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Variabilidade da cor e diferenciação fenotípica da formiga peluda Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera, Formicidae) na região do Baikal Texto de um artigo científico na especialidade - Ciências Biológicas

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Forma da haste na parte de trás:

Na parte européia da Rússia e na Sibéria Ocidental, é encontrada em densas florestas de abetos em solos pesados. No norte da região de Moscou, ele vive exclusivamente em velhos abetos e florestas mistas. As espécies mais amantes do frio do grupo F. rufa e, encontrando-se com outras espécies, ele sempre escolhe florestas sombrias para nidificar F. rufa e F. polyctena.

Habitats: zona de taiga palearctica, montanhas da Europa Ocidental. Pode ser encontrada ao leste de Baikal, ao sul da zona de taiga, inclusive nas florestas caducifólias do Primorsky Krai, onde é a única espécie desse grupo. Também vive nas montanhas do Japão. Na parte européia da Rússia, o sul de Moscou não foi encontrado.

Resumo de um artigo científico em ciências biológicas, autor de um artigo científico - Antonov Igor Alekseevich, Gilev Alexey Valerevich

São apresentados os resultados do estudo da variabilidade da formiga florestal peluda Formica lugubris Zett. na região de Baikal. A diferenciação fenotípica das populações de formigas foi revelada. São distinguidos três grupos de populações de formigas peludas da floresta, com diferentes cores. Nos grupos oeste e leste, prevalece a versão mais escura do Pn 4, no central, a versão mais clara do Pn 3. Como resultado, o padrão de variabilidade associado à estrutura da população ainda não foi revelado no território estudado, semelhante ao encontrado para outras espécies de formigas da floresta vermelha no meio. Ural. Até o momento, não foi possível identificar tendências de variabilidade que pudessem ser interpretadas como prováveis ​​formas de dispersão de uma formiga peluda da floresta de refúgios glaciais. No entanto, a presença de três grupos fenotipicamente distintos de populações de formigas sugere que elas poderiam ter se estabelecido em três refúgios locais diferentes. Um padrão semelhante de variabilidade foi previamente identificado para a formiga do norte da floresta, Formica aquilonia Yarr. na região de Baikal.

O texto do trabalho científico sobre o tema “Variabilidade de cores e diferenciação fenotípica de uma formiga peluda da floresta Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera, Formicidae) na região do Baikal”

Série “Biologia. Ecologia »I C V E S T I

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

Acesso online à revista: estado

Variação de cor e fenotípica

diferenciação de uma formiga peluda da floresta

Formica lugubris Zetterstedt, 1838 (Hymenoptera,

Formicidae) na região de Baikal

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

'' Instituto Siberiano de Fisiologia e Bioquímica Vegetal SB RAS, Irkutsk 2, Instituto de Ecologia Vegetal e Animal, Ramo Ural da RAS, Ecaterimburgo E-mail: [email protected]

Anotação. São apresentados os resultados do estudo da variabilidade da formiga florestal peluda Formica lugubris Zett. na região de Baikal. A diferenciação fenotípica das populações de formigas foi revelada. São distinguidos três grupos de populações de formigas peludas da floresta, com diferentes cores. A versão mais escura do Pn 4 prevalece nos grupos oeste e leste, e a versão mais clara do Pn 3. no grupo central, como resultado, o padrão de variabilidade associado à estrutura da população ainda não foi revelado no território estudado, semelhante ao encontrado para outras espécies de formigas da floresta vermelha. Urais do meio. Até o momento, não foi possível identificar tendências de variabilidade que pudessem ser interpretadas como prováveis ​​formas de dispersão de uma formiga peluda da floresta de refúgios glaciais. No entanto, a presença de três grupos fenotipicamente distintos de populações de formigas sugere que elas poderiam ter se estabelecido em três refúgios locais diferentes. Um padrão semelhante de variabilidade foi previamente identificado para a formiga do norte da floresta, Formica aquilonia Yarr. na região de Baikal.

