Drosophila hawajska

Hawaiian Drosophila
	Drosophila silvestris
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Animalia
Gromada:	stawonogi
Klasa:	owady
Zamówienie:	muchówki
Rodzina:	Drosophilidae
Podrodzina:	Drosophilinae
Rodzaj:	Drosophila
Podrodzaj:	Drosophila (podrodzaj)
Grupy gatunków
	patrz tekst ;

Hawaiian Drosophilidae to linia much z rodzaju Drosophila . Ten klad monofiletyczny obejmuje wszystkie endemiczne hawajskie Drosophila i wszystkich członków rodzaju Scaptomyza , który obejmuje zarówno gatunki hawajskie, jak i niehawajskie. Hawajskie Drosophilidae pochodzą od wspólnego przodka, który żył 25 milionów lat temu. much Drosophilidae badano jako modele specjacji i ewolucji behawioralnej. Wraz z innymi członkami rodzimego ekosystemu Hawajów, stan ochrony wielu gatunków hawajskich Drosophilidae jest zagrożony między innymi utratą siedlisk i wprowadzonymi drapieżnikami.

Różnorodność

Szacuje się, że istnieje około 1000 gatunków hawajskich Drosophilidae. Od 2022 roku opisano 689 gatunków, w tym 273 gatunki z rodzaju Scaptomyza , z których 148 to gatunki endemiczne dla archipelagu hawajskiego i 416 gatunków endemicznych dla Hawajów z rodzaju Drosophila . W obrębie hawajskiej Drosophila istnieje kilka głównych grup, w tym zmodyfikowane grupy gatunków gębowych , zmodyfikowane stępy i antopocerus oraz klad skrzydeł obrazkowych.

Scaptomyza

Rodzaj Scaptomyza , który obejmuje zarówno gatunki hawajskie, jak i niehawajskie, jest siostrzaną linią hawajskiej Drosophila, a gatunki hawajskie z tego rodzaju są często uwzględniane, gdy mówimy ogólnie o hawajskiej Drosophila . Hawajska i nie-hawajska dystrybucja Scaptomyza może być wyjaśniona albo jako wynik wielu kolonizacji Hawajów, albo jako wynik jednej kolonizacji przez wspólnego przodka Scaptomyza i Hawaiian Drosophila , po której następuje kilka migracji z powrotem na kontynenty. Scaptomyza jest jednym z kilku rodzajów, które są obecnie zagnieżdżone w rodzaju Drosophila , co czyni go parafiletycznym .

Drosophila hawajska

Obraz-wing , nudidrosophila , ateledrosophila (PNA) klad

Mucha hawajska z obrazkami, Drosophila glabriapex

Klad obrazowo-skrzydłowy hawajskiej Drosophila został nazwany ze względu na skomplikowane wzory pigmentu melaniny na ich skrzydłach. Klad ten obejmuje między innymi grupy gatunków grimshawi, planitibia i adiastola .

Badania nad taksonomią i biologią muchówek obrazkowych w latach 70-tych doprowadziły do opisu 105 gatunków, a kilka innych zostało opisanych w następnych dziesięcioleciach. Nowsze badania nad zmiennością wzorów skrzydeł doprowadziły do generowania bazy danych poświęconej wyłącznie różnorodności skrzydeł w linii Hawaiian Drosophila . Muchy te były również szeroko badane pod kątem ich zachowań godowych, możliwości hybrydyzacji między gatunkami i ekologii larw. Wiele gatunków much obrazkowych rozmnaża się w gnijącej korze i łodygach.

Antopocerus , zmodyfikowany stęp , orzęskowany stęp (AMC).

antopocerus obejmuje 15 gatunków much, wyróżniających się dużym rozmiarem dorosłego ciała i wielkością jaj, a także wydatnymi czułkami u samców . Antopocerus był wcześniej uważany za odrębny rodzaj, zanim został zatopiony w rodzaju Drosophila na podstawie ich pozycji filogenetycznej w innych liniach hawajskich. Gatunki Antopocerus zostały opisane z wysp Maui , Molokai , Lanai na Hawajach i jeden gatunek z Oahu .

Grupa gatunków zmodyfikowanych stępów została tak nazwana ze względu na różnice w kształcie i strukturze przedniego stępu samców. Te modyfikacje stępu obejmują spłaszczone struktury w kształcie łyżki, wydłużone rzęski i skupiska włosia i uważa się, że są używane w pokazach godowych. Antopocerus i zmodyfikowane stępy rozmnażają się głównie w gnijących liściach.

Grupa gatunków ze zmodyfikowanymi aparatami gębowymi

Grupa gatunków zmodyfikowanych aparatów gębowych została nazwana od rozbieżnych form struktur etykietowych w stosunku do innych gatunków Drosophila . Ta duża grupa much była stosunkowo mniej badana, częściowo ze względu na ich rzadkość i dlatego, że wiele gatunków nie jest przyciąganych przez typowe przynęty Drosophila . Muchy te wykazują niezwykłą różnorodność ekologii lęgowej, przy czym większość gatunków wykorzystuje więcej niż jedną rodzinę żywicielską do karmienia larw. Istnieje ponad 100 opisanych gatunków much ze zmodyfikowanym aparatem gębowym , rozmieszczonych na wszystkich głównych wyspach hawajskich.

Drosophila mimica , gatunek o zmodyfikowanym aparacie gębowym

Grupa gatunków Haleakalae

Haleakalae są zazwyczaj małe, smukłe i mają błyszczące czarne ciała. Zapisy hodowlane wskazują, że członkowie tej grupy rozmnażają się wyłącznie na grzybach. Istnieje ponad 50 opisanych gatunków Haleakalae , rozmieszczonych na wszystkich głównych wyspach hawajskich. Gatunki te charakteryzują się prostymi pokazami zalotów, w porównaniu z niektórymi gatunkami skrzydeł obrazkowych, oraz krótkimi włóknami na ich jajach. Niektóre gatunki mają również czarną obwódkę na etykiecie .

Grupa gatunków Rustica

Ta enigmatyczna grupa gatunków obejmuje trzy gatunki, opisane z Oahu , Molokai i Hawajów , które historycznie trudno było umieścić w hawajskiej Drosophila , ponieważ wykazują cechy podobne do wielu innych grup. Cechy te obejmują zesklerotyzowaną krawędź na etykiecie, przypominającą kilka haleakalae oraz stęp z rzęskami, przypominający gatunki orzęsiono-stępowe z kladu AMC.

Badania

Zbadano geograficzne rozmieszczenie hawajskich gatunków Drosophila i ich roślin żywicielskich (np. Cyanea ), aby zrozumieć ewolucyjne promieniowanie na wyspach.

Hawajska Drosophila była badana jako modele specjacji, genetyki populacji i genomiki, a także ewolucji zachowania i rozwoju ewolucyjnego (aka evo-devo ). Badania przeprowadzone w latach 70. i 80. XX wieku przez Hamptona L. Carsona i innych badających wzorce pasm chromosomów , zachowania godowe i hybrydyzację pomogły rozwiązać relacje między gatunkami i przyczyniły się do zrozumienia ewolucji na wyspach.

Genom Drosophila grimshawi został wybrany jako jeden z przełomowych 12 genomów Drosophila zsekwencjonowanych w 2007 roku. Od tego czasu badano rozmiar genomu wielu gatunków, ujawniając ekspansje genomowe w wielu liniach składających się głównie z satelitarnego DNA i sekwencji niekodujących .

Ekologia i rozmnażanie

Podobnie jak wielu innych członków rodziny Drosophilidae , gatunki hawajskie są w dużej mierze saprofagami . Samice much składają jaja na wielu podłożach, w tym na gnijącej korze, liściach, owocach, sokach i grzybach. W obrębie gatunku istnieje znaczna różnorodność w wyborze organizmu żywiciela, przy użyciu aż 34 rodzin rodzimych hawajskich roślin kwiatowych jako żywicieli. Wiele pojedynczych gatunków jest wysoce specyficznych dla żywicieli i rozmnaża się tylko na jednym typie podłoża z jednego lub kilku gatunków.

Kilka grup hawajskich Drosophilidae wykazuje bardziej niezwykłe zwyczaje lęgowe much Drosophilidae, na przykład grupa gatunków cytrandrae ( Scaptomyza cyrtandrae i S. neocyrtandrae ) , które rozmnażają się na świeżych liściach Cytrandra , oraz podrodzaj Scaptomyza Titanochaeta , który rozmnaża się w workach jaj pająka.

Istnieją znaczne różnice w morfologii reprodukcyjnej u różnych gatunków, w tym liczba jajników w jajniku, kształt pokładnika oraz wielkość i kształt jaj. Badania nad ewolucją tych cech sugerują, że zmienność jest związana z różnicami w podłożu, w którym muchy składają jaja.

Stan i konserwacja

Badania liczebności gatunków w czasie wykazały ogólny spadek liczby much hawajskich Drosophilidae, a także innych organizmów w rodzimym ekosystemie Hawajów. Obecnie 13 gatunków znajduje się na liście federalnie zagrożonych : Drosophila aglaia , D. differentens , D. digressa , D. hemipeza , D. heteroneura , D. montgomeryi , D. musaphilia , D. neoclavisetae , D. obatai , D. ochrobasis , D. sharpi , D. substenoptera i D. tarphytrichia . Jeden gatunek, D. mulli , jest wymieniony jako zagrożony .

Zagrożenia dla ochrony Hawaiian Drosophilidae obejmują utratę siedlisk, częściowo z powodu inwazyjnych świń, kóz, szczurów, jeleni i bydła, a także wprowadzonych drapieżników, takich jak mrówki wielkogłowe, żółte szalone mrówki i osy żółte . Ponadto rośliny inwazyjne, takie jak Psidium cowlianum , Lantana camara , Melinis minutiflora i Rubus argutus, mogą przytłoczyć rodzime gatunki roślin żywicielskich i konkurować z nimi o dostęp do światła słonecznego. Łatwopalne gatunki traw, takie jak Melinis minutiflora przyczyniają się również do szybkiego rozprzestrzeniania się pożarów lasów. Zagrożenia te są szczególnie istotne, ponieważ wiele rodzimych roślin żywicielskich dla Hawaiian Drosophilidae jest już bardzo rzadkich.

Grupy gatunków

Poniżej znajduje się lista grup gatunków zawartych w hawajskiej linii Drosophilidae:

Scaptomyza (273 opisane gatunki)
Hawaiian Drosophila (416 opisanych gatunków)
- antopocerus, zmodyfikowany stęp, klad rzęskowy (AMC).
  - grupa gatunków antopocerus
  - grupa gatunków zmodyfikowanych stępów
- obraz skrzydłowy, nudidrosophila, ateledrosophila (PNA) klad
  - grupa gatunków adiastola
  - grupa gatunków grimshawi
  - grupa gatunków ateledrosophila
  - grupa gatunków nudidrosophila
  - grupa gatunków picticornis
  - grupa gatunków planitibia
- grupa gatunków haleakalae
- grupa gatunków o zmodyfikowanym aparacie gębowym
- grupa gatunków rustica