Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education3454610.17816/snv202091117General BiologyОбщая биологияResearch ArticleLegs morphometric characters of the Dolichopus Latreille species, 1796 (Diptera, Dolichopodidae)Морфометрические признаки ног видов рода Dolichopus Latreille, 1796 (Diptera, Dolichopodidae)ChursinaMariya AlexandrovnaЧурсинаМария Александровна
Russian Federation

candidate of biological sciences, senior lecturer of Biology of Plants and Animals Department

кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биологии растений и животных

chursina.1988@list.ruNegrobovOleg PavlovichНегробовОлег Павлович
Russian Federation

doctor of biological sciences, professor of Ecology and Systematics of Invertebrate Animals Department

доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и систематики беспозвоночных животных

negrobov@list.ruVoronezh State Pedagogical UniversityВоронежский государственный педагогический университетVoronezh State UniversityВоронежский государственный университет2802202091VOL 9, NO1 (2020)2020. Т. 9, №1(30)10611203062020Copyright ©; 2020, Chursina M.A., Negrobov O.P.Copyright ©; 2020, Чурсина М.А., Негробов О.П.2020Chursina M.A., Negrobov O.P.Чурсина М.А., Негробов О.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/34546

A comparative analysis of 30 species of the Dolichopodidae family in a phylogenetic context was conducted to examine interspecific variation in the legs morphometry. Five relative traits of legs from 12 and seven absolute traits from nine showed significant phylogenetic signal. A set of traits, such as relatively short hind tibia and relatively long fore and middle tibia and the first segments of the hind legs allowed to allocate Dolichopus species from the other ones. The projection of the phylogenetic tree of Dolichopus species into the morphospace allowed us to divide it into four individual areas: not closely related species, but species having similar modifications of males’ legs tended to cluster. This suggests that the legs morphometric traits should be mainly under pressure of sexual selection. It has also been revealed that the elongation of the first segment of hind tarsi in Dolichopus species is associated with the distal displacement of the insertion point of dm-m with M4 and the decrease of the length of R4+5 . The functional significance of these characters set is discussed.

Для оценки межвидовой изменчивости морфометрических признаков ног был проведён сравнительный анализ 30 видов из семейства Dolichopodidae с учётом их филогении. Пять из двенадцати относительных признаков ног и семь из девяти абсолютных продемонстрировали статистически значимый филогенетический сигнал. Был выделен комплекс признаков, который позволяет отделить виды Dolichopus от видов внешней группы: это относительно короткие задние голени и относительно длинные передние и средние голени, а также удлинённый первый членик задней лапки. Проекция филогенетического дерева видов Dolichopus на морфопространство позволила разделить его на четыре области: были кластеризованы не близкородственные виды, а виды, имеющие сходные модификации ног самцов. Это говорит о том, что морфометрические признаки ног в основном находятся под давлением полового отбора. Также было выявлено, что удлинение первого сегмента задних лапок у видов Dolichopus связано с дистальным смещением точки слияния dm-m с M4 и уменьшением длины R4+5 . Обсуждается функциональное значение этого сочетания признаков.

