Четырехногие клещи (Acari: Tetrapodili) на осоковых (Cyperaceae) окрестностейг. Днепропетровска
УДК 595.42:582.542.2
Ф. Е. Четвериков
Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена,
БиНИИ Санкт-Петербургского государственного университета,
г. Санкт-Петербург, Россия, E-mail: fe_tchetvericov@mail.ru
Ключевые слова: биоразнообразие, Acari, Tetrapodili, Cyperaceae
ERIOPHYOID MITES (ACARI: TETRAPODILI) FROM CYPERACEAE
LIVING IN OUTSKIRTS OF DNIPROPETROVSK
F. E. Chetverikov
Hertzen Russian State Pedagogical University,
Biological Research Institute of Saint-Petersburg State University, Saint-Petersburg, Russia,
E-mail: fe_tchetvericov@mail.ru
Key words: biodiversity, Acari, Tetrapodili, Cyperaceae
Четырехногие клещи – мельчайшие членистоногие паразиты растений. Их эволюция тесно связана с историей развития организмов–хозяев. Наиболее архаические представители подотряда Tetrapodili Bremi, 1872 обитают на хвойных (сем. Araucariaceae, Pinaceae, Taxodiaceae, Cupressaceae) и однодольных (главным образом сем. Arecaceae и Сyperaceae). Это клещи сем. Pentasetacidae Schevchenko, 1991, Nalepellidae Roivainen, 1953 (на голосеменных) и Phytoptidae Murray, 1887 (на цветковых). Для них характерны такие плезиоморфные признаки как наличие шпоры на голенях ног I, щетинки s.sd., s.d.1, s.f. и s.sd.
Для понимания филогении четырехногих клещей одним из ключевых считается род Phytoptus Dujardin, 1851. Часть видов этого рода обитает на однодольных (группа «caricis»), а другая на двудольных (группа «avellanae»). Показано, что виды группы «caricis», паразитирующих на осоках рода Carex L. наряду с клещами рода Trisetacus Keifer, 1944 с хвойных обладают наиболее полным набором плезиоморфных признаков и на этом основании считаются древнейшей частью подотряда. (Багнюк, Сухарева, Шевченко, 1991, 1995, 1998; Сухарева, 1994).
В отличие от клещей с хвойных, изучению которых посвящены десятки отечественных и зарубежных публикаций, эриофииды, обитающие на осоковых, исследованы крайне плохо. Между тем эта группа клещей весьма интересна для выяснения филогенетических отношений внутри подотряда и изучения сопряженной эволюции клещей и их растений–хозяев.
К настоящему времени с осоковых описано около 30 видов клещей, относящихся к двум семействам: Phytoptidae Murray, 1887 (роды Phytoptus Dujardin, 1851, Anchiphytoptus Keifer, 1952 и Novophytoptus Roivainen, 1947) и Eriophyidae Nalepa, 1898 (роды Eriophyes von Siebold, 1851, Aceria Keifer, 1944, Epitrimerus Nalepa, 1898, Leipothrix Keifer, 1966, Moraesia Flechtmann, 2004 и Cupacarus Keifer, 1943). Большая часть видов описана из Европы (Финляндия, Швеция, Югославия, Польша, Украина и Испания). Остальные виды были найдены в Северной Америке (США, Канада), Южной Америке (Бразилия), Таиланде и Индии.
Начиная с 2000 года мы регулярно проводили сборы клещей с осоковых на Северо-Западе России (Ленинградская, Псковская, Смоленская и Архангельская обл.) и в Украине в окрестностях г. Днепропетровска (парк вокруг оз. Московское, остров Намистанка, берег оз. Куплеватое и оз. Карпенковское). Материалы по клещам с осоковых Северо-Запада России частично опубликованы (Четвериков, 2004).
С осоковых Украины до сих пор были известны только два вида четырехногих клещей: Eriophyes lentiginosus Mitrofanov, Sekerskaya & Sharonov, 1983 и Novophytoptus tauricus Mitrofanov, Sekerskaya & Sharonov, 1983. Оба эти вида описаны в Крыму близ Никитского Ботанического сада с осок (Carex sp.), видовое название которых авторы не приводят. Этот факт, наряду с тем, что виды E. lentiginosus и N. tauricus описаны недостаточно подробно, существенно осложняет работу с первоописаниями. Виды E. lentiginosus и N. tauricus нуждаются в переописании.
