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Comparative morphology of proboscides in Nymphalidae (Lepidoptera) - Phylogenetic and functional conclusions
Nora Lieskonig
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Harald Krenn
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.29819
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29101.36426.775769-5
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Bei 53 Vertretern aus allen Unterfamilien der Nymphalidae wurden Merkmale des Rüssels mittels Lichtmikroskopie untersucht. Der Aufbau der Galeawand, Sensilla trichodea, Rüsselspitzenlänge, Anzahl, Länge und Form der Sensilla styloconica sowie Merkmale des Nahrungskanals wurden für alle untersuchten Arten beschrieben und miteinander verglichen. Das Ziel der Arbeit war, Rüsselmerkmale zu identifizieren, die für phylogenetische Studien verwertbar sein könnten. Für den Außengruppenvergleich wurden 10 Vertreter von Riodinidae, Lycaenidae, Pieridae, Papilionidae und Hesperiidae herangezogen. Der Aufbau der Gaelawand und die Form von kutikulären Dornen, die auf der Außenseite des Rüssels vorkommen, kennzeichnen gewisse Taxa innerhalb der Nymphalidae und könnten Rückschlüsse auf verwandtschaftliche Beziehungen der Unterfamilien zueinander geben. Alle Vertreter der Libytheinae, Danainae, Apaturinae, Cyrestinae, Pseudergolinae, Biblidinae und Nympahlinae haben dieselbe Ausprägung der Galeawand, die über den ganzen Rüssel durchgehende und gerade Leisten von dunkler Cuticula aufweist, was wahrscheinlich auch den plesiomorphen Zustand der Nymphalidae repräsentiert. Eine potentielle Autapomorphie der Heliconiiinae ist eine Galeawand mit dunklen Cuticulaleisten über den gesamten Rüssel, die jedoch im distalen Bereich einen scharfen Knick auf der lateralen Seite zeigen. Eine mögliche Autapomorphie der Limenitidinae sind dunkle Cuticulaleisten im proximalen Bereich und einen distalen Bereich der nur aus heller, einheitlicher Cuticula besteht und keine dunkle Cuticula aufweist. Die Vertreter von Charaxinae, Calinaginae und Satyrinae habe als gemeinsames Merkmal eine Galea, die nur aus heller und einheitlich geformter Cuticula aufgebaut ist. Schmale und sehr spitze Dornen sind wahrscheinlich der plesiomorphe Zustand der Nympahlidae. Davon leiten sich breite, dreieckige Dornen ab, die bei allen Vertretern der Biblidinae und einem Vertreter der Apaturinae vorkommen. Der Großteil der untersuchten Rüsselmerkmale hängt wahrscheinlich mit der unterschiedlichen Nahrungsaufnahme der Arten zusammen. Blütenbesuchenden Schmetterlingen und Arten die andere Nahrungsquellen nutzen zeigen signifikante Unterschiede in ihrer Rüsselmorphologie. Nichtblütenbesuchende Arten haben längere Sensilla trichodea in der Rüsselmitte, eine längere Rüsselspitze, längere und dichter angeordnete Sensilla styloconica und dichter stehende Sensilla basiconcia im Nahrungskanal
Abstract
(Englisch)
The Nymphalidae are not only the most species-rich butterfly family, they also have been controversial concerning their intrafamilial phylogenetic relationship for a long time. The aim of the present study was to identify new morphological characters of the lepidopteran proboscis and associated structures that could expand the existing data set and may be useful for subsequent phylogenetic analysis. The proboscis of the Lepidoptera consists of the two elongated galeae and is a specialized adaptation for sucking up fluids. It evolved once within the Glossata and therefore bears a lot of structures that are related to this kind of food intake. The proboscis morphology of 53 species, representing all widely recognized lineages of the Nymphalidae was investigated using light microscopy. The composition of the outer galeal wall, cuticular spines, sensilla trichodea, sensilla styloconica and the food canal were examined and described for all investigated nymphalid species. The plesiomorphic conditions were determined by outgroup comparison, using ten species of closely related families, including Lycaenidae, Riodinidae, Pieridae, Papilionidae and Hesperiidae. Twelve characters and 27 character states were used to generate a morphological data matrix. Preliminary results indicate that the composition of the outer galeal wall is potentially informative at subfamiliar level. Most of the characters show a high intrafamilial variability, which may be a result of convergent development. Butterflies are often associated with nectar uptake from tubular flowers. Statistical analyses indicate that some proboscis characters developed in connection with different feeding habits. A longer tip region, longer sensilla trichodea in the mid region of the proboscis, more densely arranged and longer sensilla styloconcia and a higher density of sensilla basiconica seem to be adaptations to the exploitation of alternative food sources like rotting fruits, dung or tree sap. The results are discussed in a systematical, ecological and functional context.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Butterfly Proboscis Morphology Nymphalidae Phylogeny
Schlagwörter
(Deutsch)
Schmetterling Rüssel Morphologie Nymphalidae Phylogenie
Autor*innen
Nora Lieskonig
Haupttitel (Englisch)
Comparative morphology of proboscides in Nymphalidae (Lepidoptera) - Phylogenetic and functional conclusions
Paralleltitel (Deutsch)
Vergleichende Rüsselmorphologie bei Nymphaliden (Lepidopter) - Phylogenetische und funktionelle Schlussfolgerungen
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
55 S. : Ill., graf. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Harald Krenn
Klassifikation
42 Biologie > 42.62 Tiermorphologie, Tieranatomie
AC Nummer
AC11096475
Utheses ID
26587
Studienkennzahl
UA | 439 | | |
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