenientes de ambientes distintos possuem polimorfismos genéticomorfológicos e se a população PIN apresenta variações morfológicas ao longo do tempo. Os parâmetros utilizados nas comparações foram morfometria geométrica alar, análises do DNA ribossômico (DNAr) e de cromossomos politênicos. Não obtivemos sucesso na caracterização cariotípica devido a pouca nitidez das bandas e interbandas. A morfometria geométrica de 286 asas de PIN, amostras coletadas em 2004 (PIN04) e 2007 (PIN07), e 150 asas de PARI, amostras coletadas em 2008 demonstrou variações morfológicas. As duas populações PIN04 e PIN07 revelaram alto dimorfismo sexual de forma e tamanho, sendo asas de fêmeas maiores que asas de machos em ambas as populações. A assimetria bilateral não é significante para tamanho e é tênue para forma, sendo ligeiramente mais pronunciada em machos e em PIN07. Os espécimes de PIN07 são maiores e mais assimétricos que PARI, fenômenos possivelmente relacionados à maior disponibilidade de alimento e à contínua exposição a altos níveis de inseticida, respectivamente. Análises de DNAr revelaram padrões equivalentes para PIN07 e PARI. Em suma, supomos que o fluxo gênico entre as populações geográficas pode ter ocorrido até recentemente. Este estudo mostrou que é possível ocorrer variação de tamanho e forma de asas em Culicidae em um intervalo de tempo de três anos. O próximo passo poderia ser uma investigação aprofundada a respeito da relação entre variação geográfica-temporal e algumas de suas possíveis causas tais como poluição e inseticida. / The mosquito Culex quinquefasciatus has medical importance due to its ability of vectoring arboviruses and filariases. Microevolution resulting in insecticide resistance is a remarkable limiting factor for populational control of this species. In the State of São Paulo there are two populations under different environmental conditions. One, near Rio Pinheiros (PIN), is subjected to pollution and pyrethroids applications and another, in Pariquera-Açu (PAR), lives in a semi-rural place in the absence of insecticides. The objective of this work was to investigate if these populations from different environments have geneticmorphological polymorphisms and if PIN population exhibits morphological variations during the time. Parameters used in the comparisons were wing geometric morphometrics, ribosomal DNA (rDNA), and polytene chromosomes. Karyotypic characterization was unsuccessful due to the poor definition of bands and interbands. Morphometrical analyses of 286 wings of PIN, collected in 2004 (PIN04) and 2007 (PIN07), and 150 wings of PARI, collected in 2008, demonstrate morphological variations. The two populations PIN04 and PIN07 revealed strong intrapopulational sexual dimorphism concerning shape and size, being the wings of females larger than those of males in both populations. The wing asymmetry is non-significant for size and tenuous for shape, being slightly more conspicuous in males and in PIN07. The specimens of PIN07 are larger and more bilaterally asymmetric than PARI, possibly due to higher food availability and to continuous exposition to high level of insecticide, respectively. Analysis of rDNA revealed restriction patterns equivalent for PIN07 and PARI populations. Thus, one may suppose that gene flow may have occurred until recently. This study showed that it is possible to occur size and shape variation of wings in Culicidae in time intervals as short as three years. The next step would be to evaluate in depth the relationship between geographical-temporal variation and some of possible causes like pollution and insecticides.

Enquanto muitas espécies de mosquitos são conhecidas por sua importância epidemiológica, a capacidade vetorial de algumas ainda não é clara. A identificação taxonômica, bem como a sexagem dos espécimes de Culicidae são essenciais para qualquer estudo ou ação, entretanto muitas vezes caracteres-chave estão danificados ou são restritos a uma fase de vida do animal. Em espécies crípticas, a identificação dos espécimes também pode ser prejudicada, o que dificulta, sobretudo, a compreensão da atividade vetorial em mosquitos. A morfometria geométrica alar, uma técnica barata e precisa para identificação de sutis dissimilaridades morfológicas, pode contribuir para a resolução destes tipos de problemas. O grupo de pesquisa MosquitoLab aplica esta técnica há mais de 10 anos e acumulou milhares imagens de asas com seus respectivos metadados. Estas informações, se organizadas como banco de dados relacional, podem permitir a sistematização do uso, consulta e armazenamento dos dados, além de viabilizar novos estudos e servir também como base para aplicações de identificação automática de mosquitos. Portanto, os objetivos deste trabalho