Зоологический журнал, 2020, T. 99, № 12, стр. 1411-1414

Морфология личинки и кариотип Chironomus tschubarevae sp. n. (Diptera, Chironomidae) с полуострова Ямал, Северный Ледовитый океан

С. И. Белянина a*, Т. Н. Филинкова b**

a Саратовский государственный медицинский университет
410710 Саратов, Россия

b Уральский государственный педагогический университет
620017 Екатеринбург, Россия

* E-mail: microtus43@mail.ru
** E-mail: filink_57@mail.ru

Поступила в редакцию 15.01.2020
После доработки 24.04.2020
Принята к публикации 25.04.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Описаны морфология личинки и кариотип Chironomus tschubarevae sp. n. Личинки относятся к типу salinaruis, имеют темную головную капсулу, гулярное пятно с размытыми границами, окрашенные фронтальный склерит и щеки, ментум с первыми боковыми зубцами, расположенными выше срединного зубца, и вторыми боковыми зубцами в виде уступов. По сочетанию хромосомных плеч (AB, CD, EF, G) вид принадлежит к цитологическому комплексу thummi, имеет 0.18 гетерозиготных инверсий на особь.

Ключевые слова: хирономиды, род Chironomus, новый вид, морфология личинки, кариотип

Северные водоемы России характеризуются высоким разнообразием видов рода Chironomus (Diptera, Chironomidae) (Белянина, 1983; Филинкова, 1995; Кикнадзе и др., 1996; Шобанов, 2004), которые являются полностью или в своем большинстве новыми для науки (Шобанов, 2004). Описание новых видов Chironomus предполагает изучение всех стадий метаморфоза, в том числе имаго, выведенных из личинок, и кариотипа. Однако у видов, обитающих в высоких широтах, выведение имаго в лаборатории не всегда возможно и проходит успешно, если личинки изымаются из природных водоемов в состоянии, близком к окукливанию (таких личинок легко опознать по вздутым грудным сегментам). Это связано с тем, что в полярных районах рост и развитие личинок хирономид сдерживаются неблагоприятными условиями среды. Продолжительный холодный период насекомые переживают в состоянии диапаузы. Было высказано предположение, что стадия глубокого покоя есть у всех северных видов хирономид (Соколова и др., 1983), развитие которых в Заполярье протекает от одного до нескольких сезонов (Oliver, 1971); имеются сведения даже о семилетних циклах развития (Butler, 1982). Установлено, что на стадии предкуколки личинки могут зимовать до двух лет (Oliver, 1964, 1968). В связи с этим, по мнению Шобанова (2004), описание северных новых видов Chironomus допустимо по личиночной стадии и кариотипу.

Данная статья содержит описание нового вида Chironomus с п-ова Ямал, вывести имаго которого, к сожалению, не удалось, что заставило ограничиться описаниями морфологии личинки и кариотипа. Сбор личинок и изготовление постоянных морфологических препаратов проводили по общепринятым методикам (Черновский, 1949; Шилова, 1976). При описании личинки использовали общепринятую терминологию и сокращения (Черновский, 1949; Шилова, 1958; Линевич, Ербаева, 1971; Saether, 1980; Webb, Scholl, 1985; Шобанов, 1989). Личинок для кариологического анализа фиксировали в спирт-уксусной смеси (3 : 1). Изготовление хромосомных препаратов производили по этил-орсеиновой методике (Демин, Шобанов, 1990).

Chironomus tschubarevae Belyanina et Filinkova sp. n.

Материал. Голотип: 1 личинка в препарате, Россия, Ямал, бассейн реки Сеяха (в настоящее время это территория Бованенковского газового месторождения), в мелком стоячем водоеме (0.2 м) на вечномерзлых грунтах среди зеленого мха, 26 июня 1990 г., Т.Н. Филинкова. Паратипы: 67 личинок в препаратах, там же, где голотип. Голотип и все препараты политенных хромосом 68 особей хранятся в зоологическом музее Уральского государственного педагогического университета (Екатеринбург).

