• DOI:10.1051/apido:2007048
• Corpus ID: 39528269

Phylogeny and host-plant evolution in Melittidae s.l. (Hymenoptera: Apoidea)

@article{Michez2011PhylogenyAH,
  title={Phylogeny and host-plant evolution in Melittidae s.l. (Hymenoptera: Apoidea)},
  author={Denis Michez and S{\'e}bastien Patiny and Pierre Rasmont and Kim Timmermann and Nicolas J. Vereecken},
  journal={Apidologie},
  year={2011},
  volume={39},
  pages={146-162}
}

• D. Michez, S. Patiny, +2 authors N. Vereecken
• Published 2011
• Biology
• Apidologie

Bees and the angiosperms they pollinate have developed intimate and often complex interactions over the past 100 million years. As in other insect-plant interactions, host-plant specificity is variable among taxa. While many solitary bee species display an obvious preference for a narrow spectrum of host-plants (oligolecty), others regularly visit a diversified array of pollen hosts (polylecty). Few studies have examined the patterns of host-plant associations in bees using well-resolved phylogenies at the species level combined with accurate and quantitative data on host-plant preferences. In this study, we examined the evolution of bee-plant relationships in several genera of specialist (oligolectic) bees. We used the Melittidae s.l. as a model taxon by mapping the preferred pollen hosts onto species-level phylogenies to investigate the frequency and pattern of host-plant switching. Our results suggest that host-plant associations are maintained over time in many lineages, but that host switches to unrelated plant families are also common. We find some evidence that host-switches occur more frequently to morphologically similar, rather than closely-related, host-plants suggesting that floral morphology plays a key role in host-plant evolution in bees.ZusammenfassungWie viele Gruppen pflanzenfressender Insekten zeigen auch Bienen Variation sowohl in der Wirtspflanzenwahl als auch in der Breite ihrer Wirtspflanzen. Einige Bienen zeigen eine hohe Spezifität in der Blütenwahl (Oligolektie; viele Solitärbienen), während andere ein weites Spektrum in der Blütenwahl aufweisen (Polylektie; die meisten eusozialen Bienen). Nur wenige frühere Studien haben die Muster der Wirtspflanzenwahl in Beziehung zu einer gut aufgelösten Phylogenie auf dem Artniveau untersucht.Wir untersuchten die Vererbung der Wirtspflanzenwahl über ihre evolutionäre Geschichte bei fünf Gattungen von spezialisierten Bienen innerhalb der Melittidae s.l. (Tab. II–V, Capicola, Dasypoda, Hesperapis, Macropis und Melitta). Wir kartierten die bevorzugten Pollenwirte über den Phylogenien auf dem Artniveau (Abb. 2–6). Wir versuchten insbesondere zu ermitteln, ob (i) Verschiebungen der Wirtspflanzen in diesen Kladen spezialisierter Bienen häufig sind, (ii) ob Wirtspflanzenverschiebungen zu entfernt verwandten Wirten vorkommen, (iii) ob Wirtspflanzenverschiebungen mit der Entstehung besonderer morphologischer Anpassungen einhergehen, und (iv) ob die Wirtspflanzenspezialisierung in diesen Gattungen als ursprünglich oder als abgeleitet angesehen werden kann.Wir zeigen, dass nahverwandte Arten in den meisten Fällen ähnliche Wirtspflanzen aufsuchen. Allerdings beobachteten wir in vier der fünf Gattungen Verschiebungen zu nichtverwandten Wirtspflanzen (mit Macropis als der einzigen Ausnahme). Die meisten Wechsel beinhalteten Umstellung von einer Wirtspflanzenfamilie zu einer anderen, nicht verwandten Wirtsfamilie, mit wenig Änderung der Auswahlbreite. Wechsel der Auswahlbreite, wenn sie beobachtet wurden, fanden hauptsächlich von Oligolektie zu Polylektie statt. Wirtspflanzenspezifität erscheint daher bei den melittiden Bienen ein ursprüngliches Verhalten zu sein. In mehreren anderen Bienenfamilien sind die basalen Gruppen ebenfalls oligolektisch (z. B. Lithurginae, Panurginae und Rophitinae). Dies legt den Schluss nahe, dass der ursprüngliche Zustand der Bienen oligolektisch war.