Palavras-chave: formigas vermelhas, variabilidade, diferenciação fenotípica, região do Baikal.

Em nosso artigo anterior, foram apresentados os resultados do estudo da variabilidade da formiga florestal norte Formica aquilonia Yarr. Este trabalho é dedicado a outras espécies de formigas da floresta vermelha que habitam a região do Baikal - a formiga peluda F. lugubris Zett.

Formiga peluda da floresta F. lugubris Zett. É também uma espécie difundida de formigas da floresta vermelha que habitam toda a região taiga da Eurásia. Na região do Baikal, é encontrada principalmente nas regiões estepes da floresta 1, 10. Ao contrário da formiga da floresta do norte, é menos propensa à formação de estruturas superfamiliares (colônias e federações) e, como resultado, grandes assentamentos, ocorrendo mais frequentemente na forma de famílias isoladas. A maior parte de seu alcance é bastante rara. Essa espécie também é caracterizada por variabilidade significativa de caracteres morfológicos, incluindo sinais de cores 3, 5.

Este trabalho descreve pela primeira vez a variabilidade na cor de indivíduos que trabalham e a diferenciação fenotípica da formiga F. lugubris Zett. Região do Baikal.

Materiais e Métodos

O material para o trabalho foi coletado no território da região de Baikal em 1998-2010. Os ninhos de fórmica foram registrados em rotas de até 5 km de comprimento. Em cada rota, todos os ninhos de formigas encontrados foram levados em consideração. Amostras de 30 a 50 indivíduos que trabalhavam foram retiradas da cúpula de cada um dos formigueiros descobertos para determinar a afiliação das espécies e estudar a variabilidade.

A descrição da variabilidade de cores das formigas foi realizada de acordo com o esquema proposto anteriormente. A coloração da cabeça e do peito foi estudada em todas as formigas coletadas. Neste artigo, analisamos os sinais de coloração do tórax anterior e médio, segundo os quais foram obtidos os resultados mais interessantes e interpretados de maneira significativa. Como característica dimensional, foi utilizado o comprimento do tórax. Na maioria das amostras estudadas, o tamanho das formigas estava próximo e o procedimento de alinhamento não foi realizado. Todas as medições foram realizadas usando o binóculo MBS-10. O processamento do material foi realizado usando o Excel do MS Office 2003.

Resultados e discussão

A frequência de ocorrência de variantes de cores do tórax anterior e médio de indivíduos trabalhadores de uma formiga peluda nas amostras estudadas é mostrada na tabela. Pode-se observar que nesta espécie, assim como na formiga da floresta do norte, é observada diferenciação fenotípica significativa, variantes diferentes dominam em amostras diferentes. Isso é consistente com os resultados obtidos anteriormente sobre a variabilidade dessa espécie.

Após um exame mais detalhado, verifica-se que amostras de uma formiga peluda da floresta com predominância de diferentes opções de cores não são distribuídas aleatoriamente pelo território estudado. Podem ser distinguidas três grandes áreas, nas quais existe uma alta similaridade fenotípica das amostras - ocidental (okrug da vila de Mondy, okrug da vila de Arshan), oriental (okrug da cidade de Severobaikalsk, okrug da vila de Severomuisk) .

Na fig. A Figura 1 mostra as frequências dos corantes mais populares do peito anterior e do meio de uma formiga peluda da floresta. Observa-se claramente que nos grupos ocidental e oriental prevalece a variante Pn 4. No entanto, nas amostras ocidentais a segunda ocorrência mais frequente é a variante Pn 5, a terceira é a variante Pn 3. Nas amostras orientais, a segunda ocorrência mais frequente é Pn 3 e a terceira - Pn 5 Uma mudança nas variantes dominantes ocorre no grupo central, prevalece a variante Pn 3, a segunda variante de ocorrência mais frequente é a Pn 4, que dominou os dois primeiros grupos, e a terceira é a variante Pn 5 (ver Fig. 1, a).

