Maintenance of female colour polymorphism in the coenagrionid damselfly Coenagrion puella.

Joop, Gerrit

Wie Farbpolymorphismen aufrecht erhalten werden ist eine offene Frage, durch Selektion sollte immer die best-angepasste Morphe bevorteilt werden. Die Aufrechterhaltung eines polymorphen Systems sollte mit zusätzlichen Kosten verbunden sein, so dass dies nur unter sich schnell oder stetig ändernden Umweltbedingungen rentabel ist. Farbpolymorphismus ist ein weit verbreitetes Merkmal innerhalb der Weibchen vieler Coenagrioniden. Als Modellorganismus wurde hier Coenagrion puella gewählt. Bei dieser Art sind Männchen blau, es gibt drei Weibchen-Farbmorphen. Was hält diesen Polymorphismus aufrecht? Hier liegt der Schwerpunkt auf Unterschieden an Schwarzanteil und Farbe und in Immunparametern und Reproduktion. Im Schwarzanteil gibt es keine Unterschiede zwischen den Weibchenmorphen, Männchen haben einen geringeren Schwarzanteil. In der Farbe haben blaue Weibchen ein anderes Blau als Männchen und die drei Weibchenmorphen unterscheiden sich in ihrer Farbe. Es wurden Immunparameter und deren Regulation in Gegenwart von Prädatoren & Parasiten im Larvenstadium untersucht. Hier wurden Geschlechtsunterschiede gefunden, die zu der Frage führen, ob es auch zwischen den Weibchenmorphen Unterschiede in Immunkompetenz gibt. Dazu wurden die selben Parameter betrachtet, für adulte Männchen und die drei Weibchenmorphen. Des weiteren wurden Mortalitätsunterschiede in Gegenwart eines neu eingeführten entomopathogenen Pilzes und Parasitenbefall im Freiland aufgenommen. Bezüglich dieser Parameter wurden keine Unterschiede zwischen den Weibchenmorphen von C. puella festgestellt, aber Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Als Reproduktionsstrategien wird diskutiert, wie sich die zwischen den Morphen verschiedenen Eiformen bei der Substratwahl auswirken können. Wie entstand der Polymorphismus evolutiv und entstand er für alle Coenagrioniden parallel? Eine neue Phylogenie der Coenagrioniden wurde erstellt. Diese deutet darauf hin, dass der Weibchen-Farbpolymorphismus mehrmals entstanden ist.

How colour polymorphisms are maintained is still an unresolved question. Selection should favour the morph best adapted. Furthermore, the maintenance of a polymorphic system is supposed to be costly, therefore it seems only profitable under quickly or steadily changing environmental conditions. Colour polymorphism is a common trait in damselflies, especially in female coenagrionids (Odonata: Zygoptera). As a model organism I chose the azur damselfly, Coenagrion puella. In this species males are blue while females show three colour morph. The question is how these female colour morphs are maintained. The focus is on differences in blackcontent and colouration on thorax and abdomen of male and polymorphic female C. puella, furthermore on differences in immune parameters and reproductive strategies. For black content no differences between the female morphs were found. Males have a smaller black content than females. In colour composition blue females are of a different blue than males, and all female morphs differ in colour composition. Immune parameters and their regulation under the risk of predation and parasitism in the larval stage were investigated. Here differences between the sexes were found. This led to the question, whether there are differences between the female morphs in the same parameters. Furthermore differences in mortality in the presence of a newly introduced entomopathogenic fungi and parasite numbers in the field were examined. For all this parameters no differences between the female morphs were found but differences between the sexes. For reproductive strategies it is discussed, which impact the between the morphs differing egg shapes could have on the choice of oviposition substrate. How did this polymorphism evolve and did it evolved parllel in all coenagrionid species? To answer this a new phylogeny of the coenagrionids was build. So far it seems that the female colour polymorphism evolved several times within this group.

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Joop, Gerrit: Maintenance of female colour polymorphism in the coenagrionid damselfly Coenagrion puella.. 2005.

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