Sensory physiology of tortricid moths: Vision and acoustics of three agricultural pest species
| dc.contributor | Gemeno Marín, César | |
| dc.contributor | Lara Ayala, Isabel | |
| dc.creator | Martín Gabarrella, Alejandro | |
| dc.date | 2026-04-24T12:07:18Z | |
| dc.date | 2026-03-20 | |
| dc.date | 2027-03-20T01:00:00Z | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-04T06:40:55Z | |
| dc.date.available | 2026-05-04T06:40:55Z | |
| dc.description | Cydia pomonella, Grapholita molesta i Lobesia botrana són tortrícids plaga de fruites de pinyol, de llavor i de la vinya, causant pèrdues significatives a nivell mundial. Les estratègies de control actuals depenen en gran mesura d’insecticides i de feromones sexuals, però aquests tècniques presenten limitacions com la resistència a insecticides, riscos ambientals i eficàcia variable amb altes densitats de plaga. Aquesta tesi investiga com les senyals visuals i acústiques afecten aquestes papallones mitjançant l’estudi de la seva morfologia, fisiologia i comportament, amb l’objectiu de millorar la monitorització i el control de plagues. Es va explorar la possibilitat que aquestes espècies produeixin ultrasons durant l'alerament com a defensa contra els depredadors ratpenats. Les tres espècies van produir ultrasons durant el batec de les ales, sense estructures i amb intensitats massa baixes per tenir efecte en la defensa contra ratpenats, suggerint que aquestes emissions són només un subproducte del moviment de les ales i sense funció biològica. Cada espècie està activa en un moment diferent del dia, sota diferents nivells d'il·luminació, així que vaig investigar les possibles adaptacions oculars i de comportament d’aquest factor ecològic. Els electrorretinogrames van revelar una visió tricromàtica amb els mateixos pics d’absorció i resolució temporal en les tres espècies, sense una adaptació clara al seu nínxol d’activitat. La retina està regionalitzada, amb una part dorsal enriquida en ultraviolat i una part ventral enriquida en blau. Això, juntament amb la sensibilitat a la polarització dels fotorreceptors ultraviolats, recolza l’ús dels ulls per a l’orientació i la detecció de plantes hoste, mentre que l’oposició cromàtica entre els fotorreceptors verds i blaus en C. pomonella suggereix una visió en 6 color genuïna. La morfologia de l’ull i el monitoratge de la pseudopupil·la suggereixen especialització ecològica, mostrant diferències en paràmetres com la mida de l’ull, el nombre d’òmmatidis, l’amplada de la zona clara i la velocitat de moviment dels pigments, a més d’un ritme circadià intrínsec de moviment de pigments i variacions en la seva velocitat segons la temperatura. Finalment, vaig analitzar l'activitat locomotora sota diferents règims de canvi de llum i vaig trobar dos pics diaris, al capvespre i a l’alba. El pic vespertí es relaciona amb l’activitat sexual, mentre que el pic matutí podria estar associat a activitat no sexual. L’hora d’activitat està modulada per les règims de llum, però conserva la seva estructura de doble pic. | |
| dc.description | Cydia pomonella, Grapholita molesta y Lobesia botrana son tortrícidos plaga de frutas de hueso, pepita y de la vid, causando pérdidas a nivel mundial. Las estrategias de control actuales dependen en gran medida de insecticidas y feromonas sexuales, pero estas técnicas presentan limitaciones como resistencia a insecticidas, riesgos ambientales y eficacia variable bajo altas densidades de plagas. Esta tesis investiga la morfología, fisiología y el comportamiento relacionado a los sistemas visual y acústico de estas polillas, para mejorar la monitorización y el control de plagas. Se exploró la posibilidad de que estas especies produzcan ultrasonidos durante el aleteo como defensa contra los depredadores murciélagos. Las tres especies produjeron pulsos de ultrasonido durante el aleteo, sin estructuras especializadas y con intensidades demasiado bajas como para que tenga efecto en la defensa contra murciélagos, lo que sugiere que probablemente estas emisiones son solo un subproducto del movimiento de las alas y sin función biológica Cada especie está activa en un momento diferente del día, bajo distintos niveles de iluminación, así que investigué las posibles adaptaciones oculares y de comportamiento a este factor ecológico. Los electrorretinogramas revelaron una visión tricromática con los mismos picos de absorbancia y resolución temporal en las tres