Title (eng)
Phenotypic integration and caste characterization in the ant tribe Camponotini
Parallel title (deu)
Phänotypische Integration und Kastencharakterisierung in der Ameisentribus Camponotini
Author
Alice Laciny
Advisor
Hans Leo Nemeschkal
Assessor
Sylivia Cremer-Sixt
Diana Wheeler
Abstract (deu)
Die vorliegende Dissertation beschreibt kastenspezifische morphologische Merkmale und Proportionen innerhalb der Ameisengattungen Camponotus und Colobopsis. Diese Taxa sind für ihren bemerkenswerten evolutionären Erfolg und ihre komplexen Kastensysteme bekannt. Dies macht sie zu idealen Forschungsobjekten zur Untersuchung kastenspezifischer phänotypischer Integration. Der Schwerpunkt der fünf hier vorgestellten Arbeiten liegt auf der multivariaten statistischen Analyse morphometrischer Daten und wird zusätzlich durch die Anwendung multidisziplinärer Methoden unterstützt. Zusammenfassend zeigen die Studien, dass Kasten der Camponotini zuverlässig mit einfachen Methoden der klassischen Morphometrie charakterisierbar sind. In allen Arbeiten weisen Minor-Arbeiterinnen die proportional längsten Extremitäten sowie die stärkste Größenvarianz auf. Major-Arbeiterinnen hingegen haben große, stämmige Körper, vergrößerte Köpfe und sehr kurze, dicke Extremitäten. Gynen können durch das Vorhandensein eines Flugapparats, eine der Major-Arbeiterin ähnliche Kopfform, Ocellen und große Augen charakterisiert werden. Diese kastenspezifischen Merkmalskomplexe entsprechen zumindest teilweise morphologischen Modulen, die von Strukturen mit gemeinsamer Entwicklung und Funktion gebildet werden. Untersuchungen an mit parasitischen Nematoden der Familie Mermithidae infizierten Gynen zeigen auffällige morphologische Veränderungen. Die Ergebnisse werden im Rahmen theoretisch-biologischer Konzepte interpretiert: Morphologische Modularität, phänotypische Integration und ökologisch-evolutionäre Entwicklungsbiologie (EcoEvoDevo) werden ebenso diskutiert wie Verhaltensökologie und Arbeitsteilung innerhalb der Kolonie. Kastenspezifische morphologischen Merkmale und Merkmalskomplexe können großteils als Anpassungen an die jeweiligen Funktionen und Aufgaben innerhalb der Kolonie interpretiert werden.
Abstract (eng)
The present dissertation describes caste-specific morphological characters and proportions in the ant genera Camponotus and Colobopsis. These taxa are known for their evolutionary success and complex caste-systems, thus making them ideal subjects to investigate phenotypic integration – i.e., the propensity of structures to form strongly correlated “modules” linked through common development and function. The five papers presented herein mainly focus on multivariate statistical analyses of morphometric data, but support this approach by application of multidisciplinary methods. In summary, the included studies show that camponotine castes can be reliably characterized using simple, classical methods of morphometry. Consistently across all studies, minor workers show elongated appendages and the highest intraspecific size variation of all castes. Major workers possess large, stout bodies, enlarged heads and extremely short, thick appendages. Gynes may be characterized by the presence of the flight apparatus, ocelli, a head shape similar to conspecific major workers, and large eyes. These caste-specific character complexes are partially shown to represent morphological modules linked to common development and function. The investigation of several gynes infected by pathogenic mermithid nematodes showed striking morphological alterations. The results are mainly interpreted within the framework of morphological modularity and phenotypic integration, EcoEvoDevo, behavioural ecology and division of labour. Character-sets unique to each caste may be interpreted as adaptations to their specialized functions within the colony.
