Die Evolution des Sozialparasitismus bei Formica anhand einer globalen Phylogenie geklärt(zur vorhergehenden Nachricht von Teleutotje)
User Phil hat im eusozial-Forum auf diese Arbeit in
bioRxiv hingewiesen:
The evolution of social parasitism in Formica ants revealed by a global phylogenyMarek L Borowiec, Stefan P Cover, Christian Rabeling
doi:
https://doi.org/10.1101/2020.12.17.423324 T
his article is a preprint and has not been certified by peer review.
(Der Beitrag ist also noch nicht in gedruckter, endgültiger Form erschienen)AbstractStudying the behavioral and life history transitions from a cooperative, eusocial life history to exploitative social parasitism allows for deciphering the conditions under which changes in behavior and social organization lead to diversification. The Holarctic ant genus Formica is ideally suited for studying the evolution of social parasitism because half of its 178 species are confirmed or suspected social parasites, which includes all three major classes of social parasitism known in ants. However, the life-history transitions associated with the evolution of social parasitism in this genus are largely unexplored. To test competing hypotheses regarding the origins and evolution of social parasitism, we reconstructed the first global phylogeny of Formica ants and representative formicine outgroups. The genus Formica originated in the Old World during the Oligocene (~30 Ma ago) and dispersed multiple times to the New World. Within Formica, the capacity for dependent colony foundation and temporary social parasitism arose once from a facultatively polygynous, independently colony founding ancestor. Within this parasitic clade, dulotic social parasitism evolved once from a facultatively temporary parasitic ancestor that likely practiced colony budding frequently. Permanent social parasitism evolved twice from temporary social parasitic ancestors that rarely practiced colony budding, demonstrating that obligate social parasitism can originate from different facultative parasitic backgrounds in socially polymorphic organisms. In contrast to inquiline ant species in other genera, the high social parasite diversity in Formica likely originated via allopatric speciation, highlighting the diversity of convergent evolutionary trajectories resulting in nearly identical parasitic life history syndromes.
Copyright
The copyright holder for this preprint is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in perpetuity. It is made available under a CC-BY-NC-ND 4.0 International license.Interessante zusätzliche Informationen sind bei Twitter zu finden, unter
https://twitter.com/mareklborowiec/stat ... 9514145792 So findet sich eine Bemerkung vom First Author M. Borowiec: Our paper on Formica #ants has been bouncing from journal to journal for a while and we decided to make it available as… / Die Arbeit wurde also über längere Zeit von diversen Zeitschriften nicht akzeptiert, weshalb die Autoren sich dafür entschieden haben, sie in Form eines „Vorabdrucks“ zugänglich zu machen.
Aus dem Abstract: Die Gattung Formica ist holarktisch verbreitet. Etwa die Hälfte der 178 Arten sind Sozialparasiten (oder werden dafür gehalten). Über deren Abstammung aus selbständigen Arten existieren verschiedene Hypothesen, die mit dieser Untersuchung überprüft werden sollten.
Die Gattung Formica entstand in der Alten Welt während des Oligozän (vor ca. 30 Millionen Jahren). Sie hat sich mehrfach in die Neue Welt ausgebreitet. Innerhalb der Gattung Formica entstand die Fähigkeit zur abhängigen Koloniegründung und zu temporärem Parasitismus
einmal bei einer fakultativ polygynen, unabhängig gründenden Stammform.
Innerhalb dieser parasitischen Gruppe entwickelte sich
einmal Dulosis (Sklavenhaltung) bei einem fakultativ temporär parasitischen Vorfahren der wahrscheinlich häufig Kolonieteilung betrieb.
Permanenter Sozialparasitismus entstand
zweimal bei temporär sozialparasitischen Vorfahren, die Kolonieteilung selten betrieben. Das zeigt, dass obligatorischer Sozialparasitismus bei sozial polymorphen Organismen sich aus unterschiedlich fakultativ parasitischen Wurzeln entwickeln kann.
