Изменчивость полового диморфизма формы крыла двукрылых семейства Dolichopodidae

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Хотя проявления полового диморфизма широко распространены в семействе Dolichopodidae, детальное исследование из филогенетической значимости отсутствует. С целью изучения закономерностей распределения моделей полового диморфизма крыльев, мы проанализировали 57 видов из 17 родов 9 подсемейств семейства. Сравнительный анализ признаков, полученных методами геометрической морфометрии, и молекулярных данных позволил оценить филогенетический сигнал характеристик полового диморфизма крыльев. Результаты исследования подтверждают наличие разнообразных моделей половой изменчивости крыльев в семействе. Чаще всего самки имеют более крупные крылья с притупленной вершиной, тогда как для самцов характерна заострённая форма вершины крыла. В ряде случаев больший размер крыльев самок связан с увеличением размера тела, тогда как в других случаях различия формы и размера могут объясняться различиями в жизненных стратегиях и паттернах поведения самок и самцов. Хотя существует общая картина полового диморфизма формы, однако его особенности различаются даже у близкородственных видов. Отсутствие значимого филогенетического сигнала для семи точек крыла из девяти изученных указывает на то, что половой диморфизм формы эволюционировал, по крайней мере частично, независимо у каждого из изученных видов.

Об авторах

Мария Александровна Чурсина

Воронежский государственный педагогический университет

Email: chursina.1988@list.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии животных и растений

Россия, Воронеж

Ольга Олеговна Маслова

Воронежский государственный педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: oom777@yandex.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии животных и растений

