Adaptivni potencijal pasuljevog žiška za invaziju novih biljaka domaćina - obrasci reproduktivnog ponašanja populacija koje koriste različite biljke

Abstract

The goal of this work was to examine interpopulation patterns in the reproductive behavior of populations of bean weevil (Acanthoscelides obtectus Say; Coleoptera: Bruchidae) that had different levels of specialization on their native host plant - the bean (Phaseolus vulgaris L.), as well as on a novel host plant - the chickpea (Cicer arietinum Thorn). The obtained pattern of interpopulation mating behavior seemed exactly as if the males on chickpea had evolved a specific odor and/or a courtship ritual that females of populations on bean found repulsive. Unlike females, the males of bean populations seemed to be willing to mate with females from the population on chickpea equally as with their own females. Such an asymmetric pattern of reproductive isolation between populations of a species has been often considered an initial phase of a process of speciation. Thus, our results could be a good starting point for further, thorough examination of both the role of the level of host specialization in females and the role of biochemical characteristics of male pheromone (and/or their cuticular hydrocarbones) in the evolution of pre-reproductive isolation between insect populations. As the results of this study, together those of previous studies on A. obtectus, suggest great evolutionary potential for invasions of and fast specialization on novel host plants, they could provide valuable information for the development of long-term strategies under the programmes of Integrated Pest Management.

Cilj ovog eksperimenta je bio da se u populacijama pasuljevog žiška (Acanthoscelides obtectus Say; Coleoptera: Bruchidae) koje su imale različit nivo specijalizacije na prirodnog domaćina - pasulj (Phaseolus vulgaris L.) i novog domaćina - naut (Cicer arietinum Thorn), ispitaju obrasci reproduktivnog ponašanja u njihovom međusobnom ukrštanju. Dobijeni obrazac ukrštanja izgledao je tačno kao da su mužjaci iz populacije sa nauta vremenom razvili specifičan miris, i/ili ritual, pri parenju koji je za ženke iz populacija sa pasulja bio odbojan. Za razliku od ženki, mužjaci iz populacja sa pasulja bili su jednako voljni da se pare, kako sa ženkama iz svojih, tako i sa ženkama iz populacije sa nauta. Ovakav, asimetrični obrazac reproduktivnog ponašanja različitih populacija jedne vrste često se smatra početnom fazom u procesu nastanka novih vrsta. Stoga, naši rezultati mogu biti značajni kao polazna osnova za dalja, temeljna ispitivanja, kako uloge nivoa specijalizacije na biljku domaćina kod ženki, tako i uloge biohemijskih karakteristika muškog seksualnog feromona (ili kutikularnih hidrokarbona) u procesu evolucije pre-reproduktivnih mehanizama reproduktivne izolacije kod insekata. Takođe, s obzirom da ovi i rezultati prethodnih studija sprovedenih na A. obtectus govore u prilog velikog evolucionog potencijala ovog insekta za invaziju i brzu specijalizaciju na nove biljke domaćine, oni mogu poslužiti kao vredna informacija pri razvoju dugoročnih strategija u okviru programa integrativne borbe protiv štetočina.