Ocean Acidification at High Latitudes: Potential Effects on Functioning of the Antarctic Bivalve Laternula elliptica

Ocean acidification is a well recognised threat to marine ecosystems. High latitude regions are predicted to be particularly affected due to cold waters and naturally low carbonate saturation levels. This is of concern for organisms utilising calcium carbonate (CaCO3) to generate shells or skeletons. Studies of potential effects of future levels of pCO2 on high latitude calcifiers are at present limited, and there is little understanding of their potential to acclimate to these changes. We describe a laboratory experiment to compare physiological and metabolic responses of a key benthic bivalve, Laternula elliptica, at pCO2 levels of their natural environment (430 µatm, pH 7.99; based on field measurements) with those predicted for 2100 (735 µatm, pH 7.78) and glacial levels (187 µatm, pH 8.32). Adult L. elliptica basal metabolism (oxygen consumption rates) and heat shock protein HSP70 gene expression levels increased in response both to lowering and elevation of pH. Expression of chitin synthase (CHS), a key enzyme involved in synthesis of bivalve shells, was significantly up-regulated in individuals at pH 7.78, indicating L. elliptica were working harder to calcify in seawater undersaturated in aragonite (ΩAr = 0.71), the CaCO3 polymorph of which their shells are comprised. The different response variables were influenced by pH in differing ways, highlighting the importance of assessing a variety of factors to determine the likely impact of pH change. In combination, the results indicate a negative effect of ocean acidification on whole-organism functioning of L. elliptica over relatively short terms (weeks-months) that may be energetically difficult to maintain over longer time periods. Importantly, however, the observed changes in L. elliptica CHS gene expression provides evidence for biological control over the shell formation process, which may enable some degree of adaptation or acclimation to future ocean acidification scenarios

Dicaelotus jaliscoensis Diller & Schönitzer 2009, nov.sp.

<i>Dicaelotus jaliscoensis</i> DILLER nov.sp. (Abb. 4, 8, 12, 17) <p>M a t e r i a l: Holotypus: Ƌ, Mexiko Guadalajara Jalisco 11.11.1981 leg. H.W. Fittkau (coll. ZSM).</p> <p>Ƌ: 3,7 mm Körperlänge.</p> <p>K o p f: Glänzend. Die gewölbte, etwas länger als breite Supraclypealarea ist kräftig punktiert (Abb. 12). Seitlich fällt sie in eine schmale, flache Rinne zu den Facialorbitae ab, zum Clypeus ist sie durch eine tiefere Rinne abgesetzt. Der gewölbte Clypeus ist glatt und schwach punktiert. Die Clypealfoveae sind schmal und klein. Die leicht gewölbten Facialorbitae sind deutlich punktiert. Die Malarräume sind halb so breit wie die Mandibelbasisbreiten. Die breiten Mandibulae sind glatt und glänzend mit wenigen Pünktchen. Die unteren Zähne sind etwas kürzer als die oberen. Genal- und Oralcarinae treffen sich an den Mandibelbasen. Supraantennalfovea punktiert mit Quercarinulae. Frons und Frontalorbitae sind kräftig punktiert, schwach chagriniert mit schwachen, unregelmässigen Quercarinulae. Vertex glatt, kaum chagriniert, mit wenigen Punkten. Der Occiput ist glatt und schwach punktiert. Die Tempora sind breit, glatt und glänzend mit weiträumiger Punktierung.</p> <p>F l a g e l l a: 25 Glieder. Die ersten 15 Glieder sind länger als breit, wobei die ersten 11 wesentlich länger als breit sind, die restlichen sind etwa so breit wie lang. Tyloidae sind nicht sichtbar. Ab den 2. Gliedern sind vereinzelte Sinnesleisten vorhanden.</p> <p>T h o r a x: Glatt und glänzend. Mesoscutum punktiert (Abb. 4), in der Mitte mit schwachen Längscarinulae, vorne fein und dicht punktiert sowie chagriniert. Notauli fehlen. Das Collare ist glatt mit wenigen Pünktchen. Scutellargrube schmal und tief, mit Längscarinulae. Das nicht gerandete Scutellum ist glatt und glänzend, mit wenigen nadelstichartigen Pünktchen. Postscutellum kurz, glatt mit wenigen Punkten. Mesopleura dicht punktiert, distal wenige, schwache Quercarinulae (Abb. 8). Die erhabenen Specula sind glatt und glänzend. Mesopleuralfoveae sehr schwach und kurz. Sternauli schwach und kurz eingeprägt. Mesosternum schwach punktiert. Pronotum glatt und glänzend, unten am Hinterrand wenige Quercarinulae. Der Praepectus ist fein punktiert und die Propleura sind glatt und kaum punktiert.</p> <p>P r o p o d e u m:Glänzend.Areabasalisnichtausgebildet.Areasuperomediadoppelt so lang wie breit, rau mit wenigen Quercarinulae (Abb. 17). Die Costula gehen von der Mitte der Area superomedia ab. Area petiolaris relativ flach und schmal, oben glatt, nach unten mit Quercarinulae. Areae superoexternae glatt mit wenigen Pünktchen. Areae dentiparae rau, kaum punktiert mit wenigen schwachen Carinulae (Abb. 17). Areae posteroexternae rau, zu den Areae dentiparae kaum begrenzt. Areae spiraculiferae rau mit unregelmässigen Quercarinulae. Areae metapleurales mit dichter, feiner Punktierung und wenigen feinen, schwachen Längscarinulae (Abb. 8). Areae coxales glatt mit wenigen Punkten und wenigen Längscarinulae. Spiracula klein und rund.