Over dieren

Kleurvariabiliteit en fenotypische differentiatie van de harige bosmier Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera, Formicidae) in de Baikal-regio Tekst van een wetenschappelijk artikel in de specialiteit - Biologische wetenschappen

Pin
Send
Share
Send


Meer foto's en video's HIER =>

Stamvorm aan de achterkant:

In het Europese deel van Rusland en West-Siberië wordt het aangetroffen in dichte sparrenbossen op zware gronden. In het noorden van de regio Moskou leeft het uitsluitend in oude sparren en gemengde bossen. De meest koude-liefhebbende soort uit de groep F. rufa en, ontmoetend met andere soorten, kiest hij altijd schaduwrijke bossen om te nestelen dan F. rufa en F. polyctena.

Habitats: Palearctische taiga-zone, bergen van West-Europa. Het wordt gevonden ten oosten van Baikal ten zuiden van de taiga-zone, inclusief in de loofbossen van Primorsky Krai, waar het de enige soort uit deze groep is. Het leeft ook in de bergen van Japan. In het Europese deel van Rusland wordt ten zuiden van Moskou niet gevonden.

Samenvatting van een wetenschappelijk artikel over biologische wetenschappen, auteur van een wetenschappelijk artikel - Antonov Igor Alekseevich, Gilev Alexey Valerevich

De resultaten van het bestuderen van de variabiliteit van de harige bosmier Formica lugubris Zett worden gepresenteerd. in de regio Baikal. Fenotypische differentiatie van mierenpopulaties werd onthuld. Drie groepen harige bosmierenpopulaties worden onderscheiden, verschillend in kleur. In de westelijke en oostelijke groepen prevaleert de donkerdere versie van Pn 4, in de centrale de lichtere versie van Pn 3. Als gevolg hiervan is het patroon van variabiliteit dat verband houdt met de populatiestructuur nog niet onthuld in het bestudeerde gebied, vergelijkbaar met dat gevonden voor andere soorten rode bosmieren in het midden Oeral. Tot nu toe is het niet mogelijk geweest om trends van variabiliteit te identificeren die kunnen worden geïnterpreteerd als waarschijnlijke manieren voor verspreiding van een harige bosmier uit ijzige refugia. De aanwezigheid van drie fenotypisch verschillende groepen mierenpopulaties suggereert echter dat ze zich hadden kunnen vestigen uit drie verschillende lokale refugia. Een vergelijkbaar variabiliteitspatroon werd eerder geïdentificeerd voor de noordelijke bosmier Formica aquilonia Yarr. in de regio Baikal.

De tekst van het wetenschappelijke werk over het thema "Kleurvariabiliteit en fenotypische differentiatie van een harige bosmier Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera, Formicidae) in de Baikal-regio"

Serie “Biologie. Ecologie »I C V E S T I

2016.V. 15.P. 47-54 Irkoetsk

Online toegang tot het magazine: staat

Kleurvariatie en fenotypisch

differentiatie van een harige bosmier

Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera,

Formicidae) in de regio Baikal

1 2 I.A. Antonov, A.V. Gilev

'' Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS, Irkoetsk 2, Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of RAS, Yekaterinburg E-mail: [email protected]

Abstract. De resultaten van het bestuderen van de variabiliteit van de harige bosmier Formica lugubris Zett worden gepresenteerd. in de regio Baikal. Fenotypische differentiatie van mierenpopulaties werd onthuld. Drie groepen harige bosmierenpopulaties worden onderscheiden, verschillend in kleur. De donkerdere versie van Pn 4 heerst in de westelijke en oostelijke groepen, en de lichtere versie van Pn 3. In het midden is het patroon van variabiliteit dat verband houdt met de populatiestructuur nog niet geopenbaard in het bestudeerde gebied, vergelijkbaar met dat gevonden voor andere soorten rode bosmieren op Midden Oeral. Tot nu toe is het niet mogelijk geweest om trends van variabiliteit te identificeren die kunnen worden geïnterpreteerd als waarschijnlijke manieren voor verspreiding van een harige bosmier uit ijzige refugia. De aanwezigheid van drie fenotypisch verschillende groepen mierenpopulaties suggereert echter dat ze zich hadden kunnen vestigen uit drie verschillende lokale refugia. Een vergelijkbaar variabiliteitspatroon werd eerder geïdentificeerd voor de noordelijke bosmier Formica aquilonia Yarr. in de regio Baikal.

