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Sperma-übertragung (und andere merkmale) in ihrer bedeutung für das phylogenetische system der sternorrhyncha (insecta, hemiptera) Phylogenetische studien an hemiptera I. psylliformes (psyllina und aleyrodina) als monophyletische gruppe

The significance of the methods of sperm- transfer (and other features) for the phylogenetic system of the sternorrhyncha Phylogenetic studies on hemiptera I. Psylliformes (psyllina and aleyrodina), a monophyletic group

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Abstract

The method for the search for synapomorphies (in the sense of Hennig) is demonstrated by the study of the system of sperm-transfer. The ground plan of sperm-transfer in Homoptera (and other insect groups) is peristaltic movement of circular muscles surrounding the ejaculatory duct. In contrast, Psyllina and Aleyrodina exhibit a completely different structure and function of the ejaculatory duct, being extremely specialized, and principally identical in both the groups. This is a synapomorphic complex which proves Psyllina and Aleyrodina as most closely related. Other synapomorphies confirm this statement.

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Literatur

  1. Abul-Nasr, S. E.: Structure and development of the reproductive system of some species of Nematocera (Diptera). Phil. Trans. B 234, 339–396 (1950).

  2. Aruy, L.: Le spermatozoide de Chrysomela decemlineata Say. Bull. Sec. zool. France 73, 7–9 (1948).

  3. Berland, L., et P. Grasse: Névroptéroides. In: P. Grasse, Traité de Zoologie 10, 5–71 (1951).

  4. Bernard, F.: Hymenoptères, Anatomic et physiologic. In: P. Grasse, Traité de Zoologie 10, 773–820 (1951).

  5. Blood, R.: The anatomy of Pyrota mylabrina (Chev.). J. N. Y. ent. Sec. 43, 1–16 (1935).

  6. Blunck, H.: Das Geschlechtsleben des Dytiscus marginalis L., Teil 1: Die Begattung. Z. wiss. Zool. 102, 169–248 (1912).

  7. Börner, C.: Über System und Stammesgeschichte der Schnabelkerfe. Entom. Beihefte aus Berlin-Dahlem 1, 138–144 (1934).

  8. —: Neuer Beitrag zur Systematik and Stammesgeschichte der Blattläuse. Abh. naturw. Verein Bremen 30, 167–177 (1938).

  9. Bonhag, P. F., and J. R. Wick: The functional anatomy of the male and female reproductive organs of the milkweed bug. J. Morph. 93, 177–284 (1953).

  10. Bordas, L.: Contribution à l'étude des organes reproducteurs des Coléoptères. Glandes génitales males des Cleridae. Ann. Soc. ent. France 67, 622–630 (1898).

  11. : Recherches sur les organes génitaux males de quolques Cerambycidae. Ann. Soc. ent. France 68, 508–515 (1899).

  12. Breddin, C.: Ergebnisse der Hamburger Magalhaensischen Sammelreise, Bd. 2, Nr. 4, Hemiptera, S. 10–13 (1897). Reproductive system and mating in Plecoptera. Opusc. ent. 21, 57–128 (1956).

  13. —: Reproductive system and mating in Ephemeroptera. Opusc. ent. 22, 1–37 (1957).

  14. — and C. G. Froehlich: The reproductive organs of the Plecopteron Isoperla grammatica (Poda 1761). Ent. Tidskr. 81, 53–62 (1960).

  15. Brittain, W. H.: The morphology and synonymy of Psyllia mali Schmidberger. Proc. Acad. ent. Soc. N. Brunsw. for 1921, 1922, 23–42 (1922).

  16. Bugnion, E.: L'apparail copulateur des Longicornes du sexe mâle. Bull. biol. France et Belg. 65, 234–265 (1931).

  17. — Les organes reproducteurs femelles et mâles de l'Acanthocinus aedilis avec une note relative au conduit éjaculateaur du Vesperus strepens. Arch. Zool. exp. gén. (Paris) 75, 55–74 (1933).