DipteraDolichopodidaeDolichopuslegs morphometryornamentsphylogenetic signalmorphometric charactersmorphological charactersfemoratibiatarsisexual dimorphismwing shapemodification of legsmodification of tibiamodification of tarsiCOI genephylogenyphylogenetic treeDipteraDolichopodidaeDolichopusморфометрия ногукрашенияфилогенетический сигналморфометрические признакиморфологические признакибёдраголенилапкиполовой диморфизмформа крыламодификации ногмодификации голенеймодификации лапокCOI генфилогенияфилогенетическое деревоThis article is published with the support of a grant from the Russian Foundation for Basic Research and the NSFC under Research Project No. 20-54-53005.Статья публикуется при поддержке гранта РФФИ и NSFC в соответствии с исследовательским проектом № 20-54-53005.Васильев А.Г., Васильева А.И., Шкурихин А.О. Геометрическая морфометрия: от теории к практике. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. 471 с.Негробов О.П., Штакельберг А.А. Dolichopodidae // Определитель насекомых европейской части СССР. Двукрылые, блохи. Л.: Изд-во «Наука». 1969. Т. 5, Ч. 1. С. 670-752.Sivinski J. Ornaments in the Diptera // Florida Entomologist. 1997. Vol. 80, № 2. P. 142-164.Smith K.G.V. A note on the court ship and predaceous behavior of Neurigonia species (Dipt., Dolichopodidae) // Entomologist’s Monthly Magazine. 1959. Vol. 95. P. 32-33.Вихрев Н. Зачем мухе шип // Троицкий вариант - Наука. 2018. № 9 (253), 08 мая 2018 года. С. 14.Stubbs A. Courtships of Dolichopus plumipes (Scop.) Dolichopodidae) // Diptetists Digest. 1988. Vol. 1. P. 43.Brooks S.E. Systematics and phylogeny of Dolichopodinae (Diptera: Dolichopodidae) // Zootaxa. 2005. Vol. 857. P. 1-158.Germann C., Pollet M., Wimmer C., Bernasconi M.V. Molecular data sheds light on the classification of long-leg flies (Diptera: Dolichopodidae) // Invertebrate Systematics. 2011. Vol. 25. P. 303-321.StatSoft Inc. STATISTICA - data analysis software system. Ver. 12. 2012 [Internet] // http://documentation.statsoft.com.GenBank. National Center for Biotechnology Information (NCBI). 2016 [Internet] // https://ncbi.nlm.nih.gov.Bernasconi M.V., Pollet M., Varini-Ooijen M., Ward P.I. Molecular systematic of Dolichopodidae (Diptera) inferred from COI and 12S rDNA gene sequences based on European exemplars // Invertebrate Systematics. 2007. Vol. 21. P. 453-470.Bernasconi M.V., Pollet M., Varini-Ooijen M., Ward P.I. Phylogeny of European Dolichopus and Gymnopternus (Diptera: Dolichopodidae) and the significance of morphological characters inferred from molecular data // European Journal of Entomology. 2007. Vol. 104. P. 601-607.Caterino M.S., Cho S., Sperling F.A.H. The current state of insect molecular systematics: a thriving Tower of Babel // Annual Review of Entomology. 2000. Vol. 45. P. 1-54.Smith-Caldas M.R., Mcpheron B.A., Silva J.G., Zucchi R. Phylogenetic relationships among species of the fraterculus group (Anastrepha: Diptera: Tephritidae) inferred from DNA sequences of mitochondrial cytochrome oxidase I // Neotropical Entomologica. 2001. Vol. 30, № 4. P. 565-573.Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penaltiesand weight matrix choice // Nucleic Acids Research. 1994. Vol. 22. P. 4673-4680.Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution. 2018. Vol. 35. P. 1547-1549.Pagel M. Inferring the historical patterns of biological evolution // Nature. 1999. Vol. 401. P. 677-884.Freckleton R.P., Harvey P.H., Pagel M. Phylogenetic analysis and comparative data: a test and review of evidence // American Naturalist. 2002. Vol. 60, № 6. P. 712-726.Kembel S.W., Cowan P.D., Helmus M.R., Morlon H., Ackerly D.D., Blomberg S.P., Webb C.O. Picante: R tool for integrating phylogenies and ecology // Bioinformatic. 2010. Vol. 26. P. 1463-1464.R Development Core Team. 2016. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria [Internet] // https://R-project.org.Kamilar J.M., Cooper N. Phylogenetic signal in primate behaviour, ecology and life history // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B. 2013. Vol. 368, N 1618. P 20120341. DOI: 10.1098/rstb.2012.0341.Chursina M.A., Negrobov O.P. Phylogenetic signal of the wing shape in the subfamily Dolichopodinae (Diptera, Dolichopodidae) // Zoological Journal. 2018. Vol. 97, № 6. P. 688-700.Grichanov I.Ya., Brooks S.E. Dolichopodidae (Long-legged flies) // Manual of Afrotropical Diptera. Vol. 2. Nematocerous Diptera and lower Brachycera. Suricata 5. Pretoria: South African National Biodiversity Institute. 2017. P. 1265-1320.Yee W.L., Chapman P.S., Sheets H.D., Unruh T.R. Analysis of body measurements and wing shape to discriminate Rhagoletis pomonella and Rhagoletis zephyria (Diptera: Tephritidae) in Washington State // Annals of the Entomological Society of America. 2009. Vol. 102, № 6. P. 1013-1028.Schutze M.K., Jessup A., Clarke A.R. Wing shape as a potential discriminator of morphologically similar pest taxa within the Bactocera dorsalis species complex (Diptera: Tephritidae) // Bulletin of Entomological Research. 2012. Vol. 102. P. 103-111.Nedeljković Z., Ačanski J., Mihajla D., Obreht-Vidaković D., Ricarte A., Vujić A. An integrated approach to delimiting species borders in the genus Chrysotoxum Meigen, 1803 (Diptera: Syrphidae), with description of two new species // Contributions to Zoology. 2015. Vol. 84, № 4. P. 285-304.Klingenberg C.P., McIntyre G.S. Geometric morphometrics of developmental instability: analyzing patterns of fluctuating asymmetry with Procrustes methods // Evolution. 1998. Vol. 52, № 5. P. 1363-1375.Hosken D.J., Blanckenhorn W.U., Ward P.I. Developmental stability in yellow ding flies (Scathophaga stercoraria): fluctuating asymmetry, heterozygosity and environmental stress // Journal of Evolutionary Biology. 2000. Vol. 13. P. 919-926.Hoffmann A.A., Shirriffs J. Geographic variation for wing shape in Drosophila melanogaster // Evolution. 2002. Vol. 56, № 6. P. 1068-1073.Griffiths J.A., Schiffer M., Hoffmann A.A. Clinal variation and laboratory adaptation in the rainforest species Drosophila birchii for stress resistance, wing shape and development time // Journal of Evolutionary Biology. 2004. Vol. 18. P. 213-222.Henry A., Thongsripong P., Fonseca-Gonzalez I., Jaramillo-Ocampo N., Dujardin J.-P. Wing shape of dengue vectors from around the world // Infection, Genetics and Evolution. 2010. Vol. 10. P. 207-214.Pepinelli M., Spironello M., Currie D.C. Geometric morphometrics as a tool for interpreting evolutionary transitions in the black fly wing (Diptera: Simuliidae) // Zoological Journal of the Linnean Society. 2013. Vol. 169. P. 377-388.Bonduriansky B. Convergent evolution of sexual shape dimorphism in Diptera // Journal of Morphology. 2006. Vol. 267. P. 602-611.Titmus G., Badcock R.M. A morphometric study of the effects of a mermithid parasite on its host, the Chironomid midge Einfeldia dissidens (Walker) (Diptera) // Zeitschrift für Parasitenkunde. 1981. Vol. 65. P. 353-357.Negrobov O.P., Chursina M.A. Signs of the genus level in the legs morphology of Dolichopodidae (Diptera) // International Journal of Dipterological Research. 2013. Vol. 24, № 2. P. 59-64.