Legs morphometric characters of the Dolichopus Latreille species, 1796 (Diptera, Dolichopodidae)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A comparative analysis of 30 species of the Dolichopodidae family in a phylogenetic context was conducted to examine interspecific variation in the legs morphometry. Five relative traits of legs from 12 and seven absolute traits from nine showed significant phylogenetic signal. A set of traits, such as relatively short hind tibia and relatively long fore and middle tibia and the first segments of the hind legs allowed to allocate Dolichopus species from the other ones. The projection of the phylogenetic tree of Dolichopus species into the morphospace allowed us to divide it into four individual areas: not closely related species, but species having similar modifications of males’ legs tended to cluster. This suggests that the legs morphometric traits should be mainly under pressure of sexual selection. It has also been revealed that the elongation of the first segment of hind tarsi in Dolichopus species is associated with the distal displacement of the insertion point of dm-m with M4 and the decrease of the length of R4+5 . The functional significance of these characters set is discussed.

About the authors

Mariya Alexandrovna Chursina

Voronezh State Pedagogical University

Email: chursina.1988@list.ru

candidate of biological sciences, senior lecturer of Biology of Plants and Animals Department

Russian Federation, Voronezh

Oleg Pavlovich Negrobov

Voronezh State University

Author for correspondence.
Email: negrobov@list.ru

doctor of biological sciences, professor of Ecology and Systematics of Invertebrate Animals Department

