New middle Eocene formicid species from Germany and the evolution of weaver ants

• Autorzy: Dlussky G.M. , Wappler T. , Wedmann S.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two new species of weaver ant are described from the Eocene of Germany. Males and gynes of Oecophylla longiceps Dlussky sp. nov. are found in the middle Eocene (about 47 Ma) of Grube Messel, Germany. Males, gynes and two workers of O. eckfeldiana Dlussky sp. nov. are recorded from the middle Eocene (about 43 Ma) of Eckfeld maar, Germany. The two new species are among the oldest records of the extant genus Oecophylla. First adaptations for moving in the forest canopy are present in the workers of O. eckfeldiana. Even more specialized adaptations for arboreal life are found in the workers of O. brischkei from Baltic amber. The coexistence of two species in Baltic amber and in the Bembridge marls suggests that in these cases different ecological niches were realised by sympatric species. Comparisons of the queens from different fossil and extant species indicate morphological trends, partly connected with increasing fertility. Most likely Oecophylla originated in the early Paleogene in the Palaearctic realm, radiating strongly during the climatic changes of the Eocene–Oligocene transition.

Słowa kluczowe

EN

Middle Eocene; formicid species; Germany; evolution; weaver ant; ant; green ant zob.weaver ant; Insecta; Hymenoptera; Formicidae; Oecophylla; new species; male; gyne; worker; paleontology

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 2008
• Tom: 53
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.615-626,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dlussky G.M.

• Moskovskij Gosudarstvennyj Universitet imeni M.V.Lomonosova, 119992, Moskva, Russia

autor

Wappler T.

autor

Wedmann S.

Bibliografia

• Azuma, N., Ogata, K., Kikuchi, T., and Higashi, S. 2006. Phylogeography of Asian weaver ants, Oecophylla smaragdina. Ecological Research 21: 126–136.
• Blüthgen, N. and Fiedler, K. 2002. Interactions between weaver ants Oecophylla smaragdina, homopterans, trees and lianas in an Australian rain forest canopy. Journal of Animal Ecology 71: 793–801.
• Bolton, B.A. 1994. Identification Guide to the Ant Genera of the World. 222 pp. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts.
• Bolton, B., Alpert, G., Ward, P. S., and Nasrecki, P. 2006. Bolton’s Catalogue of Ants of the World. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, CD−ROM.
• Chauvin, R. 1952. Sur la reconstruction du nid chez les fourmis Oecophylles (Oecophylla longinoda L.). Behaviour 4: 190–201.
• Cockerell, T.D.A. 1915. British fossil insects. Proceedings of the United States National Museum 49: 469–499.
• Cockerell, T.D.A. 1920. Fossil arthropods in the British Museum. 1. Annals and Magazine of Natural History 9: 273–279.
• Dlussky, G.M. 1981. Murav’i pustyn’. 230 pp. Nauka, Moskva.
• Dlussky, G.M. 1983. A new family of Upper Cretaceous Hymenoptera: an “intermediate link” between the ants and scolioids [in Russian, English translation: Paleontological Journal 17: 63–76]. Paleontologičeskij žurnal 1983 (3): 65–78.
• Dlussky, G.M. [Dlusskij, G.M.] and Fedoseeva, E.B. 1988. The origin and early evolutional steps of ants (Hymenoptera: Formicidae) [in Russian]. In: A.G. Ponomarenko (ed.), Melovoj biocenotičeskij krisis i evoluciâ nasekomyh, 70–144. Nauka, Moskva.
• Dlussky G.M. and Rasnitsyn A.P. 2003. Ants (Hymenoptera: Formicidae) of Formation Green River and some other middle Eocene deposits of North America. Russian Entomological Journal 11 (for 2002): 411–436.
• Emery, C. 1891. Le formiche dell'ambra Siciliana nel Museo Mineralogico dell'Università di Bologna. Memorie della Reale Accademia delle Scienze dell'Istituto di Bologna 5: 141–165.
• Fabricius, J.C. 1775. Systema entomologiae, sistens insectorum classes, ordines, genera, species, adiectis synonymis, locis, descriptionibus, observationibus. 832 pp. Libraria Kortii, Flensburgi et Lipsiae.
• Felder, M. and Harms, F.−J. 2004. Lithologie und genetische Interpretation der vulkano−sedimentären Ablagerungen aus der Grube Messel anhand der Forschungsbohrung Messel 2001 und weiterer Bohrungen. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 252: 151–203.
• Förster, B. 1891. Die Insekten des “Plattigen Steinmergels” von Brunstatt. Abhandlungen zur Geologischen Spezialkarte von Elsass−Lothringen 3: 333–594.
• Franzen, J.L. 2005. The implications of the numerical dating of the Messel fossil deposit (Eocene, Germany) for mammalian biochronology. Annales de Paléontologie 91: 329–335.
• Fuhrmann, R. 2005. Die Bernsteinlagerstätte Bitterfeld, nur ein Höhepunkt des Vorkommens von Bernstein (Succinit) im Tertiär Mitteldeutschlands. Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften 156: 517–529.
• Harms, F.−J. 2002. Steine erzählen Geschichte(n): Ursache für die Entstehung des Messel−Sees gefunden. Natur und Museum 132: 1–4.
• Heer, O. 1849. Die Insektenfauna der Tertiärgebilde von Oeningen und von Radoboj in Croatien. Zweiter Theil: Heuschrecken, Florfliegen, Aderflügler, Schmetterlinge und Fliegen. vi + 264 pp. W. Engelmann, Leipzig.
• Hölldobler, B. 1979. Territories of the African weaver ant (Oecophylla longinoda [Latreille]). Zeitschrift fur Tierpsychologie 51: 201–213.
• Hölldobler, B. 1983. Territorial behaviour in the green tree ant (Oecophylla smaragdina). Biotropica 15: 241–250.
• Hölldobler, B. and Wilson, E.O. 1977. Weaver Ants. Scientific American 237: 146–154.
• Hölldobler, B. and Wilson, E.O. 1983. The evolution of communal nestweaving in ants. American Scientist 71: 490–499.
• Hölldobler, B. and Wilson, E.O. 1990. The ants. 732 pp. Springer Verlag, Berlin.
• Hörnschemeyer, T. and Wedmann, S. 1994. Fossile Prachtkäfer (Coleoptera: Buprestidae: Buprestinae) aus dem Mitteleozän der Grube Messel bei Darmstadt, Teil 1.Courier Forschungsinstitut Senckenberg 170: 85–136.
• Hoffeins, C. and Hoffeins, H.W. 2003. Untersuchungen über die Häufigkeit von Inklusen in Baltischem und Bitterfelder Bernstein (Tertiär, Eozän) aus unselektierten Aufsammlungen unter besonderer Berücksichtigung der Ordnung Diptera. Studia Dipterologica 10: 381–392.
• Hooker, J.J., Collinson, M., Grimes, S., Sille, N., and Mattey, D. 2007. Discussion on the Eocene–Oligocene boundary in the UK. Journal of the Geological Society 164: 685–688.
• Hong, Y.−C. 1984. Fossil insects in the diatoms of Shanwang. Bulletin of the Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources 8: 1–15.
• Johnson, R.N., Agapow, P.−M., and Crozier, R.H. 2003 A tree island approach to inferring phylogeny in the ant subfamily Formicinae, with especial reference to the evolution of weaving. Molecular Phylogenetics and Evolution 29: 317–330.
• Knuth, G., Koch, T., Rappsilber, I., and Volland, L. 2002. Zum Bernstein im Bitterfelder Raum – Geologie und genetische Aspekte. Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften B 24: 35–46.
• Latreille, P.A. 1802. Description d'une nouvelle espece de fourmi. Bulletin des Sciences par la Societe Philomathique 3: 65–66.
• Latreille, P.A. 1809. Genera crustaceorum et insectorum, secundum ordinem naturalem in familias disposita, iconibus exemplisque plurimis explicata. 399 pp. Amand Koenig, Paris.
• Ledoux, A. 1949. Le cycle évolutif de la fourmi fileuse (Oecophylla longinoda Latr.). Comptes rendus de l'Académie des Sciences 229: 246–248.
• Ledoux, A. 1950. Recherche sur la biologic de la fourmi fileuse (Oecophylla longinodaLatr.).Annales des Sciences Naturelles(Zoologie) 12: 313–461.
• Lokkers, C. 1986. The distribution of the Weaver Ant, Oecophylla smaragdina (Fabricius) (Hymenoptera, Formicidae) in Northern Australia. Australian Journal of Zoology 34: 683–687.
• Lutz, H. 1986. Eine neue Unterfamilie der Formicidae (Insecta: Hymenoptera) aus dem mittel−eozänen Ölschiefer der “Grube Messel” bei Darmstadt (Deutschland, S−Hessen). Senckenbergiana lethaea 67: 177–218.
• Lutz, H. 1990. Systematische und palökologische Untersuchungen an Insekten aus dem Mittel−Eozän der Grube Messel bei Darmstadt. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 124: 1–165.
• Lutz, H. 1993. Zur Taphonomie der aquatischen und terrestrischen Fauna des “Eckfelder Maares” (Mittel−Eozän; Deutschland): Ergebnisse aus den Grabungen 1990–1992. Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv 31: 85–113.
• Lutz, H., Frankenhäuser, H., and Neuffer, F.O. 1998. Fossilfundstätte Eckfelder Maar – Archiv eines mitteleozänen Lebensraumes in der Eifel. 51 pp. Landessammlung für Naturkunde, Mainz.
• Lutz, H. and Neuffer, F. O. 2000. The middle Eocene fossillagerstätte Eckfeld Maar. Geologiska Föreningen 122: 95–96.
• Mayr, G. 1867. Vorläufige Studien über die Radoboj−Formiciden, in der Sammlung der k.k. geologischen Reichsanstalt. Jahrbuch der k.k. Geologischen Reichsanstalt. Wien 17: 47–62.
• Mayr, G. 1868. Die Ameisen des baltischen Bernsteins. Beiträge zur Naturkunde Preussens 1: 1–102.
• Mertz, D.F. and Renne, P.R. 2005. A numerical age for the Messel fossil deposit (UNESCO World Heritage Site) derived from 40Ar/39Ar dating on a basaltic rock fragment. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 255: 67–75.
• Mertz, D.F., Harms, F.−J., Gabriel, G., and Felder, M. 2004. Arbeitstreffen in der Forschungsstation Grube Messel mit neuen Ergebnissen aus der Messel−Forschung. Natur und Museum 134: 289–290.
• Mertz, D. F., Swisher, C.C., Franzen, J.L., Neuffer, F.O., and Lutz, H. 2000. Numerical dating of the Eckfeld maar fossil site, Eifel, Germany: A calibration mark for the Eocene time scale.Naturwissenschaften 87: 270–274.
• Neuffer, F.O., Gruber, G., Lutz, H., and Frankenhäuser, H. 1996. Das Eckfelder Maar – Zeuge tropischen Lebens in der Eifel. 102 pp. Landessammlung für Naturkunde, Mainz.
• Peeters, C. and Andersen, A.N. 1989. Cooperation between dealate queens during colony foundation in the Green tree ant, Oecophylla smaragdina. Psyche 96: 39–44.
• Pirrung, M., Büchel, G., and Jacoby, W. 2001. The Tertiary volcanic basins of Eckfeld, Enspel and Messel (Germany). Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 152: 27–59.
• Richter, G. and Baszio, S. 2001. Traces of a limnic food web in the Eocene lake Messel—a preliminary report based on fish coprolite analyses. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 166: 345–368.
• Riou, B. 1999. Descriptions de quelques insectes fossiles du Mioècne supérieur de la Montagne d'Andance (Ardèche, France). École Pratique des Hautes Études, Biologie et Evolution des Insectes 11/12: 123–133.
• Röschmann, F. and Mohrig, W. 1995. Die Trauermücken des Sächsischen Bernsteins aus dem Untermiozän von Bitterfeld/Deutschland (Diptera, Sciaridae). Deutsche Entomologische Zeitschrift 42: 17–54.
• Schumann, H. and Wendt, H. 1989. Kenntnis der tierischen Inklusen des Sächsischen Bernsteins.Deutsche Entomologische Zeitschrift 36: 33–44.
• Smith, F. 1860. Catalogue of hymenopterous insects collected by Mr. A. R. Wallace in the Islands of Bachian, Kaisaa, Amboyna, Gilolo, and at Dory in New Guinea. Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London, Zoology 5: 93–143.
• Sudd, J.H. 1967. An Introduction to the Behaviour of Ants. 200 pp. Edward Arnold, London.
• Théobald, N. 1937. Les insectes fossiles des terrains oligocènes de France. 473 pp. G. Thomas, Nancy.
• Tröster, G. 1991. Eine neue Gattung der Elateridae (Insecta: Coleoptera) Macropunctum gen. n. aus der Messel−Formation des unteren Mittel−Eozän der Fundstätte Messel. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 139: 99–117.
• Tröster, G. 1993. Wasserkäfer und andere Raritäten – Neue Coleoptera−Funde aus den mitteleozänen Tonsteinen der Grube Messel bei Darmstadt. Kaupia – Darmstädter Beiträge zur Naturgeschichte 2: 145–154.
• Tröster, G. 1994. Fossile Elateridae (Insecta: Coleoptera) aus dem Unteren Mitteleozän (Lutetium) der Grube Messel bei Darmstadt. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 170: 11–64.
• Tröster, G. 1999. An unusual new fossil click−beetle (Coleoptera: Elateridae) from the middle Eocene of the Grube Messel (Germany). Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Monatshefte 1999: 11–20.
• Vanderplank, F.L. 1960. The bionomics and ecology of the red tree ant, Oecophylla sp. and its relationship to the coconut bug Pseudotheraptus wayi Brown (Coreidae). The Journal of Animal Ecology 29: 15–33.
• Wappler, T. 2002. Dicranoptycha (Insecta: Nematocera: Limoniidae) aus der mitteleozänen Fossillagerstätte Eckfelder Maar bei Manderscheid / Eifel (Deutschland). Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv 40: 129–134.
• Wappler, T. 2003a. Die Insekten aus dem Mittel−Eozän des Eckfelder Maares, Vulkaneifel. Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv Beiheft 27: 1–234.
• Wappler, T. 2003b. New fossil lace bugs (Heteroptera: Tingidae) from the Middle Eocene of the Grube Messel (Germany), with a catalog of fossil lace bugs. Zootaxa 374: 1–26.
• Wappler, T. 2006. Lutetiacader, a puzzling new genus of cantacaderid lace bugs (Heteroptera: Tingidae) from the Middle Eocene Messel Maar, Germany. Palaeontology 49: 435–444.
• Wappler, T. and Andersen, N.M. 2004. Fossil water striders from the Middle Eocene fossil sites of Eckfeld and Messel, Germany (Hemiptera, Gerromorpha). Paläontologoische Zeitschrift 78: 41–52.
• Wappler, T. and Engel, M.S. 2003. The middle Eocene bee faunas of Eckfeld and Messel, Germany (Hymenoptera: Apoidea). Journal of Paleontology 77: 908–921.
• Wappler, T. and Engel, M.S. 2006. A new record of Mastotermes from the Eocene of Germany (Isoptera: Mastotermitidae). Journal of Paleontology 80: 380–385.
• Wappler, T., Smith, V. S., and Dalgleish, R.C. 2004. Scratching an ancient itch: an Eocene bird louse fossil. Proceedings of the Royal Society of London B 271 (Supplement to No. 5): 255–258.
• Way, M.J. 1954. Studies on the life history and ecology of the ant Oecophylla longinoda Latreille. Bulletin of Entomological Research 45: 93–112.
• Way, M. and Kahoo K. 1992. Role of ants in pest management. Annual Review of Entomology 37: 479–503.
• Weber, N.A. 1949. The functional significance of dimorphism in African ant, Oecophylla. Ecology 30: 397–400.
• Wedmann, S. 2005. Annotated taxon−list of the invertebrate animals from the Eocene fossil site Grube Messel near Darmstadt, Germany. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 255: 103–110.
• Wedmann, S. 2007. A nemestrinid fly (Insecta: Diptera: Nemestrinidae: cf. Hirmoneura) from the Eocene Messel Pit (Germany). Journal of Paleontology 81: 1114–1117.
• Wedmann, S. and Hörnschemeyer, T. 1994. Fossile Prachtkäfer (Coleoptera: Buprestidae: Buprestinae und Agrilinae) aus dem Mitteleozän der Grube Messel bei Darmstadt, Teil 2. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 170: 137–187.
• Wedmann, S. and Makarkin, V. 2007. A new genus of Mantispidae (Insecta: Neuroptera) from the Eocene of Germany, with a review of the fossil record and palaeobiogeography of the family. Zoological Journal of the Linnean Society 149: 701–716.
• Wedmann, S. and Richter, G. 2007. The ecological role of immature phantom midges (Diptera: Chaoboridae) in the Eocene Lake Messel, Germany. African Invertebrates 48: 59–70.
• Wedmann, S. and Yeates, D. 2008. Eocene records of bee flies (Insecta, Diptera, Bombyliidae, Comptosia): Their paleobiogeographic implications and remarks on the evolutionary history of bombyliids. Palaeontology 51: 231–240.
• Wedmann, S., Bradler, S., and Rust, J. 2007. The first fossil leaf insect: 47 million years of specialized cryptic morphology and behaviour. Proceedings of the National Academy of Sciences 104: 565–569.
• Weitschat, W. 1997. Bitterfelder Bernstein – Ein eozäner Bernstein auf miozäner Lägerstätte. Metalla 66: 71–84.
• Wheeler, W.M. 1915. The ants of the Baltic Amber. Schriften der Physikalisch−ökonomischen Gesellschaft zu Königsberg 55 (for 1914): 1–142.
• Wheeler, W.M. 1922. Ants of the American Museum Congo expedition. A contribution to the myrmecology of Africa. II. The ants collected by the American Museum Congo Expedition. Bulletin of the American Museum of Natural History 45: 39–269.
• Wilde, V. and Frankenhäuser, H. 1998. The Middle Eocene plant taphocoenosis from Eckfeld (Eifel, Germany). Review of Palaeobotany and Palynology 101: 7–28.
• Wilson, E.O. and Taylor, R.W. 1964. A fossil ant colony: new evidence of social antiquity. Psyche 71: 93–103.
• Zhang, J. 1989. Fossil Insects from Shanwang, Shandong, China. 459 pp. Shandong Science and Technology Publishing House, Jinan.