Numerical research upon the types and rates of offspring produced by the parthenogenetic generations of Adelges laricis Vall. (Hom., Adelgidae)1
Authors: Eichhorn O. 
Published: August 2009

Numerical research upon the types and rates of offspring produced by the parthenogenetic generations of Adelges laricis Vall. (Hom., Adelgidae)

The paper deals with type and rates of offspring produced by the parthenogenetic generations of A. laricis derived from single Fundatrices. It was revealed that the Migrantes alatae not only produce Neosistentes but also a few individuals of the Progrediens‐type. Hiemosistens‐females can produce preponderantly larvae of the Sistens‐type, yet also almost exclusively Progrediens‐individuals. The first Progrediens generation gives rise exclusively to Sistentes or Progredientes. The offspring of the second Progrediens generation consists predominantly of Sistentes and, in varying proportions, Progredientes apterae and Intermediates. Questions about the mechanisms of morph determination are discussed.

The 5 generations of the holocycle of A. laricis (Fundatrix, Migrans alata, Hiemosistens, Sexupara, Sexualis) follow each other in a strict sequence. The Fundatrix produces exclusively larvae of the Migrans alata‐generation that develop within galls (Speyer 1923). Following migration from spruce to larch the gallicolae produce not only Neosistentes as assumed hitherto but also a small number of individuals of the Progrediens‐type (1993: 2.6%). The fate of these is still unknown.

One and the same Hiemosistens‐♀ of A. laricis is capable of producing 3 types of offspring: Sistentes, Progredientes alatae (Sexuparae) and Progredientes apterae (Börner 1908; Speyer 1923; Gaumont 1957).

The Sexuparae arise only in the first Progrediens‐generation; her sisters, the apterous Progredientes, may produce several further apterous generations.

Numerical investigations upon the Progrediens: Sistens‐rates and the rates of alatae and apterae in the offspring of the Hiemosistens‐ and Progrediens‐generations were carried out by Speyer (1919, 1923, tab. 1) and Gaumont (1957, tab. 2). From these and recent (tabs.4, 5), partially controversial investigations the following conclusions may be drawn:

Hiemosistens‐females derived from Migrantes alatae and descendants of a single Fundatrix may produce preponderantly larvae of the Sistens‐type (tab. 4, tree No. 1), yet also almost exclusively individuals of the Progrediens‐type (tab. 4, tree No. 2).

The Progrediens‐1‐generation (granddaughters of the Fundatrix) may produce 100 % Neosistentes (tab. 1, 4th gener., tab. 4, tree No. 1), yet also exclusively larvae of the Progrediens‐type (tab. 4, tree No. 2). The offspring of the 2nd Progrediens‐generation consists preponderantly of Sistentes, and in varying proportions Progredientes apterae and Intermediates (tab. 4). The latter may constitute up to 84 % of the Progrediens‐generation (tab. 5). Their significance for the population dynamics of A. laricis still needs evaluation.

With regard to the differentiation into alatae and apterae in the first Progrediens‐generation that determines the orientation in the direction of sexual reproduction or the continuation of the parthenogenesis, it was established that the rate of Sexuparae was slight in the first year after migration of the Gallicolae from spruce to larch, and about 7 times higher in the second (Gaumont 1957).

Questions about the mechanisms of morph determination are discussed.

Numerische Untersuchungen über die Typen und Typenverteilung der Nachkommenschaft der parthenogenetischen Generationen von Adelges laricis Vall. (Hom., Adelgidae)

Die 5 Generationen im Holozyklus von A. laricis (Fundatrix, Migrans alata, Hiemosistens, Sexupara and Sexualis) folgen aufeinander in streng eingehaltener Reihenfolge. Die Fundatrix erzeugt ausschließlich Larven der Migrans‐alata‐Generation, die sich in Gallen entwickeln (Speyer 1923).

Die Gallengeflügelten erzeugen nach ihrem Überflug von der Fichte auf die Lärche außer Sistens‐Töchtern auch eine geringe Zahl (1993: 2,6 %) Larven vom Progrediens‐Typ (Tab. 3). Ihr Schicksal ist noch unbekannt.

Ein‐ und dasselbe Hiemosistens‐Weibchen von A. laricis ist fähig, 3 Tochtertypen zu erzeugen: Sistentes, Progredientes alatae (Sexuparae) und Progredientes apterae (Börner 1908; Speyer 1923; Gaumont 1957).

Die Sexuparageflügelten entstehen nur in der ersten Progrediens‐Generation. Ihre Geschwister, die Progredientes apterae, bilden im Laufe des Jahres mehrere gleichartige Generationen in Folge aus. Numerische Untersuchungen über die Progrediens: Sistens‐Raten und die Raten der apteren‐ und alaten‐Nadelsauger in der Nachkommenschaft der Hiemosistens‐ und der Progrediens‐Generationen haben Speyer (1919, 1923, Tab. 1) und Gaumont (1957, Tab. 2) durchgeführt. Aus diesen und eigenen (Tab. 4 u. 5), z. T. kontroversen Untersuchungsergebnissen lassen sich folgende Schlußfolgerungen ziehen:

Hiemosistens‐Weibchen, die direkt von den Migrantes alatae abstammen, die ihrerseits von einer einzigen Fundatrix erzeugt wurden, können überwiegend Larven vom Sistens‐Typ erzeugen (Tab. 4, Baum 1), aber auch beinahe ausschließlich solche vom Progrediens‐Typ (Tab. 4, Baum 2). Die Progrediens‐1‐Generation (Urenkel der Fundatrix) kann 100% Neosistentes erzeugen (Tab. 1, 4. Gen., Tab. 4, Baum 1), aber auch ausschließlich Larven vom Progrediens‐Typ (Tab. 4, Baum 2).

Die Nachkommen der Pseudoprogrediens‐2‐Generation bestehen überwiegend aus Sistentes und Progredientes und Intermediären in wechselnden Raten (Tab. 4). Die letzteren können bis 84% der Pseudoprogrediens‐Generation ausmachen (Tab. 5). Welche Bedeutung sie für die Populationsdynamik von A. laricis haben, muß noch aufgeklärt werden.

Bezüglich der Differenzierung in Alate (Sexuparae) und Aptere in der Progrediens‐1‐Generation, die die Orientierung in Richtung der sexuellen Reproduktion bzw. die Fortführung der Parthenogenese bestimmt, wurde festgestellt, daß die Sexuparae‐Rate im ersten Jahr nach dem Überflug der Migrantes alatae von der Fichte auf die Lärche gering ist und sich im zweiten auf das Siebenfache erhöhen kann (Gaumont 1957).

Fragen über die Mechanismen der Morphendetermination werden diskutiert.