especies, sin una clara adaptación a su nicho de actividad. La retina está regionalizada, con una parte dorsal enriquecida en ultravioleta y una parte ventral enriquecida en azul. Esto junto con la sensibilidad a la polarización en los fotorreceptores ultravioleta, respalda el uso de los ojos para la orientación y la detección de plantas huésped, mientras que la oposición cromática entre los fotorreceptores verdes y azules en C. pomonella sugiere una visión en color genuina. La morfología del ojo y el monitoreo pseudo-pupila sugiere especialización ecológica, mostrando diferencias en tamaño del ojo, número de omatidios, ancho de la zona clara y velocidad de los pigmentos, además de un ritmo circadiano intrínseco de movimiento de pigmentos y cambios en su velocidad según la temperatura. 5 Finalmente, analicé la actividad locomotora bajo diferentes regímenes de cambio de luz y encontré dos picos diarios, uno al anochecer y otro al amanecer. El pico vespertino se relaciona con la actividad sexual reportada, mientras que el pico matutino, descrito por primera vez, podría estar asociado a actividad no sexual. La hora de actividad está modulada por los regímenes de luz, pero conserva su estructura de doble pico. | |
| dc.description | Cydia pomonella, Grapholita molesta, and Lobesia botrana, are major tortricid pests of pome, stone fruits and grapevines, causing significant losses worldwide. Current control strategies rely heavily on insecticides and sex pheromones, but these approaches face limitations such as pesticide resistance, environmental risks, and variable effectiveness under high pest densities. This thesis investigates the morphology, physiology and behaviour of the visual and acoustic system of these moths to improve pest monitoring and control. The possibility that these species produce ultrasounds during wing beat as a defence against bat predators was explored. All three species produced ultrasound pulses during wingbeat, but there were no specialized structures for their production and their intensity was too low to function in bat defence. Most likely these emissions are just a byproduct of wing movement with no biological function. Each species is active at a different time of the day, under different illumination levels, so I explored possible eye and behavioural adaptations to this ecological factor. Electrorretinograms revealed a trichromatic visual system with same peak wavelengths and temporal resolution in all three species, and no clear tuning to diel activity. Retinal regionalization, with dorsal ultraviolet-enriched and a ventral blue-enriched eyes, and polarization sensitivity of ultraviolet photoreceptors, support the use of their eyes for orientation and host detection, while colour-opponency between green and blue photoreceptors in C. pomonella suggests true colour processing. A morphological study of the eye, and monitoring of pseudo-pupil, reflected ecological specialization with differences in eye size, ommatidial number, clear zone width and movement speed of screening pigments, also noting an intrinsic circadian rhythm of pigment movement and differences on their pigment movement speed depending on the temperature. Finally, I analysed locomotor activity under different day-night light-level transition regimes, and found two daily peaks, one at dusk and another at dawn. The dusk peak corresponds to the reported peak period of sexual activity, whereas the dawn peak is described for the first time ever, and I argue that it is potentially related to non-sexual behaviour. The activity timing was modulated by light regimes but preserving their dual-peak structure. | |
| dc.format | 183 p. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier | https://hdl.handle.net/10803/697324 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10459.1/470043 | |
| dc.language | eng | |
| dc.rights | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | |
| dc.source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) | |
| dc.subject | Neurofisiologia | |
| dc.subject | Tortricidae | |
| dc.subject | Visió | |
| dc.subject | Neurofisiología | |
| dc.subject | Visión | |
| dc.subject | Neurophysiology | |
| dc.subject | Vision | |
| dc.subject | Zoologia | |
| dc.subject | 59 | |
| dc.title | Sensory physiology of tortricid moths: Vision and acoustics of three agricultural pest species | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion |