Estimation of genic similarity within and between Arion hortensis s. 1. and A. intermedius by means of isoelectric focused esterase patterns in hepatopancreas homogenates (Mollusca, Pulmonata: Arionidae)

摘要

AbstractOver 200 specimens ofArion hortensiss. 1. and A.intermediuswere surveyed for general esterase patterns in hepatopancreas homogenates by means of isoelectric focusing. Zymograms were compared with the band counting method. The counts were used to calculate genic similarities. Ananovawas employed to test differences among the calculated similarities. Five major conclusions could be drawn from this analysis.1.A. hortensiss. s.,A. distinctusandA. owenii, three species which until recently were lumped together asA. hortensiss. 1., constitute three clearly different gene pools. Hence they are reproductively isolated and may be regarded as biological species.2. InA. hortensiss. s. andA. distinctusthere is a gradual decline in genic similarities from intrapopulation pairs over conspecific pairs from different populations to interspecific comparisons. This fact confirms the genetic isolation between both species.3. No comparable gradual decrease of genic similarities could be detected amongA. oweniiandA. intermedius, since both species revealed constant and nearly uniform (monomorphic) esterase patterns. Hence both species are assumed to reproduce by self‐fertilization or apomictic parthenogenesis, whereasA. hortensiss. s. andA. distinctusare true outcrossing species showing very polymorphic zymograms. InA. oweniia mixed breeding system is suggested since in this species spermatophores and mating behaviour have been observed.4. No evidence was found for splittingA. distinctusin its two genitalial forms. Consequently the presence or absence of an eversible portion in the oviduct is not completely reliable for separatingA. distinctusfrom both other species and so only the structure around the outlet of the epiphallus in the atrium can be used to distinguish the three siblings.5. In view of the high similarity betweenA. oweniiandA. intermediusand considering chromosome numbers as well as genitalial features, it is concluded thatA. intermediusis more conveniently placed in the same subgenus asA. hortensiss. 1., i. e.Kobeltia. Hence, sinceA. intermediusis the type species for the subgenusMicroarion, the latter may be suppressed or should be redefined on other species.RésuméEstimation des similarités génétiques entre Arion hortensis s. 1. et A. intermedius par focalisation iso‐electric des esterases des extraits de la glande digestive (Mollusca, Pulmonata: Arionidae)Extraits de la glande digestive de plus que 200 individus deArion hortensiss. 1. et deA. intermediusont été soumis à une focalisation iso‐electric. L'activité des estérases non‐spécifiques a été recherchée et les différences zymogrammes ont été comparées avec la méthode de la numération des bandes. Avec ces données là, nous avons calculé des similarités génétiques. Differences entre ces dernières ont été verifiées avec une analyse de variance (anova). Cinq conclusions importantes sont formulées.1.A. hortensiss. s.,A. distinctusetA. owenii, trois espèces qui jusqu'à présent ont été considérées ensemble commeA. hortensiss. 1., constituent clairement trois entités génétiques isolées par rapport à leur reproduction. Elles doivent donc être considérées comme de espèces biologiques.2. Les similarités génétiques parmiA. hortensiss. s. etA. distinctusmontrent une décroissance graduelle en comparant respectivement d'abord des individus de mêmes populations, puis des individus appartenant à des différentes populations du même espèce et finallement des individus des différentes espèces. Ce fait confirme l'isolation génétique entre les deux espèces.3. Une décroissance comparable n'a pas été observée parmiA. oweniietA. intermedius, puisque ces deux espèces montrent des zymogrammes à peu près monomorphes. Par conséquence elles sont supposées de se réproduire par autofécondation ou par parthénogénèse. Pourtant, pourA. oweniinous suggérons un système reproductif mixt, car dans cette espèce des spermatophores ainsi que des copulations ont déjàété observées. Au contraire, les zymogrammes polymorphes deA. hortensiss. s. etA. distinctusmontrent que ce sont des vraies fécondateurs réciproces.4. Nous n'avons aucune évidence pour séparer électrophorétiquement les deux formes génitaux deA. distinctus. Donc la présence ou absence d'une portion evertile dans l'oviduct, n'est pas suffisante pour distinguer les siblings deA. hortensiss. l. Seulement la structure autour l'orifice de l'epiphallus dans l'atrium, peut donner une identification exacte.5. En considerant la grande similarité entreA. oweniietA. intermedius, et en vue des nombres chromosomales ainsi que des caractères genitaux, nous pensons queA. intermediusest mieu placé dans le sous‐genreKobeltia(espèce type:A. hortensiss. 1.). Donc le sous genreMicroarion, dontA. intermediusest l'espèce type, peut être supprimé ou doit être defini de nouveau.ZusammenfassungSchätzung der genetischen Ähnlichkeit innerhalb und zwischen Arion hortensis s. 1. und A. intermedius durch iso‐elektrische Fokussierung von Esterasen in Hepatopankreas‐Homogenaten (Mollusca, Pulmonata: Arionidae)Von über 200 Individuen der ArtenArion hortensiss. 1. undA. intermediuswurden die Esterase‐Muster durch iso‐elektrische Fokussierung von Hepatopankreas‐Homogenaten untersucht. Aus der Zählung der Banden in den Zymogrammen und deren Vergleich werden die genetischen Ähnlichkeiten berechnet und durch Varianzanalysen geprüft. Daraus ergeben sich folgende Schlüsse:1. Die bislang zu der ArtA. hortensiss. 1. zusammengefaßten TaxaA. hortensiss. s.,A. distinctusundA. owenii, bilden offensichtlich drei deutlich getrennte Genpools, die reproduktiv isoliert sind. Sie sind daher als drei gute Arten im Sinne des Biospezieskonzeptes aufzufassen.2. Ein Vergleich der genetischen Ähnlichkeit vonA. hortensisundA. distinctusergibt, daß diese bei Individuen derselben Population am größten ist und graduell abnimmt, wenn man Individuen der jeweils gleichen Art aus verschiedenen Populationen oder Individuen der beiden Arten vergleicht. Dadurch wird die genetische Isolation der beiden Arten bestätigt.3.A. oweniiandA. intermediuszeigen dagegen konstante und nahezu gleichförmige Esterase‐Muster ohne eine graduelle Veränderung beim Vergleich verschiedener Populationen. Daraus wird geschlossen, daß bei beiden Arten (im Gegensatz zuA. hortensisundA. distinctus) Selbstbefruchtung oder apomiktische Parthenogenese vorliegt. BeiA. oweniisind Kopulationen und Spermatophoren beobachtet.4. Die beiden auf Grund ihrer Genitalstrukturen unterscheidbaren Formen vonA. distinctuswaren durch Iso‐elektrische Fokussierung nicht zu trennen. Demnach ist die An‐ oder Abwesenheit eines ausstülpbaren Teiles am Ovidukt kein zuverlässiges Merkmal zur Unterscheidung vonA. distinctusvon den beiden anderen Arten. Lediglich die Epiphallusmündung in das Atrium erlaubt eine sichere Unterscheidung der drei Arten.5. Wegen der großen Ähnlichkeit zwischenA. oweniiundA. intermediusund unter Berücksichtigung der Chromosomenzahlen und der Genitalstrukturen sollteA. intermediuszusammen mitA. hortensiss. 1. in dasselbe SubgenusKobelti