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Correlates of speed of evolution of host preference in a set of twelve populations of the butterfly Euphydryas editha

Michael C. SINGER, Chris D. THOMAS, Helen. L. BILLINGTON and Camille PARMESAN
Écoscience
Vol. 1, No. 2 (1994), pp. 107-114
Published by: Taylor & Francis, Ltd.
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/42900952
Page Count: 8
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Correlates of speed of evolution of host preference in a set of twelve populations of the butterfly Euphydryas editha
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Abstract

We measured oviposition preferences and offspring performance (survival of young larvae) within several populations of the butterfly Euphydryas editha. There was a significant association between speed of preference evolution and withinpopulation diversity of preference: preference ranks were more diverse within populations where preference was evolving rapidly than within "stable" populations that were not undergoing rapid preference evolution. Preference rank was invariant within each "stable" population, even if the population used several host species. We suggest that, at least in E. editha, intrapopulation variability of preference rank only becomes apparent during episodes of rapid diet evolution. Preference rank was highly variable among populations, and is capable of rapid evolutionary change. In each "stable" population, the rank order of oviposition preference for different plant species was adaptive, being identical with the rank order of survival of newly hatched larvae experimentally placed on the same plant species in the field. In contrast, during the 1980s, most insects in each of the rapidly-evolving populations preferred to oviposit on their traditional host species, although offspring survival was higher on the novel host. Comparison with the set of "stable" populations suggests that this situation should be temporary, and it has proved to be so. In the 1990s, oviposition preference and offspring performance achieved concordance in both rapidly evolving populations. In one case, this resulted from evolution of preference, such that the suitable novel host became the most preferred at the population level. In the second, a dramatic reversal of the direction of selection occurred in 1992. Almost all the insects on the novel host were killed by a frost, while those on the traditional host were unaffected. The insects continued to prefer their traditional host and this preference became adaptive, at least temporarily. La préférence de ponte ainsi que la performance des rejetons (survie des jeunes larves) ont été évaluées au sein de plusieurs populations de Euphydryas editha. Il existe un lien significatif entre la vitesse d'évolution et la diversité au sein des populations en ce qui a trait à la préférence : les ordres de préférence sont plus diversifiés dans les populations où la préférence évolue plus rapidement que dans les populations «stables» qui ne connaissent pas une telle rapidité d'évolution dans leur préférence. L'ordre de préférence ne varie pas au sein de chaque population dite «stable», même si la population utilise plusieurs espèces hôtes. La variabilité au sein des populations, tout au moins pour E. editha, ne s'exprimerait que durant les épisodes d'évolution rapide du régime alimentaire. L'ordre de préférence varie beaucoup entre les populations et il est sujet à un changement évolutif rapide. Dans chaque population «stable», l'ordre de préférence de ponte pour certaines espèces végétales est un caractère adaptatif, étant identique à l'ordre de survie des larves nouvellement écloses qui ont été placées de manière expérimentale sur le terrain, sur les mêmes espèces végétales. Durant les années 80, au contraire, la plupart des insectes au sein de populations connaissant une évolution rapide ont préféré l' oviposition sur leur espèce-hôte traditionnelle, bien que le taux de survie des larves ait été plus élevé sur une nouvelle espèce-hôte. La comparaison avec les populations «stables» suggère que cette situation ne devrait être que temporaire, ce qui a pu être démontré. Durant les années 90, la préférence en matière d'oviposition et la performance (survie) des larves ont concordé chez les populations connaissant une évolution rapide. Dans un cas, l'évolution en ce qui a trait à la préférence a été telle que la nouvelle espèce-hôte, plus appropriée, est devenue l'espèce préférée au niveau de la population. Dans l'autre cas, un renversement complet est survenu en 1992 dans le sens de la sélection. Presque tous les insectes sur la nouvelle espèce-hôte ont péri par suite d'un gel alors que ceux qui étaient sur leur hôte traditionnel n'ont pas été affectés. Les insectes ont maintenu leur préférence pour leur hôte traditionnel et cette préférence a pris un caractère adaptatif, au moins de manière temporaire.

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