</p> <p>F l ü g e l: Areola gross, fünfseitig. Pterostigma breit. Die Enden der Cubitella und der Discoidella sind erloschen. Nervellus oppositus. Hinterflügel mit 4 Distalhamuli.</p> <p>B e i n e: Glänzend. Femora schwach chagriniert und mit schwachen, feinen Pünktchen. Tibiae fein chagriniert. Vorder- und Mittelcoxae glatt. Hintercoxae glatt, teilweise punktiert.</p> <p>A b d o m e n:Glänzend.Petiolusglatt,PostpetiolusmitdeutlichenLängscarinulaeund einigen Punkten. Das 2. Tergit ist deutlich länger als breit und relativ weiträumig punktiert, auf der Basis schwache, kurze Längscarinulae (Abb. 4). Thyridia fehlen. Das 3. Tergit ist etwa so breit wie lang und im Verhältnis zum 2. Tergit schwächer punktiert. Die restlichen Tergite sind quer, und die Punktierung nimmt nach hinten ab.</p> <p>F ä r b u n g Schwarz. Gelb sind: Der Clypeus, die Mandibulae mit Ausnahme der Zähne, die Palpi, das Collare, die Oberränder des Pronotums (Abb. 8), die Subtegulargrate, die Tegulae und die Flügelbasen, die Vorder- und Mittelcoxae mit Trochanter, die Hintercoxae mehr oder weniger dorsal und ventral, ein schmaler Hinterrand der Hintertrochanter sowie die Scapi. Die Hintercoxae sind ventral teilweise bräunlich und haben dorsal einen dunkelbraunen Fleck. Der Petiolus ist dunkelbraun. Die Tergite sind bräunlich und haben schmale gelbbräunliche Ränder (Abb. 4). Die Flagella sind mehr oder weniger hellbraun.</p> <p>Das ♀ ist unbekannt.</p> <p> D i f f e r e n t i a l d i a g n o s e <i>Dicaelotus jaliscoensis</i> nov.sp. Ƌ unterscheidet sich von <i>Dicaelotus punctitergum</i> nov.sp. Ƌ u. a. durch: fehlende Notauli; dicht punktierte Mesopleura (Abb. 8); die dicht, fein punktierten und breiten Areae metapleurales (Abb. 8); die breiten gelben Oberränder des Pronotums und die ausgedehnte Gelbfärbung der Hintercoxae.</p>Published as part of <i>Diller, E. & Schönitzer, K., 2009, Verbreitung neotropischer Phaeogenini der Gattung Dicaelotus WESMAEL [1845], mit Beschreibungen neuer Taxa (Insecta, Hymenoptera, Ichneumonidae, Ichneumoninae, Phaeogenini), pp. 1089-1102 in Linzer biologische Beiträge 41 (2)</i> on pages 1095-1096, DOI: <a href="http://zenodo.org/record/5276377">10.5281/zenodo.5276377</a&gt

Dicaelotus punctitergum Diller & Schönitzer 2009, nov.sp.