Sleutelwoorden: rode bosmieren, variabiliteit, fenotypische differentiatie, Baikal-regio.

In ons vorige artikel werden de resultaten gepresenteerd van het bestuderen van de variabiliteit van de noordelijke bosmier Formica aquilonia Yarr. Dit werk is gewijd aan een andere soort rode bosmieren die het Baikal-gebied bewonen - de harige bosmier F. lugubris Zett.

Harige bosmier F. lugubris Zett. Het is ook een wijdverspreide soort rode bosmieren die de hele taiga-regio van Eurazië bewoont. In de Baikal-regio wordt het vooral aangetroffen in bossteppe-gebieden 1, 10. Anders dan de noordelijke bosmier is het minder vatbaar voor de vorming van superfamiliestructuren (kolonies en federaties), en als gevolg daarvan grote nederzettingen, vaker voorkomend in de vorm van eengezinswoningen. Het grootste deel van zijn assortiment is vrij zeldzaam. Deze soort wordt ook gekenmerkt door een significante variabiliteit van morfologische karakters, inclusief kleurtekens 3, 5.

Dit werk beschrijft voor het eerst de variabiliteit in kleur van werkende individuen en de fenotypische differentiatie van de mier F. lugubris Zett. Baikal regio.

Materialen en methoden

Materiaal voor het werk werd verzameld op het grondgebied van de regio Baikal in 1998-2010. Formica-nesten werden opgenomen op routes tot 5 km lang. Op elke route werd rekening gehouden met alle aangetroffen mierennesten. Monsters van 30-50 werkende individuen werden genomen uit de koepel van elk van de ontdekte anthills om soortverwantschap en studievariabiliteit te bepalen.

De beschrijving van de kleurvariabiliteit van mieren werd uitgevoerd volgens het eerder voorgestelde schema. De kleuring van het hoofd en de borst werd bestudeerd bij alle verzamelde mieren. In dit artikel analyseren we de tekenen van kleuring van de voorste en middelste borst, volgens welke de meest interessante en betekenisvol geïnterpreteerde resultaten werden verkregen. Als maatkenmerk werd de lengte van de borst gebruikt. In de meeste onderzochte monsters waren de afmetingen van de mieren dichtbij en werd de uitlijningsprocedure niet uitgevoerd. Alle metingen werden uitgevoerd met behulp van de verrekijker MBS-10. Materiaalverwerking werd uitgevoerd met Excel van MS Office 2003.

Resultaten en discussie

De frequentie van het voorkomen van kleurvarianten van de voorste en middelste borst van werkende individuen van een harige bosmier in de bestudeerde monsters wordt getoond in de tabel. Het is te zien dat in deze soort, evenals in de noordelijke bosmier, significante fenotypische differentiatie wordt waargenomen, verschillende varianten domineren in verschillende monsters. Dit is consistent met eerder verkregen resultaten over de variabiliteit van deze soort.

Bij nader onderzoek blijkt dat monsters van een harige bosmier met een overheersing van verschillende kleuropties niet willekeurig over het bestudeerde gebied worden verdeeld. Drie grote regio's kunnen worden onderscheiden, waarbinnen er een hoge fenotypische gelijkenis van de monsters bestaat - westelijk (okrug van het dorp Mondy, okrug van het dorp Arshan), oostelijk (okrug van de stad Severobaikalsk, okrug van het dorp Severomuisk) en centraal (alle andere monsters) .

In fig. Figuur 1 toont de frequenties van de meest populaire kleurstoffen van de voorste en middelste borst van een harige bosmier. Het is duidelijk te zien dat in de westelijke en oostelijke groepen de Pn 4-variant de overhand heeft. In de westerse monsters is het tweede meest voorkomende exemplaar echter de Pn 5-variant, het derde is de Pn 3-variant. In de oostelijke monsters is het tweede meest voorkomende voorkomen Pn 3 en het derde - Pn 5 Een verandering in de dominante varianten vindt plaats in de centrale groep, de Pn3-variant prevaleert, de tweede meest voorkomende variant is Pn4, die de eerste twee groepen domineerde, en de derde is de Pn5-variant (zie figuur 1, a).

