Mimikra i polimorfizm u motyla papilio dardanus

• Authors: Konrad M. Kalarus

Title variants

EN

Mimicry and polymorphism in butterfly papilio dardanus

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Mimikra od wielu lat dostarcza złożonych problemów badawczych dotyczących zagadnień związanych z doborem naturalnym, a szczególnie z doborem płciowym i ewolucją mimikry. Teoria mimikry zakłada, że zwierzęta upodabniają się do innych niejadalnych gatunków aby zminimalizować presję wywieraną przez drapieżniki, które uczą unikać się danego typu ubarwienia ofiary. U pewnych gatunków motyli występuje mimikra ograniczona do samic. Mimikra Bataesa ograniczona do samic i polimorfizm zostały stosunkowo dobrze opisane u afrykańskiego motyla Papilio dardanus. Samice tego motyla upodabniają się do różnych niejadalnych gatunków (modeli), np. z rodziny Dannaidae. Polimorfizm kontrolowany jest przez nie mniej niż 11 alleli zlokalizowanych w jednym lokus. U P. dardanus znane są także samice andromorficzne, których rola nie została jednak poznana. W pracy przedstawiam hipotezy dotyczące ewolucji mimikry oraz hipotezy związane z polimorfizmem samic. Większość hipotez odnosi się do dobru płciowego, pozostałe dotyczą ekologiczno-fizjologicznego kompromisu (ang. trade-off) i korzyści z mimikry zależnych od frekwencji występowania modeli jak też form polimorficznych naśladowcy. Opisuję również możliwe drogi ewolucji mimikry. Ostatnie badania pokazują, że ptaki atakują częściej niejadalne ofiary, kiedy zagęszczenie ich populacji jest większe. Fakt ten jest niezgodny z hipotezą korzyści z mimikry zależnych od frekwencji, która jest uznawana z najbardziej trafną. Hipoteza unikania napastowania samic andromorficznych przez samce także nie wyjaśnia obecności tych forma samic w populacji.

EN

Mimicry theory provides a lot of problems involving natural selection, particularly sexual selection and evolutionary routes of mimicry types. In some butterflies there is a mimicry limited to females. The Batesian mimicry and resulting polymorphism limited to females is especially well known in Papilio dardamus butterfly. This polymorphism is controlled by 11 alleles at a single locus. Females mimic resemble to different inedible species of butterflies, for example those from family Danaidae. Moreover, in P. dardanus the andromorphic females are also known, the role of which has not been thoroughly explained. In this review, I summarize hypotheses concerning the evolution of the mimicry-related polymorphism in this butterfly. Recent studies shows that avian predators attack inedible preys more frequently when their population density is higher. This fact does not prove the hypothesis of the frequency-dependent advantage of mimicry. I also describe possible evolutionary routes of the mimicry. Female limited mimicry and monomorphic mimicry have been evolved by independent routes. It also seems that the hypothesis of sexual harassment avoidance does not explain the appearance of andromorphic females in Papilio dardamus.

• Journal: Kosmos
• Year: 2012
• Volume: 61
• Issue: 2
• Pages: 295-303

Dates

published

2012

Contributors

author

Konrad M. Kalarus

• Zespół Ekologii Ekosystemów, Instytut Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego, Gronostajowa 7, 30-387 Kraków, Polska

