O specie sau două? ​

Fluturii   Maculinea   alcon   (sau albăstrei de genţiană, albăstrei ai furnicilor) sunt specii mirmecofile extrem de specializate care au dezvoltat pe parcursul evoluţiei lor o relaţie strânsă cu furnicile Myrmica, fiind una dintre cele mai complicate şi fascinante forme de parazitism social.

La această specie  s-au identificat și descris ecotipuri care nu se pot diferenţia la nivel morfologic și genetic (Tartally et al. 2016, Koubínová et al. 2017), dar au cerinţe ecologice extreme (xerofil, mezofil), iar  populaţiile ecotipurilor ocupă biotopuri diferite și sunt separate spaţial.

​În România, judeţul Cluj, se află singurul loc cunoscut la nivel global unde două ecotipuri de  Maculinea alcon ​se găsesc în condiţii sintopice (harta mai jos). Deși vecine apropiate, studiile noastre anterioare au identificat la cele două ecotipuri o variabilitate intraspecifică multilaterală (Timuş et al. 2013, Csata et al. 2017) indicând o posibilă divergenţă ecologică în desfășurare.

Populaţiile de fluturi Maculinea alcon din zona de studiu își depun ouăle pe Gentiana cruciata sau pe Gentiana pneumonanthe, așadar am denumit ecotipurile după planta gazdă specifică: M. alcon ‘cruciata’ şi M. alcon ‘pneumonanthe’. 

Femela de Maculinea alcon depune oua pe Gentiana cruciata. Photo Natalia Timus

Femela de Maculinea alcon depune oua pe Gentiana pneumonanthe. Photo Natalia Timus

Locul unic!

Studiile s-au desfăşurat într-o pajiște mezohigrofilă cu expoziție nordică, cu o suprafață de cca 40 ha, numită Fânaţul Domnesc (Luna de Jos, comuna Dăbâca, județul Cluj). În zona de studiu populațiile celor două ecotipuri sunt foarte bine separate de perioada de zbor specifică. Distribuția spațială a fluturilor este strâns legată de distribuția plantelor gazdă care se suprapune doar marginal: Gentiana cruciata se găsește doar pe suprafețe uscate, iar Gentiana pneumonanthe doar în microdepresiuni umede (Timuș et al. 2013).

Distribuţia fluturilor  M. a. 'cruciata'  (turcoaz)   și   M. a. 'pneumonanthe' (rosu) conform datelor de capturare-marcare -recapturare pentru 2009 -2011, Fânaţul Domnesc    (Timuș et al. 2013).

---

Obiective

Mecanismele care conduc la separarea nișelor acestor două ecotipuri sintopice de Maculinea alcon nu sunt cunoscute și doar superficial studiate. Ne-am propus să studiem acest caz unic, să explorăm variabilitatea intraspecifică a adaptărilor comportamentale și chimice la cele două ecotipuri de fluturi albastri   Maculinea alcon  și să clarificăm dacă această variabilitate este suficient de stabilă chiar și în condiţii sintopice, încât să conducă la o posibilă speciaţie.

OBIECTIV 1

Identificarea adăptărilor comportamentale de pătrundere a paraziţilor sociali în coloniile gazdă. ​

OBIECTIV 2

Identificarea diferenţelor în succesul de integrare în coloniile gazdă la cele două ecotipuri.

OBIECTIV 3

Identificarea adaptărilor chimice ca factori evolutivi cheie în succesul parazitismului și de asemenea ca mecanisme în segregarea celor două ecotipuri​.

​Studiile asupra relaţiei   Maculinea-Myrmica    îmi va permite să dezvălui noi aspecte evolutive în cadrul sistemului parazit-gazdă, în contextul paraziţilor sociali și de asemenea în contextul speciaţiei ecologice.

---

Identificarea adăptărilor comportamentale de pătrundere a paraziţilor sociali în coloniile gazdă. 

Maculinea larva adoption by Myrmica ants. Laboratory experiment. gif: Natalia Timus

​Prima interacțiune a omizilor cu furnicile Myrmica se desfășoară sub forma unui așa numit ritual de adopție. Este un proces de „integrare inițială” în colonia furnicilor şi se consideră că ar avea loc în primele 24-48 de ore. În aceasta etapă unele larve sunt acceptate, iar altele sunt omorâte sau neglijate (Witek et al. 2011, Nash et al. 2011). Ritualul de adopţie este un proces complex, poate dura de la câteva minute până la câteva ore (Thomas 1984, Fiedler 1990) și este diferit între speciile de Maculinea (Nash & Boomsma 2008), dar și între speciile de furnici gazdă Myrmica (Witek et al. 2011).

Pentru (a) identificarea adaptărilor comportamentale de pătrundere a acestor paraziți sociali în coloniile furnicilor gazdă specifice fiecărui ecotip, am realizat în condiții de laborator un experiment de adopție încrucișat. Am urmărit durata (minute) și complexitatea (comportament) procesului de adopție la omizile celor două ecotipuri în coloniile gazdă de Myrmica scabrinodis şi Myrmica sabuleti. De asemenea, cu acest experiment (b) am stabilit gradul de specificitate pentru o specie de Myrmica la cele două ecotipuri de M. alcon, analizând rata de adopție în coloniile celor două specii de furnici gazdă.

Maculinea alcon larva transported back in the artificial nest by Myrmica scabrinodis host-ants. Photo Natalia Timus.