foram avaliar a utilidade da morfometria geométrica alar para a resolução de dois problemas biológicos: dimorfismo sexual e espécies crípticas, e desenvolver um protótipo de plataforma para armazenamento de dados biológicos relacionados à morfometria de asa, por meio de um banco de dados relacional e um sistema web nomeado WingBank. Com base na técnica de morfometria geométrica alar, dois estudos de caso foram realizados: a) avaliação do dimorfismo sexual de 10 espécies de mosquitos de interesse médico e, b) diferenciação morfológica alar de Anopheles strodei s.s. e Anopheles arthuri s.l. com base em dois diferentes conjuntos de pontos anatômicos. Para construção do protótipo do WingBank uma equipe multidisciplinar realizou levantamento de requisitos, modelagem e criação do banco de dados relacional, e implementação de uma plataforma web. Os resultados referentes ao dimorfismo sexual alar apresentaram significativa diferenciação entre os sexos e padrões específicos de forma alar em todas as espécies estudadas. Os pontos anatômicos alares mais variáveis foram os das regiões proximal e distal das veias mediana e radial. Fêmeas apresentaram asas significativamente mais largas e curtas do que os machos. Diferenciação morfológica alar entre as espécies crípticas avaliadas foi observada em ambos os conjuntos de dados (18 e 22 pontos), sendo que no conjunto de 22 pontos com alometria, foi mais evidente. Os pontos anatômicos mais variáveis nas análises com os conjuntos de 18 e 22 pontos foram 1, 2 e 17, e 1, 2, 19, respectivamente. Finalmente, o protótipo WingBank foi implementado com dados referentes a 77 espécies pertencentes a 15 gêneros de Culicidae. Ao todo foram catalogados 13.287 registros de asas, dos quais 2.138 já estão disponibilizados a partir do presente trabalho, para uso de terceiros. Globalmente, este é o maior banco de dados de asas de Culicidae de que temos conhecimento. / While many species of mosquitoes are known for their epidemiological importance, the vector capacity of some is still unclear. Taxonomic identification and sexing of Culicidae specimens are essential for any study or action; however, often key characters are damaged or restricted to a stage of life of the animal. In cryptic species, the identification of specimens can also be damaged, which makes it difficult to understand the vector activity in mosquitoes. Geometric morphometry, an cheap and precise technique for identifying subtle morphological dissimilarities, may contribute to the resolution of these types of problems. The MosquitoLab research group has applied this technique for more than 10 years and has accumulated thousands of wing images with their metadata. This information, if organized as a relational database, may allow the systematization of the use, consultation and storage of the data, besides making possible new studies and lso serve as a basis for applications of automatic identification of mosquitoes. Therefore, the aims of this work were to evaluate the usefulness of the geometric morphometry to solve two biological problems: sexual dimorphism and cryptic species, and to develop a prototype of plataform for the storage of biological data related to wing morphometry, by means of a relational database and a web system named \"WingBank\". Based on the technique of wing geometric morphometry, two case studies were carried out: a) evaluation of the sexual dimorphism of 10 species of mosquitoes of medical importance and b) wing morphological differentiation of Anopheles strodei s.s. and Anopheles arthuri s.l. based on two different sets of landmarks. In order to build the WingBank prototype a multidisciplinary team performed requirements survey, modeling and creation of the relational database, and implemented a web platform. The results regarding wing sexual dimorphism showed significant differentiation between the sexes and specific patterns of wing shape in all species studied. The most variable landmarks were those of the proximal and distal regions of the medial and radial veins. Females showed slightly and significantly wider and shorter wings than males. Wing morphological differentiation between An. strodei s.s. and An. arthuri s.l. was observed in both sets of data (18 and 22 landmarks), but in the set of 22 with allometry, it was more evident. The most variable landmarks in the analyzes with the sets of 18 and 22 landmarks were 1, 2 and 17, and 1, 2, 19, respectively. Finally, the WingBank prototype was implemented with data referring to 77 species belonging to 15 genera of Culicidae. In all, 13,287 wing records were cataloged, of which 2,138 are from the present work, already available for use by third parties. Globally, as far as we know, this is the largest database of Culicidae wings.

