Genetic criteria for establishing evolutionarily significant units in Cryan's buckmoth

  • Legge J
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 et al. 
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Abstract

Buckmoths (Hemileuca spp.) are day-flying saturniid moths with diverse ecologies and host plants. Populations that feed on Menyanthes trifoliata, known commonly as Cryan's buckmoths, have been found in only a few bogs and fens near eastern Lake Ontario in New York and near Ottawa in Ontario, Canada. Because of their unique ecological traits, geographic isolation from other Hemileuca populations, and the small number of sites they occupy, there is concern that the Cryan's buckmoth populations are phylogenetically distinct and should be protected. The Cryan's buckmoths have not yet been taxonomically described and do not appear to have clear distinguishing morphological characters. Both molecular genetic traits (allozymes and mitochondrial DNA sequences) and an ecologically based character (host performance) were investigated to determine whether these populations possess fixed diagnostic characters signifying genetic differentiation from other eastern Hemileuca populations. Such differences would merit separate conservation management as an evolutionarily significant unit. Our studies showed that the Cryan's buckmoths clearly belong to the Hemileuca maia species group, but they could not be readily distinguished from other members of that group by means of molecular genetic techniques. There were no fixed differences in alleles or haplotypes distinguishing any of the populations or species, suggesting recent divergence. Nonetheless, in the host-plant performance experiment only the Cryan's buckmoth larvae were able to develop on M. trifoliata, a significant difference from other Hemileuca larvae tested. The Cryan's buckmoth appears to be unique in host performance and warrants protection and management us an evolutionarily significant unit. In cases such as this where groups appear to have recently diverged, investigations into ecologically significant traits may provide indicators of conservation significance as reliable as molecular genetic markers. Criterios geneticos para el establecimiento de Unidades Evolutivamente Significativas para las polillas de los pantanos Las polillas de los pantanos del genero Hemileuca spp. (Lepidoptera: Saturniidae) son diurnas con una variedad de plantas huespedes y un amplio espectro ecologico. Poblaciones de polillas que se alimentan de Menyanthes trifoliata, de nombre comun "polillas de Cryan," han sido encontradas en pantanos de solo dos lugares: cerca de la parte este del Lago Ontario y cerca de Ottawa, Ontario, Canada. Dado a que poseen caracteristicas ecologicas poco comunes, a que son geograficamente aisladas de otras poblaciones de Hemileuca y a que se encuentran en pocos sitios, se cree que estas poblaciones de polillas de Cryan son filogeneticamente distintas y deben ser protegidas. Aunque fueron descubiertas hace mas de 10 anos, las Cryan polillas de todavia no han sido descritas taxonomicamente y no parecen poseer caracteristicas morfologicas distintivas. Esta investigacion utilizo, simultaneamente, pruebas geneticas moleculares (aloenzimas y secuencia de ADN mitocondrial) y ensayos ecologicos de supervivencia en plantas especificas. El objectivo fue determinar si estas poblaciones poseian suficiente singularidad genetica en relacion a otras poblaciones similares de Hemileuca, para poder evaluar si merecian medidas especiales de conservacion como Unidad Evolutiva Significativa. Estos estudios mostraron que a polillas de Cryan evidentemente pertenecen al grupo de especies Hemileuca maia, pero no pudieron ser diferenciadas de otras especies del grupo a nivel molecular. No se encontraron diferencias fijas entre alelos, que hubieran permitido distinguir entre poblaciones y especies, lo que implica una divergencia reciente. Sin embargo, se detectaron diferencias significativas respecto a la supervivencia en las plantas huespedes entre las larvas de las polillas de Cryan y las de otras especies de Hemileuca. Solo las larvas de Cryan lograron desarrollarse en M. trifoliata. Debido a que las Cryan polillas de parecen ser unicas en su capacidad de desarollo en M. trifoliata, se de erian tomar medidas de proteccion y conservacion como unidad evolutiva significativa. En casos como este, en que los grupos parecen haber divergido recientemente, puede ser que los estudios de las caracteristicas de relevancia ecologica sean indicadores confiables de la importancia de la preservacion, tal como lo son los metodos de genetica molecular utilizando marcadores neutrales.

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