LÍQUIDAS DO CAVALEIRO DO KODAR

Frequência de ocorrência da coloração mamária de indivíduos trabalhadores da formiga peluda E. lugubris 2nd. nos pontos geográficos estudados da região do Baikal

Item No. Item, ano de coleta Número de cópias. Comprimento do peito, unidades aprox. Opções de cores

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5

1 Okr. pos. Mondy (República da Buriácia), 2002 30 10,17 ± 0,242 - - 0,07 0,50 0,37 0,07 - - 0,50 0,43 0,07

2 Okr. pos. Arshan (República da Buriácia), 2010 35 10,64 ± 1,218 - - 0,20 0,46 0,34 - - 0,03 0,49 0,40 0,09

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

4 Okr. com Romanovka (República da Buriácia), 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 (Irkutsk Oblast), 2010 90 10,62 ± 0,883 0,02 0,37 0,33 0,20 0,08 - 0,11 0,02 0,79 0,08 -

6 Okr. com Baikal (República da Buriácia), 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 (República da Buriácia), 2010 54 10,12 ± 1,145 - - 0,31 0,67 0,02 - 0,02 0,02 0,83 0,13 -

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

Nota: As amostras são ordenadas dependendo de seus recursos fenotípicos espaciais.

Fig. 1. Diferenças fenotípicas na cor do protórax (a) e mesotórax (b) na formiga peluda da floresta F. lugubris Zett. na região de Baikal. As amostras são ordenadas dependendo de suas características fenotípicas espaciais.

Assim, três grupos de populações de uma formiga peluda da floresta são distinguidos no território estudado, diferindo fenotipicamente um do outro no conjunto e na frequência das variantes dominantes do protórax. Nesse caso, as formigas do grupo central acabam sendo marcadamente mais leves que as formigas dos grupos ocidentais e orientais. Se no mapa da região a designação do protórax dominante nas amostras for indicada com sinais convencionais, a imagem ficará mais clara. Nesse caso,

Notícias da Universidade Estadual de Irkutsk 2016. V. 15. Série “Biology. Ecologia ". S. 47-54

Deve-se notar que o grupo central de populações está distribuído na região pré-Baikal e na Transbaikalia.

Os limites entre esses grupos de populações são marcados por uma alteração nas opções de cores dominantes. Vale ressaltar que a fronteira entre esses grupos de populações é bastante bem definida: às vezes a mudança nas variantes de cores dominantes ocorre a uma distância de apenas várias dezenas de quilômetros (a distância entre a vila de Baikalskoye e a cidade de Severobaikalsk, onde essa mudança de variação é observada é de 42 km). Isso também é consistente com os resultados obtidos para outras espécies de formigas.

Fig. 2. Variabilidade da cor do protórax e diferenciação fenotípica da formiga peluda E. 1i ^ bn $ na região do Baikal. Sinais convencionais mostram as opções de cores predominantes nas amostras. Os números de pontos de coleta correspondem aos dados na tabela.

Alguma diferenciação fenotípica também é observada na cor do tórax médio. Na maioria das amostras, a variante Mn 3. prevalece absolutamente.No entanto, no grupo ocidental de populações, sua frequência é de cerca de 50%, e a frequência da segunda variante mais importante de Mn 4 chega a 40% (Fig. 1, b). No grupo central de populações, a frequência da variante dominante de Mn 3 é notavelmente mais alta, cerca de 70-80%, e a frequência da variante de Mn 4 diminui. Note-se que, de acordo com a cor do tórax do meio, é mais provável que formigas da vizinhança de Severobaikalsk pertençam ao grupo central de populações. Formigas da vizinhança da vila. Severomuisk (grupo oriental de populações) difere das formigas do grupo central na frequência reduzida da variante Mn 3 e no aumento da frequência da variante leve Mn 1. Uma amostra de formigas nas proximidades de s. Gutai, na qual a versão leve do Mn 1 é dominante, mas isso pode ser devido ao fato de que nesta amostra as formigas são as maiores e, consequentemente, de cor clara (ver tabela, Fig. 1, b).