Описание. Личинка IV возраста (рис. 1). Длина тела перед окукливанием составляет 13–18 мм. Цвет тела красный. Латеральные и вентральные отростки отсутствуют (тип salinarius). Головная капсула темная. Фронтальный склерит темнее головной капсулы, гулярное пятно с размытыми границами, щеки окрашены. Ширина головной капсулы 687–800 (742.2, здесь и далее показатели приведены в микрометрах, в скобках указано среднее арифметическое); mLc 380–450 (415.6), SSm–SSm 200–252 (226.8), индекс головы (mLc/SSm–SSm) 1.6–2.3, PSm–PSm 184–248 (212). Расстояние между тенториумами 220–280 (237.9).

Рис. 1.

Детали строения Chironomus tschubarevae sp. n.: А – мандибула, Б – ментум, В – пигментация вентральной стороны головной капсулы, Г – премандибула, Д – антенна.

Ментум черный или темно-коричневый. Ширина ментума 216–240 (228). Высота ментума 92–128 (113.4). Mm 52–64 (57.8), M1 88–108 (101.1), M2 122–134 (129.2). Ширина срединного зубца ментума 22–28 (24.1). Высота срединного зубца ментума 12–20 (16.7). Высота первых боковых зубцов ментума 24–34 (29.9), т.е. первые боковые зубцы ментума выше срединного зубца. Вторые боковые зубцы ментума в виде уступов. Ширина второго и третьего боковых зубцов ментума 28–36 (30.7).

Ширина вентроментальных пластинок 68–88 (73.3), длина – 232–256 (245.5). Количество радиальных бороздок на внутренней стороне пластинок 44–54. Четвертый зубец мандибулы светлее остальных. Количество зубцов эпифарингеального гребня 9–11. A1 144–168 (158.8). Индекс антенны (AR) 1.9–2.2. Сенсилла или доходит до пятого членика антенны, или заходит за конец пятого членика. Длина сенсиллы 64–80 (71.3). Ширина базального членика антенны в основании 40–48 (41.5). Ширина базального членика антенны в апикальной части 32–40 (35.4). Ширина базального членика антенны в области кольцевого органа 40–48 (41.5). Кольцевой орган чаще располагается в нижней трети базального членика, реже – несколько выше. FA 280–370 (324.1). Хетотаксия дорсальной стороны головной капсулы: S2–S2 100–170 (129.3), S3–S3 150–210 (170), S4–S4 180–250 (212.9), S5–S5 225–300 (248.8), S8–S8 455–625 (502.6). Рр–Рр 285–390 (330.6).

Дифференциальный диагноз. Личинки хорошо опознаются по отсутствию брющных отростков (тип salinarius), пигментации головной капсулы и строению ментума. Головная капсула темная, гулярное пятно с размытыми границами, фронтальный склерит и щеки окрашены. Первые боковые зубцы ментума выше срединного зубца. Вторые боковые зубцы ментума в виде уступов.

Кариотип (рис. 2). Изучены кариотипы 68 личинок. Вид относится к цитологическому комплексу thummi (2n = 8, сочетание хромосомных плеч AB, CD, EF, G). Идентификация центромерных районов проведена при сравнении с кариотипами других известных видов этого цитологического комплекса. Дисковая структура хромосом выражена достаточно четко. Между гомологами длинных хромосом иногда возможно нарушение конъюгации. Хромосома IV с разной степенью нарушения спаривания. Ядрышковый организатор и два кольца Бальбиани локализованы в хромосоме IV. Число гетерозиготных инверсий на особь составляет 0.18. Идентифицировать инверсии не удалось. В- хромосомы не отмечены.

Рис. 2.

Кариотип Chironomus tschubarevae sp. n.: A, B, C, D, E, F, G – плечи хромосом; ЯО – ядрышковый организатор; КБ – кольцо Бальбиани, cm – центромерные районы.

Кариологически Ch. tschubarevae sp. n. имеет некоторое сходство с Chironomus sp. Ya2 (Кикнадзе и др., 1996) и Chironomus sp. Ya3 (Кикнадзе и др., 1996; Kiknadze et al., 2016), но морфологически хорошо отличается от них отсутствием вентральных отростков, боковыми зубцами ментума, расположенными выше срединного зубца, и вторыми боковыми зубцами ментума, имеющими вид уступов.

