Comparative taxonomy, phylogeography and population dynamics of Dichelops furcatus and Dichelops melacanthus (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae): an integrative approach

Os percevejos barriga-verde (Dichelops spp.) (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae) são considerados pragas emergentes em diferentes plantas cultivadas no Brasil. Dichelops furcatus (Fabricius) e Dichelops melacanthus (Dallas) são morfologicamente semelhantes, e os caracteres morfológicos são extremamente variáveis entre as espécies, trazendo em questão a delimitação e padrão de distribuição geográfico das mesmas. Baseado em ampla amostragem ao longo da distribuição de Dichelops spp., os objetivos gerais deste estudo foram: 1) estudar a diversidade morfológica de D. furcatus e D. melacanthus utilizando morfometria linear e geométrica; 2) definir ferramentas para a identificação das espécies reconhecidas a partir de dados morfológicos quantitativos; 3) a partir de ferramentas moleculares, testar a delimitação das espécies, estudar a diversidade e estruturação genética, e o padrão de distribuição geográfico das populações de D. furcatus e D. melacanthus no Brasil. Para isso, foram fotografadas as principais estruturas diagnósticas da morfologia geral (cabeça, pronoto e escutelo) dos indivíduos das populações estudadas e os dados de morfometria linear e geométrica analisados estatisticamente. DNA de indivíduos das duas espécies de diferentes populações do Brasil foi extraído, e dois genes mitocondriais (COI e 16s) foram amplificados por PCR e sequenciados. Resultados de morfometria geométrica mostraram grande sobreposição na forma entre as espécies, tornando esse método ineficiente na delimitação de D. furcatus e D. melacanthus. A morfometria linear foi eficiente em delimitar D. furcatus e D. melacanthus. Os resultados de diversidade e estruturação mostraram alta diversidade genética e alta estruturação genética entre as populações de ambas as espécies, suportando a existência de duas linhagens de D. furcatus e duas linhagens de D. melacanthus.The green-belly stink bugs Dichelops spp. (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae) are considered emergent pests in different cultivated plants in Brazil. Dichelops furcatus (Fabricius) and Dichelops melacanthus (Dallas) are morphologically similar, and the morphological characteristics are variable within the species, sometimes overlapping between them, bringing into question the species delimitation. Based on wide sampling throughout the whole distribution of Dichelops spp., the goals of this study were: 1) to study the morphological diversity of D. furcatus e D. melacanthus using both traditional and geometric morphometrics, and 2) define tools for the species identification recognized from quantitative morphological data; 3) to study the genetic diversity, population structuring, and the geographical distribution pattern of D. furcatus and D. melacanthus populations in Brazil using molecular data. For that, digital photographs of the main morphological structures (head, pronotum and scutellum) were taken and statistical analysis of traditional and geometric morphometrics were made. DNA from individuals of both species from different populations of Brazil was extracted, and two mitochondrial genes (COI and 16s) were amplified by PCR and sequenced. Results from geometric morphometrics show that shape of pronotum, head and scutellum were strongly overlapping between species, making this method inefficient in separating D. furcatus from D. melacanthus. However, traditional morphometrics was efficient in separating the species. Results showed high genetic diversity and high genetic structuring between populations of both species, supporting the existance of two lineages for D. furcatus and two lineages for D. melacanthus