В окрестностях г. Днепропетровска нами были обследованы 11 видов растений сем. Сyperaceae. Из них три вида (Cyperus fuscus, Carex supina Willd. ex Wahlenb. и C. pseudocyperus L.) оказались не заселены четырехногими клещами. На остальных 8 видах осоковых найдено 7 видов клещей: Phytoptus maritimus Roivainen (на Bolboschoenus maritimus (L.) Palla), Ph. cylindricus (Liro) Roivainen, 1951 (на Carex praecox Jacq. и C. colchica var. colchica Egorova), Novophytoptus rostratae Roivainen, 1947 (на Bolboschoenus maritimus, Carex hirta L., C. colchica var. colchica, C. distans L., C. stenophylla Wahlenb., C. secalina Willd. ex Wahlenb., C. acuta L., C. contigua Hoppe и Scirpoides holoschoenus (L.) Sojak.), Epitrimerus sp. (на Carex acuta), Leipothrix sp. (на Carex hirta и C. atherodes Spreng), Eriophyes sp. (на Carex colchica var. colchica и C. praecox) и Aceria sp. (на C. distans). Виды Leipothrix sp. и Aceria sp. до сих пор не были известны науке и будут описаны нами в ближайшее время.
За все время исследований в Украине клещи обнаружены только на вегетативных органах осоковых. При этом каждому роду клещей присуща своя локализация на растении–хозяине. Так, клещи рода Phytoptus найдены только внутри листовых влагалищ, рода Novophytoptus – внутри воздухоносных полостей листьев и стеблей, родов Eriophyes, Aceria и Epitrimerus на верхней, а Leipotrix sp. – только на нижней поверхности листовых пластинок.
Установлено, что в июле в популяциях клещей всех перечисленных родов присутствуют половозрелые особи (главным образом самки), нимфы I и II и яйца. Исключение составляет Aceria sp., представленный в сборах единичными самками. Самцы зарегистрированы только у Eriophyes sp.
Приведенная выше краткая сводка по четырехногим клещам из Украины носит предварительный характер и, несомненно, будет дополнена результатами последующих исследований. Интерес к изучению четырехногих клещей Украины связан со следующими фактами. Известно, что значительная территория европейской части России была еще 18–20 тысяч лет назад покрыта льдом. Современная флора сформировалась в этом регионе после деградации ледника. Граница самого мощного оледенения проходила по рекам Днепр и Дон, так что часть территории Украины никогда не была покрыта льдом. В связи с этим можно ожидать интересных находок в степных и приморских областях Украины, поскольку там могли сохраниться комплексы древних доледниковых растительных сообществ со своей самобытной фауной четырехногих клещей.
Eriohyid mites are among the smallest arthropod parasites of plants. Their evolution is closely connected with the developmental history of their hosts. The most archaic representatives of suborder Tetrapodili Bremi, 1872 live on Pinopsida (families Araucariaceae, Pinaceae, Taxodiaceae and Cupressaceae) and Monocotyledones, mainly on palms (Arecaceae) and sedges (Сyperaceae). These mites form the families Pentasetacidae Schevchenko,1991, Nalepellidae Roivainen, 1953 (on Gymnospermatophyta) and Phytoptidae Murray, 1887 (on Magnoliophyta). Their remarkable feature is the retainingof such plesiomorphic characteristics as spur on tibia I, s.sd., s.d.1 and s.f.
For better understanding of eriophyoid mite phylogenies the genus Phytoptus Dujardin, 1851 is thought to be a key one. Some Phytoptus species live on Monocotyledones (group «caricis») whereas the other members of the same genus live on Dicotyledones (group «avellanae»). It was shown that the species of group «caricis» inhabiting sedges (genus Carex L.) along with the mites of genus Trisetacus Keifer, 1944 (on Pinopsida) had the most complete set of plesiomorphic characters and on that ground they were considered as the most ancient part of the suborder (Bagnjuk, Sukhareva, Shevchenko, 1991, 1995, 1998; Sukhareva, 1994).
In contrast to mites from Pinopsida, investigated highly well, the ones living on sedges
(Cyperaceae) have been studied rather poorly. Meanwhile this group of mites is very interesting for elucidation of the coevolution of eriophyoid mites and their host plants.
