Membracidae (Hemiptera: Auchenorrhyncha): reproductive anatomy, spermatology, biological aspects and popularization

Abstract

Studies on insect spermatozoa have revealed that these cells exhibit remarkable morphological diversity, providing crucial data for the systematics of these organisms. Spermatozoa, with their distinct structures, are considered species-specific due to traits that are less susceptible to environmental variations. Among the families found in Auchenorrhyncha, Membracidae stands out, a family of insects known for the peculiar and diverse morphology of their pronotum. Commonly known as treehoppers (soldadinhos), they are phytophagous insects that feed on the phloem of various plant species. They maintain a mutualistic relationship with hymenopterans of different genera, offering a sugary substance (honeydew) in exchange for protection. Regarding spermatic and morphological information concerning the male reproductive system, there is a significant gap in knowledge about Membracidae species. Furthermore, understanding the distribution and biodiversity of treehoppers is fundamental for conservation and the popularization of science. Obtaining this type of information on species within this family will contribute to the understanding of reproductive biology, provide support for new comparative analyses with an evolutionary focus, and expand the documentation of local diversity. Therefore, the present study aims to fill the gap in knowledge regarding internal male reproductive structures, investigating the: Morphology and histology of the male reproductive system and spermatozoa in Membracidae species, and the diversity of treehoppers in the Zona da Mata region of Minas Gerais, as well as their distribution throughout Brazil. These data obtained from 15 species are fundamental for understanding evolutionary patterns in spermatology and contribute to the dissemination of taxonomic information, conservation, and ecology of treehoppers in the Zona da Mata Mineira. Keywords: treehoppers; citizen science; spermatology; diversity

Estudos de espermatozoides de insetos revelaram que essas células exibem uma notável diversidade morfológica, fornecendo dados cruciais para a sistemática desses organismos. Os espermatozoides, com suas estruturas distintas, são considerados específicos da espécie devido a características que são menos susceptíveis a variações ambientais. Entre as famílias encontradas em Auchenorrhyncha, destaca-se Membracidae, uma família de insetos conhecida pela morfologia peculiar e diversa de seu pronoto. Comumente conhecidos como soldadinhos, são insetos fitófagos que se alimentam do floema de diversas espécies vegetais. Eles mantêm uma relação mutualística com himenópteros de diferentes gêneros, oferecendo uma substância açucarada (honeydew) em troca de proteção. Em relação às informações espermáticas e morfológicas concernentes ao sistema reprodutor masculino, há uma lacuna significativa no conhecimento sobre as espécies de Membracidae. Além disso, compreender a distribuição e a biodiversidade dos soldadinhos é fundamental para a conservação e popularização da ciência. A obtenção desse tipo de informação sobre espécies dentro desta família contribuirá para a compreensão da biologia reprodutiva, fornecerá suporte para novas análises comparativas com foco evolutivo e ampliará a documentação da diversidade local. Portanto, o presente estudo visa preencher a lacuna de conhecimento sobre as estruturas reprodutivas masculinas internas, investigando a: Morfologia e histologia do sistema reprodutor masculino e dos espermatozoides em espécies de Membracidae e a diversidade de soldadinhos na região da Zona da Mata Mineira, bem como sua distribuição pelo Brasil. Esses dados obtidos de 15 espécies são fundamentais para a compreensão dos padrões evolutivos na espermatologia e contribui para a disseminação de informações taxonômicas, conservação e ecologia de soldadinhos da Zona da Mata Mineira. Palavras-chave: soldadinhos ; ciência cidadã; biologia espermática; diversidade