Untersuchungen zum Generationszyklus der Tannenlaus Dreyfusia nordmannianae Eckstein (Hom., Adelgidae) in Mitteleuropa
Authors: Alles Dorothea 
Published: August 2009

Investigations on the life cycle of the conifer woolly aphid Adelges (= Dreyfusia) nordmannianae Eckst. (Hom., Adelgidae) in Central Europe

Rearing experiments and analysis of isolated egg masses, produced by hiemosistentes of holocyclic populations have proved that a double‐cycle does not exist for D. nordmannianae.

Analyses of the progeny of individual fundatrices showed that no hiemosistens produces androparae exclusively, which would belong to the “♂♂‐cycle”. The offspring of a hiemosistens always consists of sexuparae, respectively gynoparae/androparae, progredientes apterae and sistentes.

After long term “anholocyclic” parthenogenetic propagation of D. nordmannianae on Silver Fir the generations of the holocycle, including the sexuales, developed on infested Oriental Spruce. This shows that the hiemosistens of the paracycle, which belongs to the “♀♀‐cycle”, has the genetic potential producing both androparae and gynoparae and/or amphitoke sexuparae.

In its original area of distribution Dreyfusia nordmannianae is a heterogenetic species of Adelgidae, characterized by a pentamorphic life cycle with host alternation. In Central Europe this species became monoecious‐“anholocyclic”, parthenogenetically adapted to the secondary host tree, Abies alba, which becomes its only habitat. This development of a life cycle, with loss of the sexual phase on the primary host, is, above all, explained by the absence of Picea orientalis in central European forests. By means of rearing and transference experiments, however, it is possible to transform the anholocyclic morphs into the holocycle again.

Steffan (1968, 1972) has demonstrated that the life cycle of holocyclic‐dioecious Adelgidae species consists of two parallel cycles through all generations: a “male cycle” leading to andropara and ♂♂, and a “female cycle” leading to gynopara and sexualis‐♀♀.

Subject of the present paper is whether the two parallel cycles exist also for D. nordmannianae, and whether a division is already occuring in the sexupara generation.

With reference to D. nordmannianae the sexuparae are morphologically alike, and there is no difference in size and colour of their eggs as it is in one Adelgidae genus where male‐producing (andropara) and female‐producing (gynopara) eggs are different. The 1st instar progeny of the sexuparae, male and sexual female, are morphologically similar either. Therefore no statement is possible whether separate androparae and gynoparae exist.

In subsequent experimental work for differentiating the sexuales‐1st instar, on the frontal margin of the head plate wax gland areas with pores were found, characterizing the sexual females.

Rearing experiments and analysis of isolated egg masses, produced by hiemosistentes of holocyclic populations have proved that the double‐cycle does not exist for D. nordmannianae.

Analyses of the progeny of individual fundatrices showed that no hiemosistens produces androparae exclusively, which would belong to the “♂♂‐cycle”. The offspring of a hiemosistens always consists of sexuparae, respectively gynoparae/androparae, progredientes apterae and sistentes. After long term “anholocyclic” parthenogenetic propagation of D. nordmannianae on Silver fir the generations of the holocycle, including the sexuales, developed on infested Oriental spruce. This shows that the hiemosistens of the paracycle, which belongs to the “♀♀‐cycle”, has the genetic potential producing both androparae and gynoparae and/or amphithoke sexuparae.

Die in ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet heterogenetisch‐diözisch lebende, zu den Adelgidae (Fichtengallenläuse) gehörende Tannenlaus Dreyfusia nordmannianae Eckst. hat sich in Mitteleuropa durch “Anholozyklie” dem Leben auf dem Sekundärwirt Tanne als alleinigem Habitat angepaβt. Diese Entwicklung des Generationszyklus wird vor allem erklärt durch das Fehlen des Primärwirts Picea orientalis in den mitteleuropäischen Weiβtannenwäldern. Durch Zucht‐ und Übertragungsversuche ist es aber möglich, daβ die Morphen der “anholozyklischen” Nebenreihe wieder in den diözischen Holozyklus einmünden, so daβ in Wirklichkeit gar nicht Anholozyklie, sondern Parazyklie vorliegt. Untersuchungen von Steffan (1968, 1972) ergaben, daβ der Generationszyklus holozyklischer Adelgidae‐Arten aus zwei parallel verlaufenden Zyklen, einem “männlichen” und einem “weiblichen”, besteht.

Für die schrittweise Aufklärung der Verhältnisse bei Dreyfusia nordmannianae sollte zuerst untersucht werden, ob eine Zyklusaufspaltung (♂♂‐Reihe, ♀♀‐Reihe) bereits in der Sexupara‐Generation in Andropara (♂♂‐Erzeugerin) und Gynopara (♀♀‐Erzeugerin) erfolgt. Diese sind morphologisch identisch und können entweder daran erkannt werden, daβ sie unterschiedliche Eier ablegen oder daβ eine “Sexupara” ausschlieβlich Sexualis‐♀♀, eine andere nur ♂♂ hervorbringt. Bei D. nordmannianae ist eine Trennung aufgrund morphologischer Merkmale oder der Gröβe und Farbe, der von den Sexuparae abgelegten Eier in Gynopara und Andropara nicht möglich. Bei den nachfolgenden Sexuales‐(L1) läβt sich ebenfalls nicht nachweisen, ob getrennte ♂♂‐Erzeugerinnen und ♀♀‐Erzeugerinnen existieren, da morphologische Merkmale, wie z.B. Stechborstenlänge, keine sicheren geschlechtsspezifischen Unterscheidungskriterien sind.

Bei einigen Sexuales‐(L1) wurden an der Auβenzone der Kopfplatten Wachsdrüsen‐Poren gefunden, die charakteristisch für die Weibchen sind und die bei zukünftigen Untersuchungen zur Differenzierung der Geschlechter herangezogen werden können.

Durch Zuchtversuche und Analyse von Hiemosistens‐Gelegen holozyklischer Populationen wurde hingegen nachgewiesen, daβ ein Doppelzyklus für D. nordmannianae nicht existiert. So sind aus einem seit langer Zeit nur an Tanne in der Natur verlaufenden “Anholozyklus” durch Übertragung und Zucht auf Orientfichte die Generationen des Holozyklus hervorgegangen. Das beweist, daβ die Hiemosistens des Parazyklus, die nach Steffan nur der “♀♀‐Reihe” angehören dürfte, das genetische Potential hat, sowohl Androparae als auch Gynoparae und/oder amphitoke Sexuparae zu erzeugen.

Die Analyse der Nachkommen einzelner Fundatrices ergab, daβ keine Hiemosistens existierte, die im Rahmen einer reinen “♂♂‐Reihe” nur Androparae erzeugt. Vielmehr erzeugte eine Hiemosistens stets Sexuparae bzw. Gynoparae/Androparae, Progredientes apterae und Sistentes.