  18. Carayon, J.: Caractères anatomiques et position systématique des Hémiptères Nabidae (note préliminaire). Bull. Mus. Hist. nat. (Paris) (2) 22, 95–101 (1950).

  19. Cerezke, H. F.: The morphology and functions of the reproductive systems of Dendroctonus monticolae Hopk. (Coleoptera: Scolytidae.) Canad. Ent. (Ottawa) 96, 477–500 (1964).

  20. Cobben, R. H.: The functional morphology of the Leptopodoid phallus, a case of rectilinear evolution in Saldidae (Hemiptera-Heteroptera). Proc. XII. Internat. Congr. Entomol. (1964 London), 162–163 (1965).

  21. Crawford, D. L.: A monograph of the jumping plant lice or Psyllidae of the New World. U. S. Nat. Mus. Bull. No 85, 1–182 (1914).

  22. Cros, A.: Emission d'un spermatophore par divers coléoptères. Bull. Soc. Sci. nat. Maroc. Rabat 4, 98–103 (1924a).

  23. — Contribution à l'étude des espèces du genre Sitarobrachys Reitter et plus spécialement du S. buigasi Escal. (Coléoptères, Meloidae.) Bull. Soc. Sci. nat. Maroc. Rabat 4, 22–39 (1924b).

  24. Davey, K. G.: The migration of spermatozoa in the female of Rhodnius prolixus. J. exp. Biol. 35, 694–701 (1958).

  25. — Spermatophore formation in Rhodnius prolixus. Quart. J. micr. Sci. 100, 221–230 (1959).

  26. — The evolution of the spermatophores in insects. Proc. roy. ent. Soc. Lond. A 35, 107–113 (1960).

  27. Despax, R.: Ordre des Ephémeroptères. In: P. Grasse, Traité de Zoologie 9, 279–309 (1949).

  28. Dlugosz, J., and J. W. HArrold: The spermatozoon of the spider beetle Ptinus tectus Boieldieu as seen by light and electron microscopy. Proc. roy. Soc. Edinb. B 64, 353–366 (1952).

  29. Downes, J. A.: Notes on the organs and processes of sperm-transfer in the lower Diptera. Canad. Ent. 100, 608–617 (1968).

  30. Erhardt, P.: Untersuchungen über Bau und Funktion des Verdauungstraktes von Mcgoura viciae Buckt. (Aphidae, Homoptera) unter besonderer Berücksichtigung der Nahrungsaufnahme und der Honigtauabgabe. Z. Morph. Ökol. Tiere 52, 597–677 (1963).

  31. Evans, J. W.: A new species of Peloridiidae (Hemiptera, Homoptera) from Tasmania. Proc. roy. ent. Soc. Lond. B 6, 107–110 (1937).

  32. — The phylogeny of the Homoptera. Ann. Rev. Entom. 8, 77–94 (1963).

  33. Ferris, G. F.: Observations of the Chermidae (Hemiptera; Homoptera) Part III. Canad. Entom. 58, 13–20 (1926).

  34. Finlayson, L. H.: The life-history and antomy of Lepinotus pratruelis Pearman (Psocoptera-Atropidae). Proc. roy. Soc. 119, 301–323 (1949).

  35. Fischer, R. L.: The muscular mechanism of the male metasoma and genitalia of Megachile fortis Cresson (Hymenoptera: Megachilidae). Canad. Entom. 88, 657–673 (1956).

  36. Gebhardt, A. v.: Zur Anatomic des Geschlechtsapparates der Ruprestiden (Col.). Bull. Soc. Sci. nat. Maroc. Rabat 12, 104–118 (1933).

  37. George, C. J.: The morphology and development of the genitalia and genital ducts of Homoptera and Zygoptera. Quart. J. micr. Sci. 72, 447 (1928).

  38. George, J. A., and M. G. Howard: Insemination without spermatophores in the oriental fruit moth, Grapholitha molesta (Lepidoptera: Tortricidae). Canad. Entom. 100, 190–192 (1968).

  39. Ghilarov, M. S.: Evolution des modes d'insémination chez les insectes au cours de leur phylogenèse. Scientia, Como (VI. Ser.) 55, 1–6 (1961).

  40. Grell, K. G.: Der Genitalapparat von Panorpa communis L. (Ein weiterer Beitrag zur Anatomic und Histologie der Mecopteren). Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 67, 513–588 (1942).

  41. Günther, K. K.: Funktionell-anatomische Untersuchung des männlichen Kopulationsapparates der Flöhe unter besonderer Berücksichtigung seiner postembryonalen Entwicklung (Siphonaptera). Dtsch. ent. Z., N. F. 8, 258–349 (1961).

  42. Handlirsch, A.: Die fossilen Insekten. Leipzig: Wilhelm Engelmann 1906–1908.

  43. Hennig, W.: Grundzüge einer Theorie der phylogenetischen Systematik. Berlin: Deutscher Zentralverlag 1950. 50–71 (1957).

  44. — Phylogenetic systematics. Urbana-Chicago-London: University of Illinois Press 1966.

  45. Heslop-Harrison, G.: The age and origin of the Hemiptera with special reference to the sub-order Homoptera. Part 11. The assessment, integration, and use of the evidence from fossil an modern Homoptera in phylogenetic deduction. Proc. Univ. Durham Phil. Soc. 13 (A), 41–53 (1957).

  46. Hovasse, R.: Marchalina hellenica (Gennadius). Essai de Monographic d'une Cochenille. Bull. biol. France et Belg. 64, 389–447 (1930).

  47. Jeannel, R.: Coléoptères (Partie générale). In: P. Grasse, Traité de Zoologie 9, 771–891 (1949).

  48. Kershaw, J. G. C.: Anatomical notes on a membracid. Ann. Soc. ent. Belg. 57, 191–201 (1913).

  49. Khalifa, A.: Spermatophore production in Trichoptera and some other insects. Trans. roy. ent. Soc. Lond. 100, 449–471 (1949).

  50. Kitao, L.: Notes on the anatomy of Warajicoccus corpulentus Kuw., a scale insect noxious to various oaks. J. Coll. Agr. Imp. Univ. Tokio 1928, 1–20 (1928).

  51. Klier, E.: Zur Konstruktionsmorphologie des männlichen Geschlechtsapparates der Psocopteren. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 75, 207–286 (1956).

  52. Klocke, F.: Beiträge zur Anatomic and Histologic der Thysanopteren. Z. wiss. Zool. 128, 1–36 (1926).

  53. Kramer, S.: The morphology and phylogeny of Auchenorrhynchous Homoptera (Insecta). Illinois Biol. Monogr. 20, Nr 4, Urbana 1950.

  54. Kumar, R.: Studies on reproductive organs of Odontopus nigricornis (Stal) (Heteroptera: Pyrrhocoridae). Rev. Zool. Bot. afr., Brux. 63, 372–377 (1961).

  55. Kunze, L.: Die funktionsanatomischen Grundlagen der Kopulation der Zwergzikaden, untersucht an Euscelis plebejus (Fall.) und einigen Typhlocybinen (Homoptera Auchenorrhyncha). Dtsch. ent. Z., N. F. 6, 322–387 (1959).

  56. Larsen, O.: Untersuchungen über den Geschlechtsapparat der aquatischen Wanzen. Opuse. ent. (Lund), Suppl. 1, 1–388 (1938).

  57. Metcalfe, M. E.: Notes on the structure and development of the reproductive organs in Philaenus spumarius L. Quart. J. micr. Sci. 75, 467–481 (1932).

  58. Misra, A. B.: The differentiation and development of the male reproductive system in Drosichiella (Monophlebus) quadricaudata, with remarks on copulation between the two sexes. Verb. VIII. Internat. Kongr. Ent. 2, 866–871 (1938).

  59. Müller, H. J.: Über die intrazellulare Symbiose der Peloridiide Hemiodoecus fidelis Evans (Homoptera Coleorrhyncha) und ihre Stellung unter den Homopterensymbiosen. Zool. Anz. 146, 150–167 (1951).

  60. Muir, R.: Notes on certain controversal points of Morphology of the abdomen and genitalia of Psyllidae. Ann. Mag. Nat. Hist. (10) 5, 545–552 (1930).

  61. Neumann, H.: Der Bau und die Funktion der mannlichen Genitalapparate von Trichocera annulata MEIG. und Tipula paludosa MEIG. (Dipt. Nematocera). Dtsch. ent. Z., N. F. 5, 235–298 (1958).

  62. Oguma, K.: A new scale-insect, Xylococcus alni, on alder, with special reference to its metamorphosis and anatomy. J. Coll. Agr. Hokkaido Imp. Univ. Sapporo 8, 77–109 (1919).

  63. Ossiannilson, F., Louise M. Russell, and H. Weber: Homoptera. In: Tuxen, Taxonomist's glossary of genitalia of insects, 148–158 (1956).

  64. Pendergrast, J. G.: The male reproductive organs of Nezara viridula (L.) with a proliminary account of their development (Heteroptera, Pentatomidae). Trans. roy. ent. Soc. N. Z., Wellington 84, 139–146 (1956).

  65. — The internal anatomy of the Peloridiidae. Trans. roy. ent. Soc. Lond. 114, 49–65 (1962).

  66. Pesson, N.: Homoptères. In: P. Grasse, Traité de Zoologie 10, 1391–1656 (1951a).

  67. —Thysanoptères. In P. Grasse, Traite de Zoologie 10, 1805–1869 (1951b).

  68. Pflugfelder, O.: Vergleichende anatomische, experimentelle und embryologische Untersuchungen über das Nervensystem und die Sinnesorgane der Rhynchoten. Zoologica (Stuttg.) 34, 1–102 (1936).

  69. Poisson, R.: Hétéroptères. In: P. Grasse, Traité de Zoologie, 10, 1657–1803 (1951).

  70. Qadri, M. A. H.: On the development of the genitalia and their ducts of orthopteroid insects. Trans. roy. ent. Soc. Lond. 90, 121–175 (1940).

  71. — On the morphology and post-embryonic development of the male genitalia and their ducts in Hemiptera. J. Zool. Soc. India 1, 129–143 (1949).

  72. Quaintance, A. L., and A. C. Bayer: Classification of the Aleyrodidae. U. S. Dept. Agric., Bur. Entomol., Tech. Ser. Nr 27 (1915).

  73. Quednau, W.: Monographie der mitteleuropäischen Callaphidae[Zierläuse (Homoptera, Aphidina)] unter besonderer Berücksichtigung des ersten Jugendstadiums. Mitt. Biol. Zentralanstalt, für Land- und Forstwirtschaft, Berlin-Dahlem, II. 78, 1–51 (1954).

  74. Saunders, L. G.: The anatomy of Psyllia mali Schmidberger. Manuscript Thesis (M. Sc.) McGill University, Montreal (1921) (zit. nach Brittain, 1922).

  75. Schlee, D.: Vergleichende Merkmalsanalyse zur Morphologie und Phylogenie der Corynoneura-Gruppe (Diptera, Chironomidae). Zugleich eine Allgemeine Morphologie der Chironomiden-Imago (♂). Diss. Erlangen (273 pp., 37 Taf.) (1966).

  76. (Dieselbe Arbeit gedruckt in:) Stuttg. Beitr. Naturk., Nr 180, 1–150 (1968a).

  77. — Phylogenetic studies on Chironomidae (Diet.). Ann. zool. fenn. 5, 130–138 (1968b).

  78. — Zur Prëparation von Chironomiden II. Ann. zool. fenn. 5, 127–129 (1968c).

  79. —Die Verwandtschaftsbeziehungen innerhalb der Sternorrhyncha aufgrund synapomorpher Merkmale. Phylogenetische Studien an Hemiptera. II: Aphidiformes (Aphidina and Coccina) als monophyletische Gruppe. Stuttg. Beitr. Naturk. Nr 199 (1969a, im Druck).

