Systematics of the shoot fly subgenus atherigona s. str. (diptera: muscidae) of South Africa
Loading...
Date
2014-07
Authors
Muller, Burgert Smith
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of the Free State
Abstract
English: Atherigona Rondani, 1856, is considered one of the most speciose genera of Muscidae, with 131 species presently known from the Afrotropical Region. The genus has been studied by numerous taxonomists since the 1800s, with some species having been described as part of Anthomyia Meigen, 1803 and Coenosia Meigen 1826. Historically it was placed as part of the Coenosiinae due to the presence of some similar diagnostic characters. It was later provisionally placed in the Phaoniinae, as a separate tribe Atherigonini, on the basis of its many autapomorphies. The unique morphology of its puparial form and affinities of the larvae to the Reinwardtiinae (= Azeliinae: Reinwardtiini) have further warranted it being placed in its own separate subfamily, Atherigoninae. Its two subgenera can easily be distinguished, with males of Atherigona s. str. having a trifoliate process and in most cases also a hypopygial prominence, and females a pair of anterior plates on tergite 8. These structures are absent from the other subgenus Acritochaeta Grimshaw, 1901.
Over the past 188 years 39 papers have been published dealing with shoot fly species occurring in the Afrotropical Region in which 125 new species of Atherigona s. str. have been described, 43 of which are included in the present study (Chapter 2). Not much is known of South African species in terms of taxonomy and distribution, as most species described from the country were included in past revisions by happenstance. This phenomenon is the main justification for the present study.
Species of Atherigona s. str. are known to occur on graminaceous plants, such as certain crops, i.e. sorghum, wheat, millet and barley, as well as wild grasses. Due to the wide distribution of their host plants, the flies obviously also have a wide distribution and have been recorded throughout most of Africa (Chapter 3), and in many parts of the world where graminaceous crops are grown.
Whilst the majority of species are not considered pests, several species are damaging. The most serious pest species is the sorghum shoot fly, A. soccata Rondani, 1871. The larvae damage the growth points of crop seedlings, leading to typical dead heart symptoms. This severely stunts the growth phenology of the plants, leading to considerable yield loss.
Sixty-eight South African species of the subgenus Atherigona s. str. are treated within this study (Chapter 2) including 25 new species based on male specimens. These are A. albicornis sp. n., A. capitulata sp. n., A. chrysohypene sp. n., A. convexa sp. n., A. danielssoni sp. n., A. erectisetula sp. n., A. flavifinis sp. n., A. flaviheteropalpata sp. n., A. heteropalpata sp. n., A. kirkspriggsi sp. n., A. latibasilaris sp. n., A. libertensis sp. n.,
A. londti sp. n., A. ndumoensis sp. n., A. nesshurstensis sp. n., A. oblonga sp. n.,
A. parviclivis sp. n., A. parvihumilata sp. n., A. piscatoris sp. n., A. rimapicis sp. n., A. stuckenbergi sp. n., A. tigris sp. n., A. umbonata sp. n., A. vernoni sp. n. and A. zulu sp. n. Atherigona hancocki van Emden, 1940 is designated as junior synonym of A. divergens Stein, 1913. The known diversity for the South African region is increased from approximately 35 to 43 species. An illustrated key to identify the males of the subgenus is also included in the chapter.
The distribution of Atherigona s. str. within South Africa is determined through the use of recorded and georeferenced specimen record localities (Chapter 3). A regression analysis is performed to determine the degree of sampling bias, using calculated species richness and species occurrence grid data. It is determined that there is 74.47 % correlation between the two variables, indicating a reasonably high sampling bias. The maps generated also showed that Tier 1 protected areas within the savanna and grassland biomes have the highest species richness, which highlights the importance of these areas for the preservation of the country’s natural heritage, but also the
effect that these areas have with regard to sampling bias.
Afrikaans: Atherigona Rondani, 1856 word beskou as een van die mees spesie-ryke genera binne die Muscidae, met 131 spesies huidiglik opgeteken as afkomstig vanaf die Afrotropiese streek. Die genus is al deur menige taksonome sedert die agtienhonderds bestudeer, met sommige spesies wat binne die genera Anthomyia Meigen, 1803 en Coenosia Meigen, 1826 beskryf is. Atherigona het oorspronklik deel uitgemaak van die Coenosiinae, hoofsaaklik as gevolg van ooreenkomste in verband met sekere kenmerkende eienskappe. Dit is later voorlopig in die Phaoniinae as ‘n aparte tribus, tewete Atherigonini, op grond van sy menige outapomorfieë geplaas. Die unieke morfologie van die papie-stadium, asook die larwale verwantskappe met die van die Reinwardtiini (Azeliinae), het die plasing van Atherigona in sy eie subfamilie, Atherigoninae, geregverdig. Twee subgenera kan binne die genus onderskei word. Die manlike eksemplare van Atherigona s. str. het ‘n drie-loof proses, sowel as a hypopygiale uitsteeksel in meeste spesies, terwyl die wyfies ‘n paar anterieure plate op tergiet 8 besit. Acritochaeta Grimshaw, 1901, besit egter geen van die voorafgenoemde kenmerke nie. Oor die afgelope 188 jaar is 39 artikels met betrekking tot die stamvlieg spesies wat in die Afrotropiese streek voorkom, gepubliseer, waarin 125 nuwe Atherigona s. str. spesies beskryf word. Drie-en-veertig van die voorafgenoemde spesies word gedurende die huidige studie behandel (Hoofstuk 2). Bittermin inligting is beskikbaar rakende die taksonomie en verspreiding van Suid-Afrikaanse spesies, aangesien die meerderheid van spesies wat beskryf was toevallig deel uitgemaak het van die voorafgenoemde hersienings. Spesies wat tot Atherigona s. str. behoort is bekend daarvoor dat hulle grasagtige gewasse, tewete sorghum, koring, manna en gars, asook wilde grasse as gashere kan benut. Ingevolge die wye verspreiding van hul gashere, is stamvlieë net so wyd verspreid. As sulks kom stamvlieë dus omtrent regoor die hele Afrika kontinent, (Hoofstuk 3), asook in wêrelddele waar gepaste gewasse verbou word, voor. Alhoewel die oorgrootte meerderheid van spesies nie as skadelik beskou word nie, is daar verskeie spesies wat wel as plae voorkom. Die mees skadelike voorbeeld hiervan is die sorghum stamvlieg, A. soccata Rondani, 1871. Hul larwes beskadig die groeipunte van jong gewas-saailinge, wat tot direkte opbrengs verliese kan lei, aangesien tot 90 % van saailinge besmet kan wees. Agt-en-sestig Suid-Afrikaanse spesies van Atherigona s. str. is gedurende hierdie studie (Hoofstuk 2) behandel, insluitende 25 nuwe spesies gebaseer op mannetjies. Die nuwe spesies is naamlik A. albicornis sp. n., A. capitulata sp. n., A. chrysohypene sp. n., A. convexa sp. n., A. danielssoni sp. n., A. erectisetula sp. n., A. flavifinis sp. n., A. flaviheteropalpata sp. n., A. heteropalpata sp. n., A. kirkspriggsi sp. n., A. latibasilaris sp. n., A. libertensis sp. n., A. londti sp. n., A. ndumoensis sp. n., A. nesshurstensis sp. n., A. oblonga sp. n., A. parviclivis sp. n., A. parvihumilata sp. n., A. piscatoris sp. n., A. rimapicis sp. n., A. stuckenbergi sp. n., A. tigris sp. n., A. umbonata sp. n., A. vernoni sp. n. en A. zulu sp. n. Atherigona hancocki van Emden, 1940 is ook aangewys as ‘n nuwe junior sinoniem van A. divergens Stein, 1913. Die huidige kennis rakende die diversiteit van die Suid-Afrikaanse streek is ook uitgebrei vanaf die vooraf berekende 35 spesies na 43 spesies. ‘n Geïllustreerde sleutel vir die manlike Suid-Afrikaanse spesies van Atherigona s. str. is ook in die hoofstuk ingesluit. Die verspreiding van Atherigona s. str. in Suid-Afrika is deur gebruik te maak van aangetekende, sowel as geografies berekende, lokaliteite bereken (Hoofstuk 3). ‘n Regressie analise is, om die graad van versameling-vooroordeel te bepaal, uitgevoer. Dit is moontlik gemaak deur die gebruik van spesies-rykheid en spesies-teenwoordigheid rooster data. Dit is bevind dat daar ‘n ongeveer 74.47 % verband tussen die twee veranderlikes is, wat daarop dui dat daar ‘n duidelike versamelings- vooroordeling met betrekking tot veldwerk bestaan. Die verspreidingskaarte wat gegenereer is, het getoon dat Vlak 1 beskermde gebiede, veral dié wat binne savanna- en grasland-biome val, die grootste spesies rykheid gehad het. Dít beklemtoon egter nie net die belang van beskermde gebiede met betrekking tot die bewaring van Suid-Afrika se natuurlike erfenis nie, maar ook die invloed van sulke gebiede met betrekking tot veldwerk en enige versamel-partydigheid wat daarmee gepaard mag gaan.