References

• Bates H. W., 1862. Contributions to an insect fauna of the Amazon Valley. Lepidoptera: Heliconidae. Trans. Entomol. Soc. Lond. 23, 495-566.
• Clark R., Brown S. M., Collins S. C., Jiggins C. D., Heckel D. G., Vogler A. P., 2008. Colour pattern specification in the Mocker swallowtail Papilio dardanus: the transcription factor invected is a candidate for the mimicry locus H. Proc. R. Soc. B. 275, 1181-1188.
• Clarke C. A., Sheppard P. M., 1959. The genetics of Papilio dardanus, Brown. I. Race Cenea from South Africa. Genetics 44, 1347-1358.
• Clarke C. A., Sheppard P. M., 1960a. The genetics of Papilio dardanus, Brown. II. Races Dardanus, Polytrophus, Meseres and Tibullus. Genetics 45, 439-457.
• Clarke C. A., Sheppard P. M., 1960b. The genetics of Papilio dardanus, Brown. III. Race Antinorii from Abyssinia and race Meriones from Madagaskar. Genetics 45, 683-698.
• Cook S. E., Vernon J. G., Bateson M., Guilford T., 1994. Mate choice in the polymorphic African swallowtail butterfly, Papilio dardanus: male-like females may avoid sexual harassment. Anim. Behav. 47, 389-397.
• Cordero A., 1992. Density-dependent mating success and colour polymorphism in females of the damselfly Ischnura graellsii (Odonata: Coenagrionidae). J. Anim. Ecol. 61, 769-780.
• Futuyma D. J., 2008. Ewolucja. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa.
• Gibbs M., Van Dyck H., 2010. Butterfly flight activity affects reproductive performance and longevity relative to landscape structure. Behav. Ecol. 163, 341-350.
• Hughes C. L., Hill J. K., Dytham C., 2003. Evolutionary trade-offs between reproduction and dispersal in populations at expanding range boundaries. Proc. R. Soc. B. 270 (Suppl.), 147-150.
• Krzanowska H., Łomnicki A. (red.), 1995. Zarys mechanizmów ewolucji. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Kunte K., 2009a. A Female-limited mimetic polymorphism: a review of theories and a critique of sexual selection as balancing selection. Anim. Behav. 78, 1029-1036.
• Kunte K., 2009b. The diversity and evolution of batesian mimicry in Papilio Swallowtail Butterflies. Evolution 63, 2707-2716.
• Magnus D. B. E., 1958. Experimentelle Untersuchungen zur Bionomie und Ethologie des Kaisermantels. Z. Tierpsychol. 15, 397-426.
• Masłowski J., Fiołek K., 2010. Motyle dzienne Świata, Paziowate - Papilionidae. Wydawnictwo Koliber, Nowy Sącz.
• Müller F., 1879. Ituna and Thyridia; a remarkable case of mimicry in butterflies. Procl. Entomol. Soc. Lond. 1879, 20-29.
• Nijhout F. H., 2003. Polymorphic mimicry in Papilio dardanus: mosaic dominance, big effects and origins. Evol. Dev. 5, 579-592.
• Ohsaki N., 2005. A common mechanism explaining the evolution of female-limited and both-sex Batesian mimicry in butterflies. J. Anim. Ecol. 74, 728-734.
• Robertson H. M., 1985. Female dimorphism and mating behaviour of a damselfly, Ischnura ramburi: females mimicking males. Anim. Behav. 33, 805-809.
• Rowland H. M., Wiley E., Ruxton G. D., Mappes J., Speed M. P., 2010. When more is less: the fitness consequences of predators attacking more unpalatable prey when more are presented. Biol. Lett. 6, 732-735.
• Ruxton G. D., Sherratt T. N., Speed M. P., 2004. Avoiding attack. Oxford University Press, New York.
• Sinervo B., Lively C. M., 1996. The Rock-Paper-Scissors Game and the evolution of alternative male strategies. Nature 380, 240-243.
• Smart P., 1993. Motyle dzienne świata. Muza S. A., Warszawa.
• Vane-Wright R. I., 1971. The systematics of Drusillopsis Oberthur (Satyrinae) and the supposed Amathusiid Bigaena van Eecke (Lepidoptera:Nymphalidae), with some observations on Batesian mimicry. Trans. R. Ent. Soc. Lond. 123, 97-123.
• Vane-Wright R. I., Boppré M., 1993. Visual and chemical signalling in butterflies: functional and phylogenetic perspectives. Trans. R. Soc. B. 340, 197-205.
• Wallace A. R., 1865. On the phenomena of variation and geographical distribution as illustrated by the Papilionidae of the Malayan region. Trans. Linn. Soc. Lond. 25, 1-71.
• Wickler W., 1968. Mimicry in plants and animals. World University Library. London.
• Wilson E. O., 1999. Różnorodność życia. Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa.