Research Article

Phenotypic changes in natural populations of Anopheles gambiae s.l. at the onset of the long dry season in tropical savannahs of Burkina Faso, West Africa

Évolution phénotypique des populations naturelles d’Anopheles gambiae s.l. au début de la longue saison sèche dans les savanes tropicales du Burkina Faso, en Afrique de l’Ouest

¹ MIVEGEC, University of Montpellier, IRD, CNRS, 911 Avenue Agropolis, 34090, Montpellier, France
² Institut de Recherche en Sciences de la Santé, Direction Régionale de l’Ouest, 01 P.O. Box 545, Bobo Dioulasso, Burkina Faso
³ Institut de Recherche Agricole pour le Développement (IRAD), PO Box 2123, Yaoundé, Cameroun
⁴ UMR 6553, University Rennes, CNRS, ECOBIO (Ecosystèmes, Biodiversité, Évolution), 263 Avenue du Général Leclerc, 35042 Rennes, France

^* Corresponding author: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Received: 18 November 2025
Accepted: 31 January 2026

Abstract

In the tropical savannahs with long dry seasons, malaria mosquito populations virtually disappear after the drying up of breeding sites to reappear in large numbers at the onset of next rainy season. While aestivation and long-distance migration are proposed as key strategies enabling these vectors to persist through the dry-season, the physiological, biochemical, and morphological traits underpinning these mechanisms remain insufficiently explored, particularly under natural field conditions. This study explored seasonal changes in Anopheles coluzzii, An. gambiae, and An. arabiensis at the onset of the dry season in the harsh savannahs of Burkina Faso, West Africa. Late-instar immature specimens were collected from two ecologically distinct sites, one with permanent and the other with only temporary breeding habitats, during the rainy season and the transitional period into the dry season. Larvae were reared to adulthood under natural conditions and several traits were analysed including ovarian development, sub-cuticular fat body hypertrophy, body size, and energy reserves. Gonotrophic dissociation was significantly more frequent in An. coluzzii at the onset of the dry season, indicating a shift toward reproductive arrest. All three species exhibited increased body size and cuticular fat deposits during the transitional period, though with species-specific differences. Notably, only An. coluzzii showed significant increases in energy reserves (proteins, lipids, and carbohydrates) during the transition period. These adaptive responses differed between the study sites, suggesting the influence of breeding habitats. The findings highlight that species within the An. gambiae complex engage in distinct phenotypic trajectories at the onset of the dry season, suggesting divergent adaptations and trade-offs in energy acquisition and allocation to survive during the dry season.

Résumé

Dans les savanes tropicales à longue saison sèche, les populations de moustiques vecteurs du paludisme disparaissent virtuellement après l’asséchement des gîtes larvaires, pour réapparaître en grand nombre au début de la saison des pluies suivante. Si l’estivation et les migrations sur de longues distances sont considérées comme des stratégies clés permettant à ces vecteurs de survivre durant la saison sèche, les caractéristiques physiologiques, biochimiques et morphologiques sous-jacentes à ces mécanismes restent insuffisamment étudiées, notamment en conditions naturelles. Cette étude explore les variations saisonnières d’Anopheles coluzzii, d’An. gambiae et d’An. arabiensis au début de la saison sèche dans les savanes arides du Burkina Faso, en Afrique de l’Ouest. Des larves en fin de stade larvaire ont été collectées sur deux sites écologiquement distincts, l’un présentant des gîtes larvaires permanents et l’autre uniquement des gîtes temporaires, durant la saison des pluies et la période de transition vers la saison sèche. Les larves ont été élevées jusqu’à l’âge adulte en conditions naturelles et plusieurs caractéristiques ont été analysées, notamment le développement ovarien, l’hypertrophie du corps gras sous-cuticulaire, la taille corporelle et les réserves énergétiques. La dissociation gonotrophique était significativement plus fréquente chez An. coluzzii au début de la saison sèche, indiquant un arrêt de la reproduction. Les trois espèces ont présenté une augmentation de leur taille corporelle et de leurs dépôts de graisse cuticulaire durant la période de transition, avec toutefois des différences spécifiques à chaque espèce. Notamment, seule An. coluzzii a montré une augmentation significative de ses réserves énergétiques (protéines, lipides et glucides) durant cette période. Ces réponses adaptatives différaient selon les sites d’étude, suggérant l’influence des habitats de reproduction. Ces résultats soulignent que les espèces du complexe An. gambiae adoptent des trajectoires phénotypiques distinctes au début de la saison sèche, suggérant des adaptations divergentes et des compromis dans l’acquisition et l’allocation d’énergie pour survivre durant cette période.