Från insekter till spindelägg : kokongparasitsteklarna som bytte diet : en molekylärsystematisk studie av släktet Gelis Thunberg
| Title: | Från insekter till spindelägg : kokongparasitsteklarna som bytte diet : en molekylärsystematisk studie av släktet Gelis Thunberg |
| Author(s): | Österblad, Ika |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences |
| Discipline: | Ecology and Evolution Biology |
| Language: | Swedish |
| Acceptance year: | 2016 |
| Abstract: |
Parasitoid host interactions are intimately associated with food web dynamics as well as with evolutionary change. The parasitoid s possibility to expand its host range or switch to different hosts is affected by parasitic strategy. Strong specialization to a narrow host repertoire can arise e.g. if the larva spends considerable time in close contact with an active, developing host (koinobiosis). In contrast, an ectoparasitic larva, growing rapidly on a sessile host, does not have to be equally tightly adapted to host physiology. This may permit a wider host range. However, there are other restricting factors, such as egg production capacity.
Extant parasitoids show a staggering species diversity, most notably among the Hymenoptera. Theories concerning speciation in association with host range have been developed, but draw from knowledge of merely a small part of this diversity. This study adds information by showing a number of radical host shifts in the evolutionary history of the ichneumonid wasp genus Gelis. Species of this genus exploit either insect prepupae or spider eggs. These are similar in being rather defenceless, aside from a protective silk covering. Nonetheless, differences are large enough to restrict Gelis species to each utilise only one of the two groups. In order to trace ancient host group shifts, host data was mapped onto a phylogeny constructed through bayesian analysis of sequence data. Sequences from the COI (mitochondrial) and ITS2 (nuclear, noncoding) regions were used. The results suggested at least four host group shifts within the genus. In addition, wing reduction was found to have occurred in two different lineages. Through COI barcode sequence clustering supported by morphological traits, a previously undescribed species from the G. bicolor-species complex was detected. The phylogenetic analyses also indicated the existence of further cryptic species, and the genus Thaumatogelis Schwarz was found to be nested within Gelis.
Parasitoiders interaktioner med sina värdar är intimt förbundna med såväl näringsvävars dynamik som långsiktiga evolutionära förändringar. Parasiteringsstrategin påverkar parasitoidens möjlighet att utöka sin värdbredd eller byta värddjur. En starkt specialiserad anpassning till ett smalt urval av värdarter kan uppstå genom att larven befinner sig inuti värden under en längre tid. En snabb, ektoparasitisk larvtillväxt ger ofta ett mer flexibelt värdval, som dock begränsas av andra faktorer, exempelvis honans äggproduktion. Den enorma artrikedomen av parasitoider är fördelad på flera insektordningar, allra mest märkbart hos steklarna (Hymenoptera). Teoribildningen kring värdinteraktioner grundar sig på studier av en blott liten andel av denna mångfald.
I denna undersökning klarlades hur många radikala byten av värddjursgrupper som har skett i släktet Gelis (Ichneumonidae: Cryptinae) evolutionshistoria. Släktets värdspektrum inbegriper två påtagligt olika värdgrupper: insektprepuppor och spindelägg. Likheterna består i att de är inneslutna i skyddande kokonger och relativt försvarslösa. Men skillnaderna i värdegenskaper är tillräckligt stora för att representanterna för varje Gelis-art ska begränsa sig till parasitera bara den ena av grupperna. För ändamålet konstruerades, med bayesiansk analysmetod, en partiell molekylär fylogeni baserad på två genregioner, en mitokondriell (COI) och en nukleär (ITS2). övergångar från nyttjande av insektprepuppor till spindelägg kunde härledas ur placeringen av olika värdpreferenser i släktträdet. Sådana övergångar befanns ha inträ at fyra gånger inom de delar av släktet Gelis som omfattas av rekonstruktionen, och dessa har skett i olika skeden av gruppens evolutionshistoria. Därtill granskades förekomsten av arter med reducerade vingar, en egenskap som finns hos både insekts- och spindelparasiterande arter och enligt den aktuella fylogenin har evolverat i minst två olika släktlinjer inom Gelis. Genom klusterbildning hos COI-sekvenserna uppenbarades en tidigare förbisedd art inom G. bicolor-artkomplexet. Det molekylära resultatet understöddes av morfologiska kännetecken. Förekomst av ytterligare kryptiska arter indikerades av genetiskt avstånd, sekvenskluster, i något fall även morfologi. Här krävs dock fortsatta studier för att bekräfta eller förkasta deras identitet som goda arter. Släktet Thaumatogelis Schwarz konstaterades vara en del av Gelis.
|
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| franinse.pdf | 2.642Mb |