Keywords (eng)
antsCamponotinicastesphenotypic integrationmodularitymorphometry
Keywords (deu)
AmeisenCamponotiniKastenphänotypische IntegrationModularitätMorphometrie
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1350269
rdau:P60550 (deu)
155 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
161
Association (deu)
Title (eng)
Phenotypic integration and caste characterization in the ant tribe Camponotini
Parallel title (deu)
Phänotypische Integration und Kastencharakterisierung in der Ameisentribus Camponotini
Author
Alice Laciny
Abstract (deu)
Die vorliegende Dissertation beschreibt kastenspezifische morphologische Merkmale und Proportionen innerhalb der Ameisengattungen Camponotus und Colobopsis. Diese Taxa sind für ihren bemerkenswerten evolutionären Erfolg und ihre komplexen Kastensysteme bekannt. Dies macht sie zu idealen Forschungsobjekten zur Untersuchung kastenspezifischer phänotypischer Integration. Der Schwerpunkt der fünf hier vorgestellten Arbeiten liegt auf der multivariaten statistischen Analyse morphometrischer Daten und wird zusätzlich durch die Anwendung multidisziplinärer Methoden unterstützt. Zusammenfassend zeigen die Studien, dass Kasten der Camponotini zuverlässig mit einfachen Methoden der klassischen Morphometrie charakterisierbar sind. In allen Arbeiten weisen Minor-Arbeiterinnen die proportional längsten Extremitäten sowie die stärkste Größenvarianz auf. Major-Arbeiterinnen hingegen haben große, stämmige Körper, vergrößerte Köpfe und sehr kurze, dicke Extremitäten. Gynen können durch das Vorhandensein eines Flugapparats, eine der Major-Arbeiterin ähnliche Kopfform, Ocellen und große Augen charakterisiert werden. Diese kastenspezifischen Merkmalskomplexe entsprechen zumindest teilweise morphologischen Modulen, die von Strukturen mit gemeinsamer Entwicklung und Funktion gebildet werden. Untersuchungen an mit parasitischen Nematoden der Familie Mermithidae infizierten Gynen zeigen auffällige morphologische Veränderungen. Die Ergebnisse werden im Rahmen theoretisch-biologischer Konzepte interpretiert: Morphologische Modularität, phänotypische Integration und ökologisch-evolutionäre Entwicklungsbiologie (EcoEvoDevo) werden ebenso diskutiert wie Verhaltensökologie und Arbeitsteilung innerhalb der Kolonie. Kastenspezifische morphologischen Merkmale und Merkmalskomplexe können großteils als Anpassungen an die jeweiligen Funktionen und Aufgaben innerhalb der Kolonie interpretiert werden.
Abstract (eng)
The present dissertation describes caste-specific morphological characters and proportions in the ant genera Camponotus and Colobopsis. These taxa are known for their evolutionary success and complex caste-systems, thus making them ideal subjects to investigate phenotypic integration – i.e., the propensity of structures to form strongly correlated “modules” linked through common development and function. The five papers presented herein mainly focus on multivariate statistical analyses of morphometric data, but support this approach by application of multidisciplinary methods. In summary, the included studies show that camponotine castes can be reliably characterized using simple, classical methods of morphometry. Consistently across all studies, minor workers show elongated appendages and the highest intraspecific size variation of all castes. Major workers possess large, stout bodies, enlarged heads and extremely short, thick appendages. Gynes may be characterized by the presence of the flight apparatus, ocelli, a head shape similar to conspecific major workers, and large eyes. These caste-specific character complexes are partially shown to represent morphological modules linked to common development and function. The investigation of several gynes infected by pathogenic mermithid nematodes showed striking morphological alterations. The results are mainly interpreted within the framework of morphological modularity and phenotypic integration, EcoEvoDevo, behavioural ecology and division of labour. Character-sets unique to each caste may be interpreted as adaptations to their specialized functions within the colony.
Keywords (eng)
antsCamponotinicastesphenotypic integrationmodularitymorphometry
Keywords (deu)
AmeisenCamponotiniKastenphänotypische IntegrationModularitätMorphometrie
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1350270
Number of pages
161
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