ARBEITSGEMEINSCHAFT DER INSTITUTE FÜR ... - HAL - INRIA
ARBEITSGEMEINSCHAFT DER INSTITUTE FÜR ... - HAL - INRIA ARBEITSGEMEINSCHAFT DER INSTITUTE FÜR ... - HAL - INRIA
16. DIE EVOLU1’!ON DES Ft ÜGELCEÄDERS DER HONIGBIENEN F. RUTTNER, E.C. WILSON &dquo;!, R. SNELLING &dquo;‘, G. VORWOHL ** , D. KAUHAUSEN Institut für Bienenkunde (Polyteclnrische Gesellschaft), Universität Frnnkfurt, D-6370 Oberursel, K.v. Frisch-Weg 2 ’:’ Los Arrgele.s Connt yilusemrr (Nat. History) ; &dquo;&dquo;&dquo;&dquo;&dquo;&dquo; LA f.Bienenzucht, Universität Hohenheim Fossile Apiden spielten bei Diskussionen über die Evolution der rezenten Apis-Arten eine geringe Rolle, weil bisher keine morphometrischen Analysen vorlagen. Die vergleichende Betrachtung des Flügelgeäders von drei tertiären Apiden (Electrapis, Synapis, Apis arm brusteri) , Bombus und von A. dorsata und A. mellifera läßt kontinuierliche Entwicklungstendenzen erkennen : 1. Eine Streckung aller Aderelemente in der Längsachse. 2. Wanderung der 3. Cubitalader an der Radialis in Richtung Flügelbasis. Das Adermuster von A. mellifera wird dadurch deutlich schlanker. Das Flügelgeäder der Honigbiene hat sich als ergiebige Datenquelle für genetische und taxonomische Analysen erwiesen : Es ist exakt meßbar, hat hohe h2-Werte und zeigt signifikante geographische Variationen, dh. es spricht auf Evolutionsprozesse auch in der Subspezies-Ebene empfindlich an. In der vorliegenden Untersuchung werden mit Meßdaten von 16 in der Feintaxonomie der Honigbiene bewährten Aderwinkeln gemeinsame Multivariat-Analysen von fossilen und rezenten Apiden durchgeführt. Ergebnisse : In der graphischen Darstellung von Faktor 1 und 2 sind vier Clustergruppen zu erkennen : Bombu.s, Synapis + A. armbrusteri + A. dorsata, A. florea und A. cerana + A. mellifera. Innerhalb dieser Gruppen sind die einzelnen Arten i.a. gut abgegrenzt. Electrapis liegt isoliert seitlich von Bombus. Der gemeinsame Cluster Synapis-A. dorsata zeigt, daß sich das Geäder in 25 Mill.J. kaum geändert hat. Die Teilcluster dorsata-armbrusteri (Zeitunterschied 12 Ma) liegen völlig übereinander. Diese Stagnation tropischer (bzw. subtropischer) miozäner Apis-Arten ist erstaunlich - besonders im Vergleich zur Evolution anderer Tiere seit dem Tertiär. Im Gegensatz dazu steht die starke Diversifikation der cerana-mellifera-Gruppe. Die Trennung von mellifera-cerana ist nach der noch « unreifen p Stufe der Speziation höchstens vor 1 Mill.J. (Beginn Pleistocän) erfolgt. Die Isolierung der Rassen erfolgte erst während der letzten Vereisung, also vor höchstens 50.000 J. Trotzdem sind die statistischen Distanzen zwischen wie zwischen den beiden Arten. Daraus kann den Subspezies fast ebenso groß eine progressive Beschleunigung der Evolution dieser in ihrer Fitness ungewöhnlich erfolgreichen, expandierenden Arten abgelesen werden.
SUMMARY The evolution of honeybee wing venation Fossil Apids had been of minor significance in discussions about the evolution of recent Apis species since no morphometric data were available. The comparison of wing venation of three Caenozoic Apidae (Electrapis, Synapis, Apis ar lnbrusteri), Bombus, and Apis dorsata and A. mellifera shows continuing evolutionary tendencies : 1) Increased stretching of wing venation along the long axis. 2) Migration of the third cubital vein along the radialis in the direction of the wing base. In consequence, the venation pattern becomes definitely more slender. The honeybee wing venation proved to be a rich source for genetic and taxonomic analyses; it can be measured exactly, it is of high heritability and shows significant geographic variation. That means it reacts sensitively to processes of evolution even at the subspecies level. In the present investigation fossil and recent Apidae were analyzed in a joint morphometric procedure (factor analysis), using 16 wing venation angles already successfully tested in honeybee taxonomy. !f!M/h- ; Four compound clusters are visible in the graphic representation of factor 1 and 2 : Bombus, Synapis + Api.s armbrusteri + A. dorsata, A. florea and A. cerana + A. mellifera. In general, the single species are well separated within these groups. Electrapi,s (Eocene, 50 mill.yrs. ago, MYA) has an isolated position near Bombus. The common cluster !!apt.s-!. dor.sata shows that wing venation has not changed much since the middle Miocene (25 MYA). The partial clusters A. armbrusteri-A. dorsata (time difference 12 MYA) are completely overlapping. This stagnation of tropical (and subtropical) Apis species since the Miocene is astonishing, especially compared to changes in other Caenozoic animals. In contrast, the diversification of the cerana-melli f era group seems to have occurred eruptively. Its genetic isolation took place not before 1-2 MYA at most (beginning of Pleistocene), according to the immature stage of speciation. The isolation of the races probably occurred only during the last glaciation, not earlier than 50.000 years ago. In spite of this, the statistical distances between the subspecies are nearly as far as they are between both species. This may be interpreted as increasing speed of evolution of these unusually successful and expanding species. RÉSUMÉ L’évolution de la vénation alaire chez l’abeille Les Apidés fossiles ont joué un rôle mineur dans les discussions au sujet de l’évolution des espèces récentes d’Apis parce qu’aucune donnée morphomé-