LICHES VAN DE KODAR-RIDGE

Frequentie van voorkomen van borstkleuring van werkende individuen van de harige bosmier E. lugubris 2e. in de bestudeerde geografische punten van de regio Baikal

Artikel nr. Artikel, verzameljaar Aantal exemplaren. Borstlengte, eenheden ok.-microfoon. Kleur opties

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5

1 Okr. pos. Mondy (Republiek Buryatia), 2002 30 10,17 ± 0,224 - - 0,07 0,50 0,37 0,07 - - 0,50 0,43 0,07

2 Okr. pos. Arshan (Republiek Buryatia), 2010 35 10,64 ± 1.218 - - 0,20 0,46 0,34 - - 0,03 0,49 0,40 0,09

3 Okr. a. Gutai (Trans-Baikal Territory), 1999 38 11,12 ± 0,089 0,32 0,24 0,37 0,08 - - 0,61 - 0,39 - -

4 Okr. a. Romanovka (Republiek Buryatia), 2007 61 10,25 ± 0,135 - 0,13 0,41 0,34 0,10 0,02 0,10 0,10 0,72 0,08 -

5 Okr. Ust-Kut (Oblast Irkoetsk), 2010 90 10,62 ± 0,838 0,02 0,37 0,33 0,20 0,08 - 0,11 0,02 0,79 0,08 -

6 Okr. a. Baikal (Republiek Buryatia), 2010 157 9,67 ± 1.115 - - 0,50 0,37 0,12 0,01 0,04 0,03 0,77 0,16 -

7 Okr. Severobaikalsk (Republiek Buryatia), 2010 54 10,12 ± 1,145 - - 0,31 0,67 0,02 - 0,02 0,02 0,83 0,13 -

8 Okr. pos. Severomuisk (Republiek Buryatia), 1998 45 10,68 ± 0,210 0,11 0,09 0,27 0,40 0,13 - 0,36 0,02 0,56 0,07 -

Opmerking: monsters zijn geordend afhankelijk van hun ruimtelijke fenotypische kenmerken.

Fig. 1. Fenotypische verschillen in de kleur van de prothorax (a) en mesothorax (b) in de harige bosmier F. lugubris Zett. in de regio Baikal. De monsters zijn geordend afhankelijk van hun ruimtelijke fenotypische kenmerken.

Aldus worden drie groepen populaties van een harige bosmier onderscheiden in het bestudeerde gebied, fenotypisch verschillend van elkaar in de verzameling en frequenties van dominante prothorax-varianten. In dit geval blijken de mieren van de centrale groep aanzienlijk lichter te zijn dan de mieren van de westelijke en oostelijke groepen. Als op de kaart van de regio de aanduiding van de in de monsters dominante prothorax wordt aangegeven met conventionele tekens, wordt het beeld duidelijker. In dit geval

Nieuws van Irkutsk State University 2016. V. 15. Serie “Biologie. Ecology. " S. 47-54

Opgemerkt moet worden dat de centrale groep bevolkingsgroepen zowel in het Pre-Baikal-gebied als in Transbaikalia wordt verspreid.

De grenzen tussen deze groepen populaties worden gemarkeerd door een wijziging in de dominante kleuropties. Het is opmerkelijk dat de grens tussen deze groepen populaties vrij goed is gedefinieerd: soms vindt de verandering in de dominante kleurvarianten plaats op een afstand van slechts enkele tientallen kilometers (de afstand tussen het dorp Baikalskoye en de stad Severobaikalsk is 42 km). Dit is ook consistent met de resultaten verkregen voor andere soorten mieren.

Fig. 2. Variabiliteit van de kleur van de prothorax en fenotypische differentiatie van de harige bosmier E. 1 ^ ^ bn $ in het Baikal-gebied. Conventionele tekens tonen de heersende kleuropties in de monsters. Het aantal verzamelpunten komt overeen met de gegevens in de tabel.