Russian Federation, Voronezh

References

  1. Васильев А.Г., Васильева А.И., Шкурихин А.О. Геометрическая морфометрия: от теории к практике. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. 471 с.
  2. Негробов О.П., Штакельберг А.А. Dolichopodidae // Определитель насекомых европейской части СССР. Двукрылые, блохи. Л.: Изд-во «Наука». 1969. Т. 5, Ч. 1. С. 670-752.
  3. Sivinski J. Ornaments in the Diptera // Florida Entomologist. 1997. Vol. 80, № 2. P. 142-164.
  4. Smith K.G.V. A note on the court ship and predaceous behavior of Neurigonia species (Dipt., Dolichopodidae) // Entomologist’s Monthly Magazine. 1959. Vol. 95. P. 32-33.
  5. Вихрев Н. Зачем мухе шип // Троицкий вариант - Наука. 2018. № 9 (253), 08 мая 2018 года. С. 14.
  6. Stubbs A. Courtships of Dolichopus plumipes (Scop.) Dolichopodidae) // Diptetists Digest. 1988. Vol. 1. P. 43.
  7. Brooks S.E. Systematics and phylogeny of Dolichopodinae (Diptera: Dolichopodidae) // Zootaxa. 2005. Vol. 857. P. 1-158.
  8. Germann C., Pollet M., Wimmer C., Bernasconi M.V. Molecular data sheds light on the classification of long-leg flies (Diptera: Dolichopodidae) // Invertebrate Systematics. 2011. Vol. 25. P. 303-321.
  9. StatSoft Inc. STATISTICA - data analysis software system. Ver. 12. 2012 [Internet] // http://documentation.statsoft.com.
  10. GenBank. National Center for Biotechnology Information (NCBI). 2016 [Internet] // https://ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Bernasconi M.V., Pollet M., Varini-Ooijen M., Ward P.I. Molecular systematic of Dolichopodidae (Diptera) inferred from COI and 12S rDNA gene sequences based on European exemplars // Invertebrate Systematics. 2007. Vol. 21. P. 453-470.
  12. 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. 601-607.
  13. Caterino M.S., Cho S., Sperling F.A.H. The current state of insect molecular systematics: a thriving Tower of Babel // Annual Review of Entomology. 2000. Vol. 45. P. 1-54.
  14. Smith-Caldas M.R., Mcpheron B.A., Silva J.G., Zucchi R. Phylogenetic relationships among species of the fraterculus group (Anastrepha: Diptera: Tephritidae) inferred from DNA sequences of mitochondrial cytochrome oxidase I // Neotropical Entomologica. 2001. Vol. 30, № 4. P. 565-573.
  15. Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penaltiesand weight matrix choice // Nucleic Acids Research. 1994. Vol. 22. P. 4673-4680.
  16. 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. P. 1547-1549.
  17. Pagel M. Inferring the historical patterns of biological evolution // Nature. 1999. Vol. 401. P. 677-884.
  18. Freckleton R.P., Harvey P.H., Pagel M. Phylogenetic analysis and comparative data: a test and review of evidence // American Naturalist. 2002. Vol. 60, № 6. P. 712-726.
  19. Kembel S.W., Cowan P.D., Helmus M.R., Morlon H., Ackerly D.D., Blomberg S.P., Webb C.O. Picante: R tool for integrating phylogenies and ecology // Bioinformatic. 2010. Vol. 26. P. 1463-1464.
  20. R Development Core Team. 2016. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria [Internet] // https://R-project.org.
  21. Kamilar J.M., Cooper N. Phylogenetic signal in primate behaviour, ecology and life history // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B. 2013. Vol. 368, N 1618. P 20120341. doi: 10.1098/rstb.2012.0341.
  22. Chursina M.A., Negrobov O.P. Phylogenetic signal of the wing shape in the subfamily Dolichopodinae (Diptera, Dolichopodidae) // Zoological Journal. 2018. Vol. 97, № 6. P. 688-700.
  23. Grichanov I.Ya., Brooks S.E. Dolichopodidae (Long-legged flies) // Manual of Afrotropical Diptera. Vol. 2. Nematocerous Diptera and lower Brachycera. Suricata 5. Pretoria: South African National Biodiversity Institute. 2017. P. 1265-1320.
  24. Yee W.L., Chapman P.S., Sheets H.D., Unruh T.R. Analysis of body measurements and wing shape to discriminate Rhagoletis pomonella and Rhagoletis zephyria (Diptera: Tephritidae) in Washington State // Annals of the Entomological Society of America. 2009. Vol. 102, № 6. P. 1013-1028.
  25. Schutze M.K., Jessup A., Clarke A.R. Wing shape as a potential discriminator of morphologically similar pest taxa within the Bactocera dorsalis species complex (Diptera: Tephritidae) // Bulletin of Entomological Research. 2012. Vol. 102. P. 103-111.
  26. Nedeljković Z., Ačanski J., Mihajla D., Obreht-Vidaković D., Ricarte A., Vujić A. An integrated approach to delimiting species borders in the genus Chrysotoxum Meigen, 1803 (Diptera: Syrphidae), with description of two new species // Contributions to Zoology. 2015. Vol. 84, № 4. P. 285-304.
  27. Klingenberg C.P., McIntyre G.S. Geometric morphometrics of developmental instability: analyzing patterns of fluctuating asymmetry with Procrustes methods // Evolution. 1998. Vol. 52, № 5. P. 1363-1375.
  28. Hosken D.J., Blanckenhorn W.U., Ward P.I. Developmental stability in yellow ding flies (Scathophaga stercoraria): fluctuating asymmetry, heterozygosity and environmental stress // Journal of Evolutionary Biology. 2000. Vol. 13. P. 919-926.
  29. Hoffmann A.A., Shirriffs J. Geographic variation for wing shape in Drosophila melanogaster // Evolution. 2002. Vol. 56, № 6. P. 1068-1073.
  30. Griffiths J.A., Schiffer M., Hoffmann A.A. Clinal variation and laboratory adaptation in the rainforest species Drosophila birchii for stress resistance, wing shape and development time // Journal of Evolutionary Biology. 2004. Vol. 18. P. 213-222.
  31. Henry A., Thongsripong P., Fonseca-Gonzalez I., Jaramillo-Ocampo N., Dujardin J.-P. Wing shape of dengue vectors from around the world // Infection, Genetics and Evolution. 2010. Vol. 10. P. 207-214.
  32. Pepinelli M., Spironello M., Currie D.C. Geometric morphometrics as a tool for interpreting evolutionary transitions in the black fly wing (Diptera: Simuliidae) // Zoological Journal of the Linnean Society. 2013. Vol. 169. P. 377-388.
  33. Bonduriansky B. Convergent evolution of sexual shape dimorphism in Diptera // Journal of Morphology. 2006. Vol. 267. P. 602-611.
  34. Titmus G., Badcock R.M. A morphometric study of the effects of a mermithid parasite on its host, the Chironomid midge Einfeldia dissidens (Walker) (Diptera) // Zeitschrift für Parasitenkunde. 1981. Vol. 65. P. 353-357.
  35. Negrobov O.P., Chursina M.A. Signs of the genus level in the legs morphology of Dolichopodidae (Diptera) // International Journal of Dipterological Research. 2013. Vol. 24, № 2. P. 59-64.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – Mapping of the legs morphometric trait variation of 30 Dolichopodidae species on the phylogenetic tree

Download (29KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – Displacement of 18 Dolichopus species in the morphospace of the first two principal components of legs morphometric variation. For each species, modified segments of the legs of males are marked: tar1 – modification of fore tarsi, tar2 – modification of middle tarsi, T3 – modification of hind tibia, tar3 – modification of hind tarsi; +av – a long apicoventral bristle on males’ fore tibia

Download (41KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Chursina M.A., Negrobov O.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».