Deve-se enfatizar que a coloração do mesotórax revela quase as mesmas bordas dos grupos fenotípicos que a coloração do pró-tórax. Algumas das diferenças observadas acima podem estar associadas a efeitos de fronteira inexplorados até agora semelhantes aos que descobrimos anteriormente em outras espécies de formigas da floresta vermelha.

Assim, na região do Baikal, uma formiga peluda da floresta exibe uma diferenciação fenotípica distinta. São distinguidos pelo menos três grandes grupos de populações, que diferem bem na cor do peito anterior e do meio. Deve-se notar especialmente que esse quadro de diferenciação fenotípica é quase semelhante ao encontrado por nós na formiga da floresta norte F. aquilonia Yarr. . Surpreendente é o fato de que os limites das populações reveladas dessas duas espécies praticamente coincidem. Anteriormente, descobrimos um fato semelhante de coincidência dos limites populacionais em várias espécies de formigas de fórmica. str. nos Urais do Meio 4, 5, no entanto, neste caso, a escala da imagem é muito maior. Podemos assumir a presença de alguns fatores ambientais que afetam essas duas espécies de formigas de maneira semelhante e determinar o padrão de diferenciação fenotípica que observamos. Essas podem ser quaisquer barreiras físicas que impedem a dispersão de formigas e o fluxo de genes entre grupos de populações.

Também é possível que a imagem que estamos observando seja o resultado do reassentamento dessas duas espécies em três refúgios glaciais locais diferentes, cuja localização ainda não tenha sido estabelecida 11, 12 etc. A imagem da variabilidade das formigas nessa área pode ser muito complicada, e podemos esperar que novos estudos nos permitirão identificar quaisquer tendências de variabilidade correspondentes aos caminhos prováveis ​​de assentamento pós-glacial das espécies 6–8 e determinar com mais precisão a localização de refúgios.

Os autores agradecem sinceramente a P. Yu. Gorbunov,

B. L. Semerikov e V. N. Olshvang, que gentilmente forneceram coleções de formigas para análise. Este trabalho foi parcialmente apoiado pelo programa de desenvolvimento das principais escolas científicas (projeto NSh-5325.2012.4).

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Variabilidade de cores e diferenciação fenotípica

da formiga peluda de madeira Formica lugubris Zetterstedt, 1838

(Hymenoptera, Formicidae) na região de Baikal

I. A. Antonov1, A. V. Gilev2

Instituto Siberiano de Fisiologia e Bioquímica Vegetal SB RAS, Irkutsk 2 Instituto de Ecologia Vegetal e Animal UB RAS, Ekaterinburg

Resumo Os resultados do estudo da variabilidade de Formica lugubris Zett. na região de Baikal foram mostrados. Encontramos uma diferenciação fenotípica de populações de formigas. Existem três grupos de populações de formigas que diferem nos padrões de cores. O morph Pn 4 mais escuro prevalece nos grupos ocidental e oriental e o morph Pn 3 mais brilhante prevalece no grupo central. É possível que esses três grupos de populações de formigas colonizem essa região a partir de diferentes refúgios pós-glaciais locais. Anteriormente, o padrão semelhante de variabilidade foi descoberto para Formica aquilonia Yarr. na região de Baikal.

Palavras-chave: formigas vermelhas, variabilidade, diferenciação fenotípica, região do Baikal.

Antonov Igor Alekseevich Candidato em Ciências Biológicas, Pesquisador Instituto Siberiano de Fisiologia e Bioquímica de Plantas SB RAS 664033, Irkutsk, ul. Lermontov, 132 tel. (3952) 42-45-95 e-mail: [email protected]

Gilev Aleksey Valerievich Doutor em Ciências Biológicas, Pesquisador Principal, Instituto de Ecologia de Plantas e Animais, Ramo Ural da Academia Russa de Ciências 620144, Yekaterinburg, ul. 8 de março de 202 tel. (343) 210-38-58 e-mail: [email protected]

Antonov Igor Alekseevich Candidato em Ciências (Biologia), Pesquisador Científico

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