Afrikaans: Atherigona Rondani, 1856 word beskou as een van die mees spesie-ryke genera binne die Muscidae, met 131 spesies huidiglik opgeteken as afkomstig vanaf die Afrotropiese streek. Die genus is al deur menige taksonome sedert die agtienhonderds bestudeer, met sommige spesies wat binne die genera Anthomyia Meigen, 1803 en Coenosia Meigen, 1826 beskryf is. Atherigona het oorspronklik deel uitgemaak van die Coenosiinae, hoofsaaklik as gevolg van ooreenkomste in verband met sekere kenmerkende eienskappe. Dit is later voorlopig in die Phaoniinae as ‘n aparte tribus, tewete Atherigonini, op grond van sy menige outapomorfieë geplaas. Die unieke morfologie van die papie-stadium, asook die larwale verwantskappe met die van die Reinwardtiini (Azeliinae), het die plasing van Atherigona in sy eie subfamilie, Atherigoninae, geregverdig. Twee subgenera kan binne die genus onderskei word. Die manlike eksemplare van Atherigona s. str. het ‘n drie-loof proses, sowel as a hypopygiale uitsteeksel in meeste spesies, terwyl die wyfies ‘n paar anterieure plate op tergiet 8 besit. Acritochaeta Grimshaw, 1901, besit egter geen van die voorafgenoemde kenmerke nie. Oor die afgelope 188 jaar is 39 artikels met betrekking tot die stamvlieg spesies wat in die Afrotropiese streek voorkom, gepubliseer, waarin 125 nuwe Atherigona s. str. spesies beskryf word. Drie-en-veertig van die voorafgenoemde spesies word gedurende die huidige studie behandel (Hoofstuk 2). Bittermin inligting is beskikbaar rakende die taksonomie en verspreiding van Suid-Afrikaanse spesies, aangesien die meerderheid van spesies wat beskryf was toevallig deel uitgemaak het van die voorafgenoemde hersienings. Spesies wat tot Atherigona s. str. behoort is bekend daarvoor dat hulle grasagtige gewasse, tewete sorghum, koring, manna en gars, asook wilde grasse as gashere kan benut. Ingevolge die wye verspreiding van hul gashere, is stamvlieë net so wyd verspreid. As sulks kom stamvlieë dus omtrent regoor die hele Afrika kontinent, (Hoofstuk 3), asook in wêrelddele waar gepaste gewasse verbou word, voor. Alhoewel die oorgrootte meerderheid van spesies nie as skadelik beskou word nie, is daar verskeie spesies wat wel as plae voorkom. Die mees skadelike voorbeeld hiervan is die sorghum stamvlieg, A. soccata Rondani, 1871. Hul larwes beskadig die groeipunte van jong gewas-saailinge, wat tot direkte opbrengs verliese kan lei, aangesien tot 90 % van saailinge besmet kan wees. Agt-en-sestig Suid-Afrikaanse spesies van Atherigona s. str. is gedurende hierdie studie (Hoofstuk 2) behandel, insluitende 25 nuwe spesies gebaseer op mannetjies. Die nuwe spesies is naamlik A. albicornis sp. n., A. capitulata sp. n., A. chrysohypene sp. n., A. convexa sp. n., A. danielssoni sp. n., A. erectisetula sp. n., A. flavifinis sp. n., A. flaviheteropalpata sp. n., A. heteropalpata sp. n., A. kirkspriggsi sp. n., A. latibasilaris sp. n., A. libertensis sp. n., A. londti sp. n., A. ndumoensis sp. n., A. nesshurstensis sp. n., A. oblonga sp. n., A. parviclivis sp. n., A. parvihumilata sp. n., A. piscatoris sp. n., A. rimapicis sp. n., A. stuckenbergi sp. n., A. tigris sp. n., A. umbonata sp. n., A. vernoni sp. n. en A. zulu sp. n. Atherigona hancocki van Emden, 1940 is ook aangewys as ‘n nuwe junior sinoniem van A. divergens Stein, 1913. Die huidige kennis rakende die diversiteit van die Suid-Afrikaanse streek is ook uitgebrei vanaf die vooraf berekende 35 spesies na 43 spesies. ‘n Geïllustreerde sleutel vir die manlike Suid-Afrikaanse spesies van Atherigona s. str. is ook in die hoofstuk ingesluit. Die verspreiding van Atherigona s. str. in Suid-Afrika is deur gebruik te maak van aangetekende, sowel as geografies berekende, lokaliteite bereken (Hoofstuk 3). ‘n Regressie analise is, om die graad van versameling-vooroordeel te bepaal, uitgevoer. Dit is moontlik gemaak deur die gebruik van spesies-rykheid en spesies-teenwoordigheid rooster data. Dit is bevind dat daar ‘n ongeveer 74.47 % verband tussen die twee veranderlikes is, wat daarop dui dat daar ‘n duidelike versamelings- vooroordeling met betrekking tot veldwerk bestaan. Die verspreidingskaarte wat gegenereer is, het getoon dat Vlak 1 beskermde gebiede, veral dié wat binne savanna- en grasland-biome val, die grootste spesies rykheid gehad het. Dít beklemtoon egter nie net die belang van beskermde gebiede met betrekking tot die bewaring van Suid-Afrika se natuurlike erfenis nie, maar ook die invloed van sulke gebiede met betrekking tot veldwerk en enige versamel-partydigheid wat daarmee gepaard mag gaan.
Description
Keywords
South Africa, Dissertation (M.Sc. (Zoology and Entomology))--University of the Free State, 2014, Zoology -- Classification