  80. — Bau und Funktion des Aedeagus bei Psyllina and deren Bedeutung für systematische und phylogenetische Untersuchungen. Phylogenetische Studien an Hemiptera. III: Entkräftung eines Arguments gegen die Monophylie der Sternorrhyncha. Z. Morph. Tiere 64, 139–150 (1969b). Hennig's principles of phylogenetic systematics, an “intuitive, statisticophenetic taxonomy”? A reply to Dr. Colless' paper “The phylogenetic fallacy”". Syst. Zool. (1969c, im Druck).

  81. Sharga U.S.: On the internal anatomy of some Thysanoptera. Trans. roy. ent. Soc. Lord. 81, 185–204 (1933).

  82. — Genitalia and reproductive organs of Monanthia globulifera Wlk. (Hemiptera-Tingidae). J. Bombay rat. Hist. Soc. 53, 284–286 (1955).

  83. Sing-Pruthi, H.: The development of the male genitalia in the Homoptera with preliminary notes on the nature of those organs in other insects. Quart. J. micr. Sci. 69, 59–96 (1925).

  84. Snodgrass, R. E.: Principles of insect morphology. New York and London: McGraw-Hill Book Co. 1935.

  85. Speyer, W.: Der Apfelblattsauger (Psylla mali Schmidberger). Monogr. Pflanzenschutz 1, 1–127 (1929).

  86. Spooner, C. S.: The phylogeny of the Hemiptera. Univ. Illinois Bull. 35, No 70, 1–102 (1938).

  87. Stitz, H.: Zur Kenntnis des Genitalapparats der Trichopteren. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 20, 277–314 (1904).

  88. Taylor, L. H.: Thoracic sclerites of Hemiptera and Heteroptera with notes on the relationships indicated. Ann. ent. Soc. Amer. 11, 225–249 (1918).

  89. Theron, J.: Comparative studies in the morphology of male scale insects. Ann. Univ. Stellenbosch 34, (A) 1–71 (1958).

  90. Vondracek, K.: Mery — Psylloidea in Fauna CSR 9, 1–431 (1957).

  91. Weber, H.: Skelett, Muskulatur and Darm der schwarzen Blattlaus, Aphis fabae Scop. Zoologica (Stuttg.) 28, H. 76, 1–120 (1928).

  92. — Kopf und Thorax von Psylla mali. Z. Morph. Okol. Tiere 14, 59–165 (1929).

  93. — Biologic der Hemipteren. Eine Naturgeschichte der Schnabelkerfe. Berlin: Springer 1930.

  94. Weber, H.: Die postembryonale Entwicklung der Aleurodinen. Ein Beitrag zur Kenntnis der Metamorphosen der Insekten. Z. Morphol. Ökol. Tiere 29, 268–305 (1934).

  95. — Der Ban der Imago der Aleurodinen. Zoologica (Stuttg.) 33, (89), 1–71 (1935).

  96. — Grundriß der Insektenkunde, 3. Aufl. Stuttgart: Gustav Fischer 1954.

  97. Wensler, Rita J. D., and J. G. Rempel: The morphology of the male and female reproductive system of the midge, Chironomus plumosus L. Canad. J. Zool. 40, 199–229 (1962).

  98. Withycombe, C. L.: Some aspects of the biology and morphology of the Neuroptera. With special reference to the immature stages and their possible phylogenetic significance. Trans. roy. ent. Soc. Lond. 1924, 303–411 (1925).

  99. Witlacil, E.: Zur Morphologic und Anatomic der Cocciden. Z. wiss. Zool. 43, 149–174 (1886).

  100. Zahradnik, J.: Aleyrodinae (Mottenläuse). In: Brohmer, Ehrmann u. Ulmer, Die Tierwelt Mitteleuropas, Insekten, Teil I., 4, Liefg. 3, Heft Xd. Leipzig: Quelle u. Meyer 1963.

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Schlee, D. Sperma-übertragung (und andere merkmale) in ihrer bedeutung für das phylogenetische system der sternorrhyncha (insecta, hemiptera) Phylogenetische studien an hemiptera I. psylliformes (psyllina und aleyrodina) als monophyletische gruppe. Z. Morph. Tiere 64, 95–138 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00391783

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