Этимология. Вид назван именем энтомолога, специалиста по цитогенетике двукрылых, доктора биологических наук Л.А. Чубаревой (1921–2006), создавшей в Советском Союзе первую научную школу цитогенетики насекомых.

Список литературы

  1. Белянина С.И., 1983. Кариотипический анализ хирономид (Chironomidae, Diptera) фауны СССР. Автореф. дис. … докт. биол. наук. М.: ИЭМиЭЖ РАН. 39 с.

  2. Демин С.Ю., Шобанов Н.А., 1990. Кариотип комара Chironomus entis из группы plumosus в европейской части СССР // Цитология. Т. 32. № 10. С. 1046–1054.

  3. Кикнадзе И.И., Истомина А.Г., Гундерина Л.И., Салова Т.А., Айманова К.Г., Саввинов Д.Д., 1996. Кариофонды хирономид криолитозоны Якутии. Триба Chironomini. Новосибирск: Наука. 166 с.

  4. Линевич А.А., Ербаева Э.А., 1971. К систематике рода Chironomus Meig. Из водоемов Прибайкалья и Западного Забайкалья // Известия Биолого-географического НИИ при Иркутском государственном университете. Т. 25. С. 127–190.

  5. Соколова Н.Ю. (ред.), 1983. Мотыль Chironomus plumosus L. (Diptera, Chironomidae). Систематика, морфология, экология, продукция. М.: Наука. 307 с.

  6. Филинкова Т.Н., 1995. Хирономиды родов Chironomus Meig. и Camptochironomus Kieffer. (Diptera, Chironomidae) Полярного Урала, Ямала и Приобской лесотундры (морфология и кариотипические особенности). Автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб.: СПбГУ. 16 с.

  7. Черновский А.А., 1949. Определитель личинок комаров сем. Tendipedidae (Chironomidae) // Определители по фауне СССР. М.– Л.: Изд-во АН СССР. Вып. 31. 186 с.

  8. Шилова А.И., 1958. К систематике рода Tendipes Mg. (Diptera, Tendipedidae) // Энтомологическое обозрение. Т. ХXXVII. № 2. С. 435–451.

  9. Шилова А.И., 1976. Хирономиды рыбинского водохранилища. Л.: Наука. 251 с.

  10. Шобанов Н.А., 1989. Морфологическая дифференциация видов Chironomus группы plumosus (Diptera, Chironomidae). Личинки // Биология, систематика и функциональная морфология пресноводных животных. Л.: Наука. С. 250–279.

  11. Шобанов Н.А., 2004. Chironomus improvises sp.n. (Diptera, Chironomidae) из Усть-Ленского заповедника // Зоологический журнал. Т. 81. № 12. С. 1439–1447.

  12. Butler M.G., 1982. A seven life cycle for Chironomus species in arctic Alaskan tundra ponds (Diptera, Chironomidae) // Canadian Journal of Zoology. V. 60. P. 58–70.

  13. Kiknadze I., Istomina A., Golygina V., Gunderina L., 2016. Karyotypes of Palearctic and Holarctic species of the genus Chironomus. Novosibirsk: Academic Publishing House “GEO”. 489 p.

  14. Oliver D.R., 1964. A limnological investigation of a large arctic lake, Nettilling Lake, Baffin Island // Arctic. V. 17. № 2. P. 69–83.

  15. Oliver D.R., 1968. Adaptations of Arctic Chironomidae // Annales Zoologici Fennici. V. 5. P. 111–118.

  16. Oliver D.R., 1971. Life history of Chironomidae // Annual Review of Entomology. V. 16. P. 211–230.

  17. Saeter O.A., 1980. Glossary of Chironomid morphology terminology (Diptera, Chironomidae) // Entomologica Scandinavica. Supplement. V. 14. P. 1–51.

  18. Webb C.J., Scholl A., 1985. Identification of larvae of European species of Chironomus Meigen (Diptera: Chironomidae) by morphological characters // Systematic Entomology. V. 10. № 3. P. 353–372.

Дополнительные материалы отсутствуют.