Enige fenotypische differentiatie wordt ook waargenomen in de kleur van de middelste borst. In de meeste steekproeven is de Mn 3-variant absoluut de overhand, maar in de westerse groep populaties is de frequentie ongeveer 50% en de frequentie van de tweede belangrijkste Mn4-variant bereikt 40% (Fig. 1, b). In de centrale populatiegroep is de frequentie van de dominante Mn3-variant merkbaar hoger, ongeveer 70-80%, en de frequentie van de Mn4-variant neemt af. Opgemerkt moet worden dat, volgens de kleur van de middelste kist, mieren uit de omgeving van Severobaikalsk eerder tot de centrale populatiegroep behoren. Mieren uit de buurt van het dorp. Severomuisk (oostelijke groep populaties) verschilt van de mieren van de centrale groep in de verminderde frequentie van de Mn 3-variant en de verhoogde frequentie van de lichte Mn 1-variant Een monster van mieren uit de buurt van s. Gutai, waarin de light-versie van Mn 1 dominant is, maar dit kan te wijten zijn aan het feit dat in dit monster de mieren de grootste zijn en dienovereenkomstig licht van kleur (zie tabel, Fig. 1, b).

Benadrukt moet worden dat de kleuring van de mesothorax bijna dezelfde grenzen van fenotypische groepen vertoont als de kleuring van de prothorax. Sommige van de hierboven genoemde verschillen kunnen worden geassocieerd met tot dusver onontgonnen grenseffecten die vergelijkbaar zijn met die we eerder hebben ontdekt bij andere soorten rode bosmieren.

Zo vertoont een harige bosmier in het Baikal-gebied een duidelijke fenotypische differentiatie. Ten minste drie grote groepen populaties worden onderscheiden, die goed verschillen in de kleur van de voorste en middelste borst. In het bijzonder moet worden opgemerkt dat dit beeld van fenotypische differentiatie bijna vergelijkbaar is met dat wat we hebben gevonden in de noordelijke bosmier F. aquilonia Yarr. . Verrassend is het feit dat de grenzen van de geopenbaarde populaties van deze twee soorten praktisch samenvallen. Eerder ontdekten we een soortgelijk feit van populatiegrenzen bij verschillende soorten mieren van Formica. str. in het Midden-Oeralgebergte 4, 5 is de schaal van het beeld in dit geval echter veel groter. We kunnen aannemen dat er enkele omgevingsfactoren zijn die deze twee soorten mieren op dezelfde manier beïnvloeden en het patroon van fenotypische differentiatie bepalen dat we waarnemen. Dit kunnen fysieke barrières zijn die de verspreiding van mieren en de stroom van genen tussen populaties voorkomen.

Het is ook mogelijk dat het beeld dat we waarnemen het resultaat is van de hervestiging van deze twee soorten uit drie verschillende lokale glaciale refugiums, waarvan de locatie nog niet is vastgesteld 11, 12, enz. Het beeld van de variabiliteit van mieren in dit gebied kan erg ingewikkeld zijn, en we kunnen hopen dat verdere onderzoeken ons in staat zullen stellen om trends in variabiliteit te identificeren die overeenkomen met de waarschijnlijke paden van postglaciale nederzetting van soorten 6-8, en om de lokalisatie van refugiums nauwkeuriger te bepalen.

De auteurs zijn P. Yu, Gorbunov, oprecht dankbaar,

B. L. Semerikov en V. N. Olshvang, die zo vriendelijk waren mierencollecties ter analyse aan te bieden. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het ontwikkelingsprogramma voor toonaangevende wetenschappelijke scholen (project NSh-5325.2012.4).

1. Antonov I. A. Landschap-ecologische complexen van mieren van Baikal Siberia / I. A. Antonov, A. S. Pleshanov // Sib. Ecol. Zh. - 2008. - T. 15, nr. 1. - S. 53-57.

2. Antonov I. A. Kleurvariabiliteit en fenotypische differentiatie van het noordelijke bosmier Formica aquilonia Yarrow, 1955 (Hymenoptera, Formicidae) in de Baikal-regio / I. A. Antonov, A. V. Gilev // Izv. Irkut. staat. Univ. Ser. Biology. Ecology. - 2014 .-- T. 10 .-- S. 42-50.

3. Gilev A. V. Discrete kleurvariaties en enkele variatiepatronen in pigmentatie van werkende individuen van rode bosmieren van de subgenus Formica (Hymenoptera, Formicidae) / A. V. Gilev // Zool. Zh. - 2002. - T. 81, nr. 3. -

4. Gilev A. V. De populatiestructuur van de noordelijke bosmier Formica aquilonia (Hymenoptera, Formicidae) in het Midden-Oeralgebergte / A. V. Gilev // Succes ligt. biol. - 2003. - T. 123, nr. 3. - S. 223-228.