O mosquito Culex quinquefasciatus tem grande importância médica no mundo devido à sua habilidade como vetor de arboviroses e filarioses. O principal fator limitante dos métodos de controle populacional para Cx. quinquefasciatus é a microevolução dessa espécie, fenômeno que freqüentemente resulta em aumento da sua resistência a inseticidas e da sua tolerância à poluição. No Estado de São Paulo existem duas populações vivendo sob diferentes condições ambientais. Uma delas, próxima ao Rio Pinheiros (PIN), está sujeita à alta poluição e aplicações de piretróides e outra, em Pariquera-Açu (PAR), vive em local semi-rural na ausência de inseticidas. O objetivo deste trabalho foi investigar se essas populações provenientes de ambientes distintos possuem polimorfismos genéticomorfológicos e se a população PIN apresenta variações morfológicas ao longo do tempo. Os parâmetros utilizados nas comparações foram morfometria geométrica alar, análises do DNA ribossômico (DNAr) e de cromossomos politênicos. Não obtivemos sucesso na caracterização cariotípica devido a pouca nitidez das bandas e interbandas. A morfometria geométrica de 286 asas de PIN, amostras coletadas em 2004 (PIN04) e 2007 (PIN07), e 150 asas de PARI, amostras coletadas em 2008 demonstrou variações morfológicas. As duas populações PIN04 e PIN07 revelaram alto dimorfismo sexual de forma e tamanho, sendo asas de fêmeas maiores que asas de machos em ambas as populações. A assimetria bilateral não é significante para tamanho e é tênue para forma, sendo ligeiramente mais pronunciada em machos e em PIN07. Os espécimes de PIN07 são maiores e mais assimétricos que PARI, fenômenos possivelmente relacionados à maior disponibilidade de alimento e à contínua exposição a altos níveis de inseticida, respectivamente. Análises de DNAr revelaram padrões equivalentes para PIN07 e PARI. Em suma, supomos que o fluxo gênico entre as populações geográficas pode ter ocorrido até recentemente. Este estudo mostrou que é possível ocorrer variação de tamanho e forma de asas em Culicidae em um intervalo de tempo de três anos. O próximo passo poderia ser uma investigação aprofundada a respeito da relação entre variação geográfica-temporal e algumas de suas possíveis causas tais como poluição e inseticida. / The mosquito Culex quinquefasciatus has medical importance due to its ability of vectoring arboviruses and filariases. Microevolution resulting in insecticide resistance is a remarkable limiting factor for populational control of this species. In the State of São Paulo there are two populations under different environmental conditions. One, near Rio Pinheiros (PIN), is subjected to pollution and pyrethroids applications and another, in Pariquera-Açu (PAR), lives in a semi-rural place in the absence of insecticides. The objective of this work was to investigate if these populations from different environments have geneticmorphological polymorphisms and if PIN population exhibits morphological variations during the time. Parameters used in the comparisons were wing geometric morphometrics, ribosomal DNA (rDNA), and polytene chromosomes. Karyotypic characterization was unsuccessful due to the poor definition of bands and interbands. Morphometrical analyses of 286 wings of PIN, collected in 2004 (PIN04) and 2007 (PIN07), and 150 wings of PARI, collected in 2008, demonstrate morphological variations. The two populations PIN04 and PIN07 revealed strong intrapopulational sexual dimorphism concerning shape and size, being the wings of females larger than those of males in both populations. The wing asymmetry is non-significant for size and tenuous for shape, being slightly more conspicuous in males and in PIN07. The specimens of PIN07 are larger and more bilaterally asymmetric than PARI, possibly due to higher food availability and to continuous exposition to high level of insecticide, respectively. Analysis of rDNA revealed restriction patterns equivalent for PIN07 and PARI populations. Thus, one may suppose that gene flow may have occurred until recently. This study showed that it is possible to occur size and shape variation of wings in Culicidae in time intervals as short as three years. The next step would be to evaluate in depth the relationship between geographical-temporal variation and some of possible causes like pollution and insecticides.

O Estado de São Paulo apresenta uma das mais altas taxas de infecções por vírus dengue no Mundo, mas apesar dessa situação, poucos são os estudos dirigidos às populações do mosquito Aedes aegypti. O objetivo deste trabalho foi caracterizar geneticamente e morfologicamente populações de Ae. aegypti localizadas em seis municípios (Santos, S.P., Campinas, São Carlos, Catanduva, S.J.R.P.) do Estado de São Paulo durante 2011 e 2012. Todos os marcadores biológicos indicaram estruturação populacional. Os oito loci microssatélites apontaram diferenciação genética moderada entre as populações (Fst= 0.04; p < 0,05) e os níveis de diversidade nucleotídica do gene COI (&pi; =0,0062) e do gene ND4 (&pi;=0,017) foram moderadamente altos. Duas linhagens geneticamente distintas foram encontradas no Estado. Ao longo dos meses que compreenderam o estudo, foram encontradas diferenças morfo-genéticas temporais entre as seis populações analisadas, possivelmente indicativas de microevolução. Os resultados obtidos podem ser úteis para compreendermos a dispersão deste mosquito vetor. / The State of São Paulo displays one of the highest rates of dengue infection in the world, but despite this fact, a few populational studies of Ae. aegypti have been undertaken. The aim of this study was to genetically and morphologically characterize Ae. aegypti populations from six locations in the São Paulo State (Santos, S.P., Campinas, São Carlos, Catanduva, S.J.R.P.) during 2011 and 2012. The phenetic and genetic analyses revealed that populations of Ae. aegypti are structured. Eight microsatellites loci were polymorphic and genetic differentiation among samples was moderate (Fst= 0.04; p < 0.05). Nucleotide diversities of COI (&pi; = 0.0062) and ND4 gene (&pi; = 0.017) were moderately high. Two lineages distinct genetically were found in the State. Over the months comprised by the study, we found the temporal genetics and morphologics differences among the six populations, a possibly indicative of microevolution of mosquitoes. The results of this study may be useful for understand the spread of this vector mosquitoes in the State of São Paulo.