- Page 1 and 2: ARBEITSGEMEINSCHAFT DER INSTITUTE F
- Page 3 and 4: 19. C. BRANDES und B. FRISCH : Einf
- Page 5 and 6: V. Development 22. H. KAATZ: Regula
- Page 7 and 8: 21. R.F.A. Moxtrz : Test métaboliq
- Page 9 and 10: SUMMARY Studies of the populations
- Page 11 and 12: is caused by its content of caffeoy
- Page 13 and 14: diluted (0,01-10,0 mg/ml) an Larven
- Page 15 and 16: Da somit eine chronische Aufnahme v
- Page 17 and 18: zeit eingetreten sein. Wahrscheinli
- Page 20 and 21: SUMMARY Trophallaxis of worker hone
- Page 22 and 23: The Sociobiology. Inheritance The L
- Page 26 and 27: en trique n’était disponible. La
- Page 28 and 29: - one - one SUMMARY Apis mellifera
- Page 30 and 31: tabilitätsschätzung (h-) bei der
- Page 32 and 33: formances chez les mammifères avec
- Page 34 and 35: RÉSUMÉ Production de mâles mutan
- Page 36 and 37: jusqu’à have been studied mainly
- Page 38 and 39: gezogen werden, daß nicht all
- Page 40 and 41: esonders protéinique coïncide ave
- Page 42 and 43: en en RÉSUMÉ Développement retar
- Page 44 and 45: Les abeilles indemnes d’acariens,
- Page 46 and 47: to low population size), reproducti
- Page 48 and 49: - A - It Bienen in größeren
- Page 50 and 51: - On - On cellules. Il semble que l
- Page 52 and 53: applicable à des expérimentations
- Page 54 and 55: Results Mean effectiveness of Periz
- Page 56 and 57: Die Konzentration in der Hämolymph
- Page 58 and 59: abgetöteten Varroamilben zu der Mi
- Page 60 and 61: 41. VARROA ,IACOBSON! UND TROPILAEL
- Page 62: Survival Parameters deux acariens s
SUMMARY<br />
The evolution of honeybee wing venation<br />
Fossil Apids had been of minor significance in discussions about the evolution<br />
of recent Apis species since no morphometric data were available. The<br />
comparison of wing venation of three Caenozoic Apidae (Electrapis, Synapis,<br />
Apis ar lnbrusteri), Bombus, and Apis dorsata and A. mellifera shows continuing<br />
evolutionary tendencies : 1) Increased stretching of wing venation along the long<br />
axis. 2) Migration of the third cubital vein along the radialis in the direction of the<br />
wing base. In consequence, the venation pattern becomes definitely more slender.<br />
The honeybee wing venation proved to be a rich source for genetic and<br />
taxonomic analyses; it can be measured exactly, it is of high heritability and<br />
shows significant geographic variation. That means it reacts sensitively to processes<br />
of evolution even at the subspecies level. In the present investigation<br />
fossil and recent Apidae were analyzed in a joint morphometric procedure (factor<br />
analysis), using 16 wing venation angles already successfully tested in honeybee<br />
taxonomy.<br />
!f!M/h- ; Four compound clusters are visible in the graphic representation<br />
of factor 1 and 2 : Bombus, Synapis + Api.s armbrusteri + A. dorsata, A. florea<br />
and A. cerana + A. mellifera. In general, the single species are well separated<br />
within these groups. Electrapi,s (Eocene, 50 mill.yrs. ago, MYA) has an isolated<br />
position near Bombus. The common cluster !!apt.s-!. dor.sata shows that wing<br />
venation has not changed much since the middle Miocene (25 MYA). The partial<br />
clusters A. armbrusteri-A. dorsata (time difference 12 MYA) are completely overlapping.<br />
This stagnation of tropical (and subtropical) Apis species since the<br />
Miocene is astonishing, especially compared to changes in other Caenozoic<br />
animals. In contrast, the diversification of the cerana-melli f era group seems to<br />
have occurred eruptively. Its genetic isolation took place not before 1-2 MYA<br />
at most (beginning of Pleistocene), according to the immature stage of speciation.<br />
The isolation of the races probably occurred only during the last glaciation, not<br />
earlier than 50.000 years ago. In spite of this, the statistical distances between<br />
the subspecies are nearly as far as they are between both species. This may be<br />
interpreted as increasing speed of evolution of these unusually successful and<br />
expanding species.<br />
RÉSUMÉ<br />
L’évolution de la vénation alaire chez l’abeille<br />
Les Apidés fossiles ont joué un rôle mineur dans les discussions au sujet<br />
de l’évolution des espèces récentes d’Apis parce qu’aucune donnée morphomé-
Change language