@phdthesis{Strehl2005,
  author    = {Strehl, Christoph-Peter},
  title     = {Evolution of colony characteristics in the harvester ant genus Pogonomyrmex},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14324},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Gattung Pogonomyrmex ist besonders gut geeignet, um die Evolution der Charakteristika von Ameisenkolonien allgemein zu untersuchen, und insbesondere deren soziogenetische Struktur, da die Biologie f{\"u}r einige ihrer Arten sehr gut bekannt ist, und eine Diversit{\"a}t an Paarungsh{\"a}ufigkeiten und K{\"o}nniginnenzahlen vorkommt. Diese Variation in der soziogenetischen Struktur der Kolonien erzeugt eine hohe Varianz an Verwandschaftsgraden innerhalb von Kolonien, und kann eine Hauptkomponente darstellen, welche die Evolution verschiedenster Koloniecharakteristika vorantreibt. Um die Variabilit{\"a}t intrakolonialer Verwandschaftsgrade innerhalb der Gattung Pogonomyrmex genau zu bestimmen, wurde f{\"u}r ausgew{\"a}hlte Mitglieder der Gattung, n{\"a}mlich f{\"u}r P. (sensu stricto) rugosus, P. (sensu stricto) badius and P. (Ephebomyrmex) pima, mit Hilfe der Technik des DNA-Fingerabdruckes die Anzahl an Matrilinien und Patrilinien bestimmt. Es wurde versucht die Evolution dieser Koloniecharakteristika vor dem Hintergrund einer Phylogenie zu erkl{\"a}ren. Zu diesem Zweck wurde ein Gen-Stammbaum f{\"u}r 39 Arten der Gattung Pogonomyrmex erstellt. Die Artabdeckung betrug 83\% bei den Nord-Amerikanischen, und 43\% bei den S{\"u}d-Amerikanischen Arten. Effektive Mehrfachpaarung von K{\"o}niginnen wurde f{\"u}r P. rugosus (me=4.1) und P. badius (me=6.7) best{\"a}tigt. Zus{\"a}tzlich wurde gezeigt, dass beide Arten monogyn sind. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen Verhaltensbeobachtungen von Mehrfachpaarungen in diesen Arten. Mittlerweile ist Mehrfachpaarung in 9 Pogonomyrmex Arten bekannt (bei 3 Arten durch Verhaltensbeobachtungen - bei 6 Arten durch genetischen Nachweis). In P. (E.) pima hingegen waren alle der untersuchten K{\"o}niginnen einfach gepaart (me=1.0). Daher k{\"o}nnte es sein, dass Mehrfachpaarung entweder fr{\"u}h in der Evolution der Gattung Pogonomyrmex entstand und nachtr{\"a}glich in der Untergattung Ephebomyrmex verloren wurde (Plesiomorphie-Hypothese), oder sie entstand zum ersten mal in der Untergattung Pogonomyrmex sensu stricto (Apomorphie-Hypothese). In P. huachucanus, einer Art, die basal zu dem Nord-Amerikanischen sensu stricto Komplex ist, k{\"o}nnten die im Vergleich zu ihren sensu stricto Verwandten geringeren effektiven Paarungsh{\"a}ufigkeiten der K{\"o}niginnen (J. Gadau and C.-P. Strehl, unver{\"o}ffentlicht) einen Wechsel von Monandrie zu Polyandrie im Verlauf der Entstehung der fortschrittlicheren sensu stricto Arten widerspiegeln, was die Apomorphie-Hypothese unterst{\"u}tzen w{\"u}rde. Die intrakolonialen Verwandtschaftsgrade sind dennoch in P. (E.) pima niedrig. Dies ist m{\"o}glicherweise auf mehrere reproduktive K{\"o}niginnen (Polygynie) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Polygynie ist ebenfalls dokumentiert f{\"u}r mindestens vier weitere Arten der Untergattung Ephebomyrmex, mit genetischer Evidenz allerdings bisher nur f{\"u}r P. (E.) pima. Es k{\"o}nnte sein, dass es einen evolution{\"a}ren Ausgleich (trade-off) zwischen Polyandrie und Polygynie innerhalb der Untergattung Ephebomyrmex gab, und daher beide Untergattungen eine hohe genetische Vielfalt innerhalb der Kolonien behielten. Diese hohe genetische Vielfalt k{\"o}nnte einer der Gr{\"u}nde sein f{\"u}r den Erfolg und die Radiation der Gattung Pogonomyrmex in Trockengebieten. Evolution k{\"o}nnte eine hohe genetische Vielfalt von Pogonomyrmex Kolonien beg{\"u}nstigt haben, da sie den Kolonien hilft die Organisation der Kolonie und die Effizienz mit der externe Aufgaben ausgef{\"u}hrt werden zu verbessern. Wenigstens in P. badius konnte eine Verkn{\"u}pfung zwischen Patrilinien und physischem Polyethismus gefunden werden, was auf eine Verbesserung der Kolonieorganisation mit Hilfe von Polyandrie hindeutet. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnten die dargelegten extremen Polyandrie- Werte den P. badius-Weibchen helfen die M{\"o}glichkeit der Inzucht aufgrund eingeschr{\"a}nkter Ausbreitung zu bew{\"a}ltigen. Eine eingeschr{\"a}nkte Ausbreitung wird auch in P. (E.) pima durch fl{\"u}gellose, intermorphe K{\"o}niginnen beobachtet. Jedoch wird bei P. (E.) pima die Inzucht durch Auskreuzen mittels M{\"a}nnchen m{\"o}glicherweise verhindert, da keine signifikante Inzucht gefunden wurde. In den vorliegenden Gen-Stammb{\"a}umen war die Untergattung Pogonomyrmex Ephebomyrmex von der Untergattung Pogonomyrmex sensu stricto getrennt. Daher k{\"o}nnte es sein, dass P. Ephebomyrmex in den Status einer Gattung erhoben wird, auch aufgrund distinkter morphologischer und lebensgeschichtlicher Charaktere. F{\"u}r eine pr{\"a}zise taxonomische Revision m{\"u}sste allerdings eine breite Erg{\"a}nzung an Arten vorgenommen werden. Es wurde in P. rugosus Kolonien normalerweise eine geringe Anzahl von unverwandten Arbeiterinnen vorgefunden, die m{\"o}glicherweise aus Brutraub ausgewachsener Kolonien auf G{\"u}ndungs-Kolonien stammen. Es ist allseits bekannt, dass die meisten Gr{\"u}ndungskolonien von benachbarten, ausgewachsenen Kolonien der eigenen Art zerst{\"o}rt werden, aber es wurde bisher angenommen, dass die Brut dieser Kolonien ebenfalls zerst{\"o}rt wurde. Dieser oft vernachl{\"a}ssigte Aspekt k{\"o}nnte einen wichtigen St{\"a}rke-Bonus f{\"u}r ausgewachsene Kolonien darstellen.},
  subject      = {Pogonomyrmex},
  language  = {en}
}