Россия, Воронеж

Список литературы

  1. Chursina M.A., Negrobov O.P. Phylogenetic signal in the wing shape in the subfamily Dolichopodinae (Diptera, Dolichopodidae) // Entomological Review. 2018. Vol. 98. P. 515-527. DOI: 10,1134/S0013873818050019.
  2. Richards O.W. Sexual selection and allied problems in the insects // Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 1927. Vol. 2 (4). P. 298-364. doi: 10.1111/j.1469-185X.1927.tb01401.x.
  3. Land M.F. The visual control of courtship behaviour in the fly Poecilobothrus nobilitatus // The Journal of Comparative Physiology. 1933. Vol. 173. P. 595-603. doi: 10.1007/BF00197767.
  4. Blomberg P.B., Garland T., Ives A.R. Testing for phylogenetic signal in comparative data: behavioral traits are more labile // Evolution. 2003. Vol. 57 (4). P. 717-745. doi: 10.1111/j.0014-3820.2003.tb00285.x.
  5. Novakova N., Robovsky J. Behaviour of cranes (family Gruidae) mirrors their phylogenetic relationships // Avian Research. 2021. Vol. 12. P. 1-11. doi: 10.1186/s40657-021-00275-4.
  6. Gidazevski N.A., Baylac M., Klingenberg C.P. Evolution of sexual dimorphism of wing shape in the Drosophila // BMC Evolutionary Biology. 2009. Vol. 9. P. 110-121. doi: 10.1186/1471-2148-9-110.
  7. Backer R.H., Wilkinson G.S. Phylogenetic analysis of sexual dimorphism and eye-span allometry in stalk-eyed flies (Diopsidae) // Evolution. 2001. Vol. 55 (7). P. 1373-1385. doi: 10.1111/j.0014-3820.2001.tb00659.x.
  8. Bonduriansky R. Convergent evolution of sexual shape dimorphism in Diptera // Journal of Morphology. 2006. Vol. 267. P. 602-611. doi: 10.1002/jmor.10426.
  9. Sivinski J., Pereira R. Do wing markings in fruit flies (Diptera: Tephritidae) have sexual significance? // Florida Entomologist. 2005. Vol. 88 (3). P. 321-324. doi: 10.1653/0015-4040(2005)088[0321:DWMIFF]2.0.CO;2.
  10. Sivinski J. Ornaments in Diptera // Florida Entomologist. 1997. Vol. 80 (2). P. 142-164. doi: 10.2307/3495551.
  11. GenBank. National Center for Biotechnology Information [Internet] // https://www.ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Bernasconi M.V., Pollet M., Ward P.I. Molecular systematics of Dolichopodidae (Diptera) inferred from COI and 12S rDNA gene sequences based on European exemplars // Invertebrate Systematics. 2007. Vol. 21. P. 453-470. doi: 10.1071/IS06043.
  13. Germann C., Pollet M., Tanner S., Backeljau T., Bernasconi M.V. Legs of deception: disagreement between molecular markers and morphology of long-legged flies (Diptera, Dolichopodidae) // Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 2010. Vol. 48 (30). P. 238-247. doi: 10.1111/j.1439-0469.2009.00549.x.
  14. Bernasconi M.V., Pollet M., Varini-Ooijen M., Ward P.I. Phylogeny of European Dolichopus and Gymnopternus (Diptera: Dolichopodidae) and the significance of morphological characters inferred from molecular data // European Journal of Entomology. 2007. Vol. 104. P. 601-617. doi: 10.14411/eje.2007.075.
  15. Pollet M., Germann C., Bernasconi M.V. Phylogenetic analyses using molecular markers reveal ecological lineages in Medetera (Diptera: Dolichopodidae) // Canadian Entomologist. 2010. Vol. 143. P. 662-673. doi: 10.4039/n11-031.
  16. Germann C., Pollet M., Wimmer C., Bernasconi M.V. Molecular data sheds light on the classification of long-legged flies (Diptera: Dolichopodidae) // Invertebrate Systematics. 2011. Vol. 25. P. 303-321. doi: 10.1071/IS11029.
  17. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Window 95/98/NT // Nucleic Acids Symposium Series. 1999. Vol. 41. P. 95-98. doi: 10.14601/Phytopathol_Mediterr-14998u1.29.
  18. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. Mega X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution. 2018. Vol. 35 (6). P. 1547-1549. doi: 10.1093/molbev/msy096.
  19. Rohlf F.J. tpsDig, Digitize Landmarks and Outlines, Version 2.05. Stony Brook, NY: Department of Ecology and Evolution, State University of New York [Internet] // https://www.sbmorphometrics.org/soft-dataacq.html.
  20. Zelditch M.L., Swiderski D.L. Geometric morphometrics for biologists: a primer. London: Elsevier Academic Press, 2004. 437 p.
  21. Klingenberg C.P. MorphoJ: an integrated software package for geometric morphometrics // Molecular Ecology Resources. 2011. Vol. 11. P. 353-357. doi: 10.1111/j.1755-0998.2010.02924.x.
  22. Pagel M. Inferring the historical patterns of biological evolution // Nature. 1999. Vol. 401 (6756). P. 677-884. doi: 10.1038/44766.
  23. Freckleton R.P., Harvey P.H., Pagel M. Phylogenetic analysis and comparative data: a test and review of evidence // American Naturalist. 2002. Vol. 160 (6). P. 712-726. doi: 10.1086/343873.
  24. Revell L.J. Phytools: an R package for phylogenetic comparative biology (and other things) // Methods in Ecology and Evolution. 2012. Vol. 3. P. 217-223. doi: 10.1111/j.2041-210X.2011.00169.x.
  25. Kembel S.W., Cowan P.D., Helmus M.R., Cornwell W.K., Morlon H., Ackerly D.D., Blomberg S.P., Webb C.O. Picante: R tools for integrating phylogenies and ecology // Bioinformatics. 2010. Vol. 26. P. 1463-1464. doi: 10.1093/bioinformatics/btq166.
  26. McLachlan A.J. Sexual dimorphism in midges: strategies for flight in the rain-pool dweller Chironomus imicola (Diptera: Chironomidae) // Journal of Animal Ecology. 1986. Vol. 55. P. 261-267. doi: 10.1007/BF00008145.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Расположение крыла и ориентиров

Скачать (45KB)
3. Рисунок 2 – ME-дерево, полученное из последовательностей COI. Значения поддержки начальной загрузки из 1000 псевдорепликаций показаны над узлами

Скачать (358KB)
4. Рисунок 3 – Результаты кластерного анализа UPGMA канонических коэффициентов полового диморфизма долихоподид

Скачать (190KB)
5. Рисунок 4 – Изменения формы крыла, связанные с половым диморфизмом, нанесенные на филогению: первый (29,2%) и второй (17,8%) основные компоненты вариации

Скачать (196KB)

© Чурсина М.А., Маслова О.О., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).