Im Gegensatz zu inquilinen Arten in anderen Gattungen entstand die große Vielfalt an Sozialparasiten bei Formica wahrscheinlich auf dem Wege allopatrischer Artbildung, was die Diversität konvergenter Evolutionswege beleuchtet, die letztlich zu nahezu identischen Syndromen parasitischer Lebenszyklen führt.
[
Anmerkung Merkur: Wie kann eine parasitische Art, die ja definitionsgemäß auf eine Wirtsart angewiesen ist, in Allopatrie entstehen und danach erst als Parasit ihre Stammart heimsuchen? - Die sympatrische Speziation direkt bei der Stamm- und späteren Wirtsart ist wahrscheinlicher, vgl. die in der Arbeit zitierten Arbeiten u.a. : Buschinger, A. (1990). Sympatric speciation and radiative evolution of socially parasitic ants - heretic hypotheses and their factual background. Zeitschrift für Zoologische Systematik und Evolutionsforschung, 28(4):241–260.]
Interessant erscheint mir die Tabelle:
Table 1: Diversity of social parasites in the genusFormica compared to all other ants. Socially parasitic life histories are significantly overrepresented in Formica ants, except for inquilinism. The total social parasite diversity in ants is higher than the sum of species in individual life history categories because the biology of numerous social parasites remains unknown. The data are derived from published sources (Hölldobler and Wilson, 1990; Buschinger,2009; Bolton,2020; Rabeling, 2020).
Von dieser Seite >
https://www.biorxiv.org/content/10.1101 ... 7.423324v1 lässt sich die komplette Arbeit herunterladen.
Die Abb. 2 darin „hat es in sich“:
![Abb.2-Borow.Formicab.jpg (425.1 KiB) 55520-mal betrachtet Abb.2-Borow.Formicab.jpg](./download/file.php?id=14750&t=1&sid=e0627443b971599ebe59537fcc66d520)
- aus Borowiec et al. 2020
Figure 2: A time-calibrated molecular phylogeny of Formica, Iberoformica and Polyergus. Node bars indicate 95% highest posterior density. Scale in millions of years. Abbreviations after taxa names indicate sample origin. Country codes follow ISO 3166: USA (US), Canada (CA), and Mexico (MX); in addition to noting state/province. Note single origin of dependent colony foundation with inquilinism arising from within temporary parasites (yellow star). Taxon highlight colors signify species group membership; ”neogagates” and ”fusca” species groups are not monophyletic.
Leider ist diese Abb. 2 sehr umfangreich und ohne Vergrößerung kaum lesbar, selbst im Download der Arbeit.
Die einzige arbeiterinlose Inquiline, Formica talbotae, entstand in einer Gruppe nordamerikanischer hügelbauender Formica-Arten, die jedoch laut der Abb. 2 recht weit entfernt von den eurasiatischen Formica s. str. stehen.
Die Gattungen Polyergus sowie Iberoformica wurden als Außengruppen den Formica- Gruppen (inkl. Coptoformica-, Serviformica-, Raptiformica-Arten) gegenübergestellt.
Die Arbeit ist so umfangreich, dass eine noch ausführlichere Besprechung hier zu weit führen würde. Leider gibt es trotz der beträchtlichen Zahl von Ameisenforen im In- und Ausland keines, in dem sich professionelle Myrmekologen über solche Arbeiten austauschen. (Für die Ameisenhaltung ist so etwas natürlich nicht von Bedeutung).
Ein paar zusätzliche Informationen findet man bei Twitter,
hier.
Da schreibt Marek Borowiec: Wir fanden, dass alle Arten, die „abhängige Koloniegründung“ betreiben, einem gemeinsamen Vorfahren entstammen. Formica und Polyergus entstanden in der Paläarktis,
aber wanderten mindestens acht Mal von dort nach Nordamerika und zurück.
Dulosis (Sklavenraub) ist zweimal entstanden, einmal mit der F. sanguinea-Gruppe (Untergatt. Raptiformica), zum anderen mit der Gattung Polyergus.
Immerhin verzichten die Autoren (noch?) auf eine taxonomische Umbenennungs-Orgie im Stil von Ward et al. (2014) mit der Revision der Myrmicinae.
MfG,
Merkur