About 30 species of eriophyoid mites are currently described from sedges. All of them belong to two families: Phytoptidae Murray, 1887 (genus Phytoptus Dujardin, 1851, Anchiphytoptus Keifer, 1952 and Novophytoptus Roivainen, 1947) and Eriophyoidae Nalepa, 1898 (genus Eriophyes von Siebold, 1851, Aceria Keifer, 1944, Epitrimerus Nalepa, 1898, Leipothrix Keifer, 1966, Moraesia Flechtmann, 2004 and Cupacarus Keifer, 1943). The most part of the species has been described from Europe (Finland, Sweden, Yugoslavia, Poland, Ukraine and Spain). The others have been found in North America (USA, Canada), South America (Brazil), Thailand and India.
Since 2000 we have routinely been collecting mites from sedges in the North-East of Russia (Leningradskaja, Pskovskaja, Smolenskaja and Arkhangelskaja regions) and in Ukraine in outskirts of Dnepropetrovsk (the park around Lake Moskovskoje, Namistanka Island, shores of Lakes Kuplevatoje and Karpenkovskoje). Our data concerning to the mites from sedges found in the North-East of Russia have been partially published (Tchetvericov, 2004).
To date only two species of eriophyoid mites have been known from sedges in Ukraine: Eriophyes lentiginosus Mitrofanov, Sekerskaya & Sharonov, 1983 and Novophytoptus tauricus Mitrofanov, Sekerskaya & Sharonov, 1983. Both of them were described in Krim near Nikitskij Botanical Garden from sedges (Carex sp.), specific names of which the authors did not mention. The latter fact, in addition to the unsatisfactory quality of the descriptions of Eriophyes lentiginosus and Novophytoptus tauricus essentially complicates working with the litarature about them. Thus the species E. lentiginosus and N. tauricus should be redescribed.
In outskirts of Dnepropetrovsk we investigated 11 species of plants from family Cyperaceae. Three of them (Cyperus fuscus, Carex supina Willd. ex Wahlenb. and C. pseudocyperus L.) were not infested by eriophyoid mites. On the other 8 sedges we found 7 species of mites: Phytoptus maritimus Roivainen, 1950 (on Bolboschoenus maritimus (L.) Palla), Ph. cylindricus (Liro) Roivainen, 1951 (on Carex praecox Jacq. and C. colchica var. colchica Egorova), Novophytoptus rostratae Roivainen, 1947 (on Bolboschoenus maritimus, Carex hirta L., C. colchica var. colchica, C. distans L., C. stenophylla Wahlenb., C. secalina Willd. ex Wahlenb., C. acuta L., C. contigua Hoppe and Scirpoides holoschoenus (L.) Sojak.), Epitrimerus sp. (on Carex acuta), Leipothrix sp. (on Carex hirta and C. atherodes Spreng), Eriophyes sp. (on Carex colchica var. colchica and C. praecox) and Aceria sp. (on C. distans). The species Leipothrix sp. and Aceria sp. have not been known to science up today and we are going to describe them in the nearest future.
In the all period of our investigations in Ukraine eriophyoid mites were found only on the vegetative organs of sedges. Mites from different genera inhabit different parts of their hosts. So mites from genus Phytoptus were found only inside leave sheaths, from genus Novophytoptus – under epidermis inside air cavities of leaves and stalks, from genus Eriophyes, Aceria and Epitrimerus on the upper surface and the species Leipotrix sp. only on the low surface of leaves.
It was ascertained that in July populations of the mites from all the genera mentioned above consisted of adult individuals (mainly females), nymphs I, II and eggs. The only exclusion was species Aceria sp., presented in our material only by solitary females. Males were registered only for species Eriophyes sp.
This brief survey of data concerning the eriophyoid mites from Ukraine is preliminary and undoubtedly will be supplemented with the results of future investigations. The interest in studying of mites from Ukraine is connected with the following facts. It is known that considerable area of European Part of Russia was covered by glacier 18–20 thousand years ago. The extant flora formed in that region only after the degradation of the glacier. The borders of the most extensive glaciation were along the Dnepr and Don Rivers. Thus a part of the Ukrainian territory has never been covered by ice. In this connection one may expect interesting finds in steppe and seaside regions of Ukraine, because some complexes of ancient preglacial plant associations with their original fauna of eriophyoid mites could remain there.
Zoocenosis — 2005
Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 229-232.