Paarungssystem, diploide Männchen und Sexuelle Selektion: Reproduktive Skandale bei duftstoffsammelnden Prachtbienen?
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Männchen der neotropischen Prachtbienen (Apinae: Euglossini) akkumulieren in Hinterbeintaschen artspezifische Duftcocktails und exponieren diese während ausdauernder Balzrituale, wahrscheinlich zur Anlockung und/oder Euphorisierung paarungsbereiter Weibchen. Im Rahmen dieses Projekts wurden zentrale Bestandteile der Reproduktionsbiologie dieser evolutionsbiologisch bedeutsamen Gruppe (Prachtbienen-Bestäubungssyndrom, Schwestergruppe von Hummeln und Honigbienen) aufgeklärt. (1) Mittels DNA-Mikrosatelliten konnte das Paarungssystem der Prachtbienen untersucht werden: Alle untersuchten Arten sind wie die überwiegende Mehrzahl der Bienen (Apiformes) monandrisch, d.h. die Weibchen sind einfach verpaart. (2) Das in der Literatur berichtete Phänomen der ungewöhnlich großen Häufigkeit diploider Männchen in Prachtbienenpopulationen hat sich als ein Artefakt der Allozym-Gelelektrophorese erwiesen. Prachtbienenpopulationen sind nach Genotypisierung mittels Mikrosatelliten nicht ingezüchtet, sondern genetisch divers und enthalten diploide Männchen nur in sehr geringer Frequenz. Entsprechend wurden keine weiteren Untersuchungen zur hypothetischen Fertilität von diploiden Männchen bzw. zur Duft-basierten Vermeidung derselben durch Weibchen unternommen. (3) Ein durch Parfümunterschiede interessant gewordener Dimorphismus bei einer mexikanischen Euglossa-„Art“ (c.f. E. viridissima) konnte als kryptisches Schwesterartensystem erkannt werden. Die neue der beiden Arten wurde morphologisch, chemisch und genetisch charakterisiert und als E dilemma beschrieben. (4) Die beiden Schwesterarten sind äußerst jungen Ursprungs (<100.000 Jahre), unterscheiden sich über alle Populationen ihren Duftpräferenzen sowie den Hauptkomponenten des männlichen Parfüms (HNDB bei E. dilemma) und weisen auch olfaktorische Anpassungen bezüglich dieser Hauptkomponenten auf. Die hier enthaltenen Ergebnisse führten zur Etablierung eines Modelsystems für die Erforschung Parfüm-getriebener Speziation bei Prachtbienen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2007) Enfleurage, lipid recycling and the origin of perfume collection in orchid bees. Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences 274:2843-2848
Eltz T, Zimmermann Y, Haftmann J, Twele R, Francke W, Quezada-Euan JJG, Lunau K
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(2008) An olfactory shift is associated with male perfume differentiation and species divergence in orchid bees. Current Biology 18:1844-1848
Eltz T, Zimmermann Y, Pfeiffer C, Ramírez Pech J, Twele R, Francke W, Quezada-Euan JJG, Lunau K
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(2009) Chemical niche differentiation among sympatric species of orchid bees. Ecology 90:2994-3008
Zimmermann Y, Ramírez SR, Eltz T
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(2009) Single mating in orchid bees (Euglossa, Apinae) and implications for mate choice and social evolution. Insectes Sociaux 56:241-249
Zimmermann Y, Roubik DW, Quezada-Euan JJG, Paxton RJ, Eltz T
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(2010) Conservation genetics of neotropical pollinators revisited: microsatellite analysis suggests that diploid males are rare in orchid bees. Evolution 64:3318-3326
Souza RO, Del Lama MA, Cervini M, Mortari N, Eltz T, Zimmermann Y, Bach C, Brosi BJ, Suni S, Quezada-Euan JJG, Paxton RJ
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(2011) Characterization of the orchid bee Euglossa viridissima (Apidae: Euglossini) and a new cryptic sibling species, by morphological, chemical, and genetic characters. Zoological Journal of the Linnean Society 163:1064-1076
Eltz T, Fritzsch F, Ramírez Pech J, Zimmermann Y, Ramírez SR, Quezada-Euan JJG, Bembé B
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(2011) Population genetic structure of orchid bees (Euglossini) in anthropogenically altered landscapes. Conservation Genetics 12:1183-1194
Zimmermann Y, Schorkopf DLP, Moritz RFA, Pemberton RW, Quezada-Euan JJG, Eltz T
