出现两个物种之间的种间交配达那俄斯1780 Kluk(鳞翅目:Nymphalidae)

文摘

跨物种交配很少出现在自然界中,认为生物物种概念的普遍想法。在物种范围,交配模式变化和生殖障碍也不是固定在不同的物种。在这项研究中,两个实例之间的种间交配两个普遍常见的蛱蝶科动物老虎蝴蝶(达那俄斯Kluk, 1780)在印度地区报道。观察意味着缺乏绝对的生殖障碍,在可能的情况下相互作用是怪物和postzygotic隔离因素之间存在相互补偿为了抑制种间杂交。

1。介绍

生物物种概念(1)是一种被广泛接受的假设的进化思想上世纪关于物种和物种形成。它描绘了物种杂交个体的人口限制与其他人群(交配1,2]。这个概念是基于绝对深刻两个物种间生殖隔离。自然历史和行为的见解将生殖障碍分为是怪物和postzygotic隔离因素(2]。这些因素变化的有效性安静很多,不同生物之间的壁垒(3- - - - - -5]。这些障碍不是非常有效的维护两个物种之间的生殖隔离导致种间杂交。

自然历史记录被带出种间交配的实例,但它被认为是一种罕见的和随机现象在自然界中。这些证据显示存在漏水的生殖障碍,争夺的想法绝对孤立。生物物种概念不支持的想法可行的混合物种,但是有几个例子混合物种的种群在自然6]。在不同的生物体,种间杂交物种形成的是一种工具性因素,因此具有巨大的进化意义(7- - - - - -9]。

飞蛾和蝴蝶也被发现种间配对。除了人为引起种间跨越(10- - - - - -12),博物学家报道种间、属间的和interfamilial交配在不同组的鳞翅类昆虫3,12- - - - - -16]。种间配对已报告在蛱蝶科动物17- - - - - -19],Lycaenid [20.],Pierid [21],Papilionid [6,13,14,22蝴蝶)。前研究交配模式提出成功的人工杂交(10,11,23- - - - - -25)和6%天然蝴蝶属的种间交配的机会蝴蝶林奈,175826]。种间交配的总体频率估计已经翻了一番,从0.7%上升至1.5%北美蝴蝶超过50年3,20.]。有时,化学线索也诱导cross-specific交配(27]。

有多个同类的杂交过程的推测Papilionid和Lycaenid分类学家在早些时候,印度提出的蝴蝶蝴蝶(28,29日]。发生的属间的配对在不同Lycaenid蝴蝶近年来报道(15,30.]。我们不知道任何最近的报告在印度蛱蝶科动物种间交配蝴蝶。在本文中,我们报告首次出现两个之间的种间交配达那俄斯蝴蝶物种在自然界中:d . chrysippus(林奈,1758)d . genutia(克莱默,1779)。

2。材料和方法

我们观察到的两个实例之间的种间交配达那俄斯chrysippus和d . genutia在生态旅游公园蝴蝶花园在加尔各答(图1)。照片是用尼康P510相机和GPS的位置被记录在观察。

交配之后,个人提供它们的寄主植物和饲养笼内花粉植物制造人为的栖息地。女性被保存在邻近的圈地寄主植物诱导产卵。鸡蛋随后被饲养在标准的方式。

为了看到钥匙和锁机制的程度在种间交配扮演的角色,d . chrysippus和d . genutia男性生殖器解剖了理想形态在这两个物种。检查可能的变化外生殖器形态父母与子女之间的种间配对,如果有的话,我们解剖了男性和女性的后代长大的窝导致种间交配。两个男性和女性生殖器切割10% KOH。生殖器的照片拍摄在徕卡显微镜和堆叠多个焦平面CombineZM [31日获得更好的景深。切割材料保存在甘油。

3所示。结果

第一个实例观察和拍摄于2015年4月19日在生态旅游公园蝴蝶花园,加尔各答(22.607°N, 88.465°E)(图1 (b)在15:15小时)。,一个男d . genutia被发现与雌性交配吗d . chrysippus飞行大约十五分钟,然后他们在腋窝的卷须定居下来西番莲麻林奈(图2(一个))。在那里,他们继续直到17:06小时交配。和令人惊讶的是,男性死后撤回其交配的雌性个体的身体器官。我们收集了交配和让他们在我们的实验室中,我们分离接合对和观察到的女性d . chrysippus在昆虫饲养笼提供Calotropis gigantea(林奈)Dryand。寄主植物和马樱丹属卡马拉林奈的花蜜。通常女性幸存下来,把4月20日从9:08小时54个鸡蛋。中午12小时。但是没有一个蛋孵化。女性死于2015年4月21日。