Dicaelotus punctitergum DILLER nov.sp. (Abb. 3, 7, 11, 16) M a t e r i a l: Holotypus: Ƌ, Desiertos de los Leones, D. F., Mex. June 12.1946 & D. Pallister (coll. ZSM). Paratypus:Ƌ, Desiertos de los Leones, D. F., Mex. June 12.1946 & D. Pallister (coll. ZSM). Ƌ: 4,4-4,8 mm Körperlänge. K o p f: Glänzend. Die gewölbte, deutlich länger als breite Supraclypealarea ist schwach chagriniert und deutlich punktiert. Seitlich fällt sie seicht zu den Facialorbitae ab, zum Clypeus ist sie durch eine tiefe Rinne abgesetzt (Abb. 11). Der gewölbte Clypeus ist glatt und schwach punktiert. Die Clypealfoveae sind schmal und klein. Die leicht gewölbten Facialorbitae haben eine dichte, feine Punktierung, mit schwacher Chagrinierung und wenige, feine Carinulae. Die Malarräume sind etwa so breit wie die Mandibelbasisbreiten. Die Mandibulae sind glatt und glänzend mit wenigen Pünktchen. Die unteren Zähne sind kurz und spitz, die oberen länger und spitz. Genal- und Oralcarinae treffen sich an den Mandibelbasen. Supraantennalfovea mit dichten, feinen Quercarinulae. Frons und Frontalorbitae sind dicht punktiert, schwach chagriniert mit schwachen Quercarinulae. Vertex schwach chagriniert. Der Occiput ist punktiert und schwach chagriniert. Die Tempora sind breit, glatt und glänzend mit weiträumiger Punktierung (Abb. 7). F l a g e l l a: 23 Glieder. Die ersten 7 Glieder sind wesentlich länger als breit, die restlichen sind wenig länger als breit. Auf den Gliedern 8-11 befinden sich schwach sichtbare Tyloidae. Die Glieder tragen wenige, kaum sichtbare Sinnesleisten. T h o r a x: Glänzend. Mesoscutum punktiert, vorne fein und dicht punktiert sowie chagriniert. Notauli im vorderen Drittel fein eingeprägt. Das Collare ist rau. Scutellargrube schmal und tief, mit wenigen Längscarinulae. Das zur Hälfte gerandete Scutellum ist glatt und glänzend, mit nadelstichartigen Pünktchen. Postscutellum kurz. Mesopleura dicht punktiert, dorsal und distal schwache Quercarinulae (Abb. 7). Die erhabenen Specula sind glatt und glänzend. Mesopleuralfoveae sehr schwach und kurz. Sternauli in der vorderen Hälfte stark eingeprägt. Mesosternum glatt und punktiert. Pronotum glatt und glänzend, am Hinterrand wenige Quercarinulae. Der Praepectus ist rau und dicht punktiert, und die Propleura sind glatt und kaum punktiert. P r o p o d e u m:Glänzend.Areabasaliskurz.Areasuperomediadoppelt so lang wie breit, rau und fein chagriniert mit wenigen Quercarinulae (Abb. 16). Die Costula gehen von der Mitte der Area superomedia ab. Area petiolaris relativ flach, im oberen Drittel glatt, nach unten mit Quercarinulae. Areae superoexternae glatt. Areae dentiparae rau, kaum punktiert und schwach chagriniert (Abb. 16). Areae posteroexternae glatt, mit wenigen Punkten und wenigen Quercarinulae. Areae spiraculiferae rau chagriniert. Areae metapleurales mit weiträumiger Punktierung, distal und ventral wenige, feine Quercarinulae (Abb. 7). Areae coxales glatt mit unregelmässigen Carinulae. Spiracula klein und rund. F l ü g e l: Areola gross, fünfseitig. Pterostigma breit. Das Ende des Cubitus ist erloschen. Zwei Drittel der Radiella, der gesamte Endnerv der Cubitella und die Discoidella sind erloschen. Nervellus oppositus. Hinterflügel mit 4 Distalhamuli. B e i n e: Glänzend. Femora schwach chagriniert und sehr fein punktiert. Tibiae fein chagriniert. Vorder- und Mittelcoxae glatt, teilweise schwach chagriniert. Hintercoxae glatt, teilweise schwach chagriniert mit Punktierung, auf den Innenseiten schwache Quercarinulae. A b d o m e n Glänzend. Petiolus mit Längscarinulae, Postpetiolus mit deutlichen Längscarinulae und schwacher Chagrinierung. Das 2. Tergit ist deutlich länger als breit und dicht punktiert (Abb. 3). Thyridia fehlen. Das 3. und 4. Tergit etwa so breit wie lang und deutlich punktiert, die restlichen Tergite sind quer und kaum punktiert. F ä r b u n g:Schwarz.Gelblichsind:DerClypeus,dieMandibulae,mitAusnahmeder Zähne, die Palpi, das Collare, die Hinterecken des Pronotums, die Subtegulargrate, die Tegulae und die Flügelbasen, die Vorder- und Mittelcoxae mit Trochanter, die Hinterenden der Hintercoxae und ventral die Hintertrochanter sowie die Endränder der Tergite und ventral die Scapi und Pedicelli. Die Hintercoxae sind dunkelbraun, dorsal auch mehr oder weniger die Hintertrochanter, mehr oder weniger intensiv die Tergite (Abb. 3) und auch dorsal die Flagella, ventral sind sie heller. Das ♀ ist unbekannt. D i f f e r e n t i a l d i a g n o s e Dicaelotus punctitergum nov.sp. Ƌ unterscheidet sich von Dicaelotus schachti DILLER, 1987, Ƌ u. a. durch: wenige, schwache Quercarinulae auf den Mesopleura (Abb. 7) (D. schachti hat kräftige Quercarinulae auf den Mesopleura); die sehr lange Area superomedia (Abb. 16); die mit wenigen feinen Quercarinulae durchzogenen Areae metapleurales (Abb. 7) (bei D. schachti sind die Areae metapleurales mit kräftigen, unregelmässigen Quercarinulae durchzogen); die braunen Tergite des Abdomens (Abb. 3) (bei D. schachti sind die Tergite rotgelb (orange)).Published as part of Diller, E. & Schönitzer, K., 2009, Verbreitung neotropischer Phaeogenini der Gattung Dicaelotus WESMAEL [1845], mit Beschreibungen neuer Taxa (Insecta, Hymenoptera, Ichneumonidae, Ichneumoninae, Phaeogenini), pp. 1089-1102 in Linzer biologische Beiträge 41 (2) on pages 1093-1095, DOI: 10.5281/zenodo.527637