5. Gilev A. V. Ecologische en geografische patronen van variabiliteit van mieren Formica s. str. (Hymenoptera, Formicidae): auteur. Dis. . Dr. Biol. Sciences / A.V. Gilev. - Jekaterinenburg, 2012. - 40 p.

6. Gilev A. V. Intraspecifieke structuur van mieren en de waarschijnlijke geschiedenis van de postglaciale nederzetting van de soort / A. V. Gilev // Mieren en bosbescherming: materialen van de XIV All-Rusland. mirmekol. Symp. (Moskou, 19-23 augustus 2013). - M .: wetenschappelijk partnerschap. ed. KMK, 2013. - S. 131-135.

7. Gilev A. V. Kleurvariabiliteit van het noordelijke bosmier Formica aquilonia Yarrow, 1955 (Hymenoptera, Formicidae) in het zuiden van West-Siberië in het licht van de mogelijke geschiedenis van zijn postglaciale nederzetting / A. V. Gilev, S. V. Blinova, S. V. Chesnokova // Vestn. KemSU. - 2012. - Nr. 2. - S. 6-10.

8. Gilev A.V. Interpretatie van de postglaciale hervestiging van Formica aquilonia (Hymenoptera, Formicidae) in Fennoscandia volgens de variabiliteit van de kleur van werkende individuen / A. V. Gilev, A. V. Mershchiev, D. S. Malyshev // Zool. Zh. - 2015. - T. 94, nr. 10. - S. 1119-1124.

9. Dlussky G. M. Mieren van het geslacht Formica / G. M. Dlussky. - M .: Nauka, 1967. - 236 p.

10. Pleshanov A. S. Family Formicidae - mieren / A. S. Pleshanov // Ongedierte van Siberische lariks. - M .: Nauka, 1966. - S. 194-219.

11. Semerikov VL De populatiestructuur en moleculaire systematiek van Larix Mill-soorten. : auteur. Dis. . Dr. Biol. Sciences / V.L. Semerikov. - Ekaterinburg, 2007. - 42 p.

12. Goropashnaya A. V. Fylogeografische structuur en genetische variatie in Formica mieren / A. V. Goropashnaya // Acta Universitatis Uppsaliensis. - Uppsala, 2003. - 36 p.

Kleurvariabiliteit en fenotypische differentiatie

van de Hairy Wood Ant Formica lugubris Zetterstedt, 1838

(Hymenoptera, Formicidae) in de regio Baikal

I. A. Antonov1, A. V. Gilev2

'Siberisch Instituut voor Plantenfysiologie en Biochemie SB RAS, Irkoetsk 2 Instituut voor Planten- en Dierecologie UB RAS, Ekaterinburg

Abstract. De resultaten van het onderzoek naar de variabiliteit van Formica lugubris Zett. in de regio Baikal werden getoond. We vonden een fenotypische differentiatie van populaties mieren. Er zijn drie groepen mierenpopulaties die verschillen in kleurpatronen. De donkerdere Pn 4-morph overheerst in de westelijke en oostelijke groepen en de helderdere Pn 3-morph overheerst in de centrale groep. Het is mogelijk dat deze drie groepen populaties mieren dit gebied koloniseerden vanuit verschillende lokale postglaciale refugia. Eerder is het vergelijkbare variabiliteitspatroon ontdekt voor Formica aquilonia Yarr. in de regio Baikal.

Sleutelwoorden: rode houtmieren, variabiliteit, fenotypische differentiatie, Baikal-regio.

Antonov Igor Alekseevich Kandidaat voor biologische wetenschappen, onderzoeker Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS 664033, Irkutsk, ul. Lermontov, 132 tel. (3952) 42-45-95 e-mail: [email protected]

Gilev Aleksey Valerievich Doctor in de biologische wetenschappen, vooraanstaand onderzoeker, Instituut voor planten- en dierecologie, Oeral Tak van de Russische Academie van Wetenschappen 620144, Jekaterinenburg, ul. 8 maart 202 tel. (343) 210-38-58 e-mail: [email protected]

Antonov Igor Alekseevich Candidate of Sciences (Biology), onderzoekswetenschapper

Pin
Send
Share
Send