交配的第二个实例是记录在2016年5月26日在生态旅游公园蝴蝶花园,加尔各答(22.608°N, 88.465°E)(图1 (b)在十六小时。,where, like the previous occurrence, the male individual wasd . genutia和女d . chrysippus。交配持续了50分钟的叶子上Trema胶(林奈布卢姆(图)2 (b))进一步观察之后,两人一个insect-rearing笼提供人工如上的栖息地。像往常一样的蝴蝶存活,但第二天,男性死于11小时。同日,女14鸡蛋的花蕾Calotropis gigantea(林奈)Dryand。14:30小时之间。和14:55小时。并于5月29日死亡。12下蛋孵出的5月30日,其余两个鸡蛋孵出第二天。所有的孵化幼虫存活并完成了蜕皮5日龄。幼虫和蛹的阶段阶段持续了八天,七天,分别。只有4个人成功出现,似乎d . chrysippus,其中两个是男性和两个女性。一男一女被标记,释放自然,观察了10天。剩下的两个生殖器的蝴蝶交配两人一起解剖显微镜下解剖和观察。

两个物种中的雄性外生殖器形态的总体结构的生殖器胶囊,扣子的形状,阳茎。在d . chrysippus阀门广泛和严重硬化,与远端流程罕见弯曲,并与纽带和tegumen(图融合3我(a))。此外,阳茎有两个硬化,锯齿状的流程cornuti附近的远端部分(图3我(b))。相反,在d . genutia阀门是短暂的,向下弯曲,融合罕见tegumen与联系的部分是更广泛的比其他物种(图3三世(a))。在阳茎,有两排齿状的远端部分但硬化过程(图缺席3三世(b))。翻转鱼鳔显示不同的齿状模式在这两个物种。而子女比较男性的生殖器形态与理想的第二个实例d . chrysippus男性生殖器,检查可能的变化,我们没有发现差异,除了轻微的变异在远端硬化过程的齿状阳茎(图3二世(b))。生殖器的雌性后代显示没有这样的变化(图3第四(a, b))。

4所示。讨论

达那俄斯chrysippus和d . genutia是密切相关的物种和广泛重叠于空间分布在东南亚和澳大利亚南部[32]。为了避免种间基因交换,两个物种重叠时空上,选择应该实施严厉的可变性的生殖障碍,确保物种种群之间的不兼容性。相反,我们看到两个事件之间的种间配对在几年内这两个达那俄斯物种,表明缺乏绝对的生殖障碍。

性选择的角度看,蝴蝶,雌性的挑剔性实施选择男性。正如我们所看到的在这两种情况下,交配对是男性d . genutia和女性d . chrysippus;有放松的择偶偏好的可能性在于女性(可能是个人主义)d . chrysippus或提示(即视觉、化学和触觉)对配偶选择重叠明显在这两个物种。另一方面,女性生殖器的组件d . chrysippus可能不是功能选择不同的两个物种的雄性生殖器结构,导致种间配对。

男性外生殖器形态已经作为一个代理是怪物的障碍。根据“锁和钥匙”的假说,男性和女性的生殖器是兼容的物种内但不兼容的物种之间33]。但没有深刻的实证发现生殖器的关键部件的功能作用。几项研究显示,这样的人物(种内变异34- - - - - -36]。这显然是缺乏理想的钥匙和锁机制和它的重要性在维护生殖隔离的做法提出了质疑。相比我们的后代和生殖器d . chrysippus,我们发现可能intrapopulation变化很小变化d . chrysippus。

在种间配对,通常它被注意到的受精囊不发生转移。但在我们的场景中,受精囊后出现在女性交配。蝴蝶等昆虫的另一条线是怪物障碍的女性选择的能力从多个spermathecae出现在囊copulatrix [37]。正如我们所看到的,在第二次发生,后代d . chrysippus像他们的女家长,这可能意味着女性早些时候交配d . chrysippus男性和在受精囊spermathecae被转移的选择男性d . genutia。在第一个场景中,交配产卵的雌性但没有孵化;这可能是因为女性把未受精卵没有利用受精囊或postzygotic屏障发挥关键作用,在受精卵没有同源染色体的配对实体和导致nonviability。

因此,在达那俄斯蝴蝶,理想的钥匙和锁机制可能不出席,但其他因素有雌性的选择性受精囊使用率和postzygotic屏障发挥关键作用抑制两个物种之间的基因流动。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

家门口由捐款者驱动的,因此纳苏了同样的工作。

确认

作者感谢WBHIDCO,加尔各答,基金在维护生态旅游公园蝴蝶花园。作者也非常感谢Sayantani袋,Ananya Sarkar Diptashikha Chowdhury,自然Mates-Nature俱乐部的成员。特别感谢将女士Devsena Roychaudhury,塔伦Karmakar先生,Souryadeep慕克吉先生,博士Krushnamegh Kunte宝贵的指导和无穷无尽的灵感。

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