Verbreitung neotropischer Phaeogenini der Gattung Dicaelotus WESMAEL [1845], mit Beschreibungen neuer Taxa (Insecta, Hymenoptera, Ichneumonidae, Ichneumoninae, Phaeogenini)

Diller, E., Schönitzer, K. (2009): Verbreitung neotropischer Phaeogenini der Gattung Dicaelotus WESMAEL [1845], mit Beschreibungen neuer Taxa (Insecta, Hymenoptera, Ichneumonidae, Ichneumoninae, Phaeogenini). Linzer biologische Beiträge 41 (2): 1089-1102, DOI: 10.5281/zenodo.527637

Desynchronizations in bee–plant interactions cause severe fitness losses in solitary bees

1. Global warming can disrupt mutualistic interactions between solitary bees and plants when increasing temperature differentially changes the timing of interacting partners. One possible scenario is for insect phenology to advance more rapidly than plant phenology. 2. However, empirical evidence for fitness consequences due to temporal mismatches is lacking for pollinators and it remains unknown if bees have developed strategies to mitigate fitness losses following temporal mismatches. 3. We tested the effect of temporal mismatches on the fitness of three spring-emerging solitary bee species, including one pollen specialist. Using flight cages, we simulated (i) a perfect synchronization (from a bee perspective): bees and flowers occur simultaneously, (ii) a mismatch of 3days and (iii) a mismatch of 6days, with bees occurring earlier than flowers in the latter two cases. 4. A mismatch of 6days caused severe fitness losses in all three bee species, as few bees survived without flowers. Females showed strongly reduced activity and reproductive output compared to synchronized bees. Fitness consequences of a 3-day mismatch were species-specific. Both the early-spring species Osmia cornuta and the mid-spring species Osmia bicornis produced the same number of brood cells after a mismatch of 3days as under perfect synchronization. However, O.cornuta decreased the number of female offspring, whereas O.bicornis spread the brood cells over fewer nests, which may increase offspring mortality, e.g. due to parasitoids. The late-spring specialist Osmia brevicornis produced fewer brood cells even after a mismatch of 3days. Additionally, our results suggest that fitness losses after temporal mismatches are higher during warm than cold springs, as the naturally occurring temperature variability revealed that warm temperatures during starvation decreased the survival rate of O.bicornis. 5. We conclude that short temporal mismatches can cause clear fitness losses in solitary bees. Although our results suggest that bees have evolved species-specific strategies to mitigate fitness losses after temporal mismatches, the bees were not able to completely compensate for impacts on their fitness after temporal mismatches with their food resources

Age and origin of major Smith-Lemli-Opitz syndrome (SLOS) mutations in European populations

BACKGROUND: Smith-Lemli-Opitz syndrome (SLOS) (MIM 270 400) is an autosomal recessive multiple congenital anomalies/mental retardation syndrome caused by mutations in the Delta7-sterol reductase (DHCR7, E.C.1.3.1.21) gene. The prevalence of SLOS has been estimated to range between 1:15000 and 1:60000 in populations of European origin. METHODS AND RESULTS: We have analysed the frequency, origin, and age of DHCR7 mutations in European populations. In 263 SLOS patients 10 common alleles (c.964-1G>C, p.Trp151X, p.Thr93Met, p.Val326Leu, p.Arg352Trp, p.Arg404Cys, p.Phe302Leu, p.Leu157Pro, p.Gly410Ser, p.Arg445Gln) were found to constitute approximately 80% of disease-causing mutations. As reported before, the mutational spectra differed significantly between populations, and frequency peaks of common mutations were observed in North-West (c.964-1G>C), North-East (p.Trp151X, p.Val326Leu) and Southern Europe (p.Thr93Met). SLOS was virtually absent from Finland. The analysis of nearly 8000 alleles from 10 different European populations confirmed a geographical distribution of DHCR7 mutations as reported in previous studies. The common Null mutations in Northern Europe (combined ca. 1:70) occurred at a much higher frequency than expected from the reported prevalence of SLOS. In contrast the most common mutation in Mediterranean SLOS patients (p.Thr93Met) had a low population frequency. Haplotypes were constructed for SLOS chromosomes, and for wild-type chromosomes of African and European origins using eight cSNPs in the DHCR7 gene. The DHCR7 orthologue was sequenced in eight chimpanzees (Pan troglodytes) and three microsatellites were analysed in 50 of the SLOS families in order to estimate the age of the three major SLOS-causing mutations. CONCLUSIONS: The results indicate a time of first appearance of c.964-1G>C and p.Trp151X some 3000 years ago in North-West and North-East Europe, respectively. The p.Thr93Met mutations on the J haplotype has probably first arisen approximately 6000 years ago in the Eastern Mediterranean. Together, it appears that a combination of founder effects, recurrent mutations, and drift have shaped the present frequency distribution of DHCR7 mutations in Europe