First Report of the Mating Behavior of a Species of Frog-biting Midge (Diptera: Corethrellidae)

Priyanka De Silva, Ximena E. Bernal

Abstract


Swarming is a common mating behavior present throughout Diptera and, in particular, in species of lower flies (Nematocerous Diptera). Mating aggregations have been observed in the wild and in laboratory colonies of mosquitoes (Culicidae) and phantom midges (Chaoboridae), but have been assumed to be absent in their sister taxon, the frog-biting midges (Corethrellidae). Corethrellidae is a monogeneric family that includes over 100 species of frog-biting midges (Corethrella Coquillett spp.). In contrast to mosquitoes, female frog-biting midges find their host by eavesdropping on the mating calls of anurans to obtain a blood meal for egg development. Here we report the previously unknown mating swarms of frogbiting midges based on a laboratory study of Corethrella appendiculata Grabham. Contrary to previous speculations, we report that frog-biting midges aggregate in mating swarms. We thoroughly characterize such formations describing size and duration of the aggregation, sex ratio of the swarm, flight patterns of individual midges, influence of light intensity on the formation of swarms and use of swarm markers. In addition, we determine pairing and copulation patterns. Males and females copulate in venter to venter position. During the swarm, females and males meet in the air and most pairs fall together out of the aggregation onto the floor. We confirmed that virgin females are inseminated at the swarm excluding alternative hypotheses to explain the aggregations. Overall, we reveal the mating behavior of frog-biting midges for the first time filling critical gaps in information about the reproductive biology of this family.

 

La formación de enjambres es un comportamiento reproductivo común en Diptera, en particular en el suborden Nematocera. Estas agregaciones reproductivas han sido observadas en la naturaleza y en colonias de laboratorio en Culicidae y Chaoboridae, pero se assume que no ocurren en el grupo hermano de las mosquitas que le chupan la sangre a las ranas (Corethrellidae). Corethrellidae es una familia monogenérica que incluye más de 100 especies de mosquitas hematófagas que atacan anuros (Corethrella spp). Las hembras de esta familia localizan su huésped usando las llamadas de apareamiento de ranas y sapos y se alimentan de sangre que usan para producir sus huevos. En este estudio investigamos el comportamiento reproductivo de las mosquitas Corethrellidae. Realizamos grabaciones de video del comportamiento reproductivo en una colonia de Corethrella appendiculata Grabham. De forma contraria a especulaciones anteriores, reportamos que las mosquitas de la familia Corethrellidae forman enjambres reproductivos. En este estudio caracterizamos los enjambres describiendo su tamaño y la duración de la agregación, la proporción de los sexos, los patrones de vuelo de los individuos, la influencia de la intensidad lumínica y el uso de marcadores visuales. También determinamos los patrones de apareamiento y copulación. En esta especie, los machos y las hembras se encuentran en el aire y la copula ocurre en posición vientre a vientre. La mayoría de las parejas salen del enjambre y caen juntas al suelo. Confirmamos que las hembras son inseminadas en los enjambres descartando hipótesis alternativas que podrían explicar estas agregaciones. En este estudio revelamos por primera vez el comportamiento reproductivo de mosquitas Corethrellidae llenando un vacio importante en la biología reproductiva de esta familia.

 

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Keywords


Corethrellidae; nematocerous Diptera; mating aggregation; swarm formation

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