Host Specialization and Evolution of Cuckoo Behavior in Bees

Abstract

Kukaččí včely jsou hnízdními parazity samotářských a někdy i sociálních druhů včel. Nestaví si svá hnízda a nezásobují je potravou pro své larvy. Místo toho hledají vhodné hostitelské hnízdo, do kterého své vajíčko nakladou. Jejich larvy se pak živí na zásobách hostitele. V této disertační práci jsem zkoumala hostitelskou specializaci kukaččích druhů včel. Zaměřila jsem se na to, jak se v průběhu evoluce hostitelská specializace kukaččích druhů vyvíjela a jaké faktory mohou výběr hostitele limitovat - konkrétně pak především zda a jakým způsobem kukaččí včely ovlivňuje potravní specializace hostitele. Předpokladem pro výzkum výše zmíněných otázek bylo sestavení fylogenezí zkoumaných skupin včel. Vytvořili jsme první fylogenetickou rekonstrukci tribu Sphecodini (Halictidae). Zrevidovali jsme taxonomii linií Neolarrini, Biastini a Townsendiellini (Apidae), které jsme všechny sloučili do jediného tribu Neolarrini. Zrekonstruovali jsme fylogenezi především palearktických druhů rodu Nomada, na jejímž základě jsme druhy rozdělili do 13 podrodů. Mapování ancestrálních stavů znaků ukázalo, že u kukaččích včel rodu Sphecodes docházelo v průběhu evoluce ke změnám hostitelů poměrně často a že kukaččí včely přeskakovaly i na fylogeneticky vzdálené hostitele z různých čeledí. Také se ukázalo, že zde není...

Cuckoo bees are nest parasites of solitary and sometimes also social bee species. They do not build their own nests. Nor do they provision their larvae. Instead, they seek out a suitable host nest to lay their eggs in, and their larvae then feed on the host's provisions. In this doctoral thesis, I examined the host specialization of cuckoo bee species. I focused on the evolution of host specialization of cuckoo bees and factors which may limit their host choice - specifically whether and how are cuckoo bees affected by host food specialization. Answering these questions required phylogenetic reconstruction of several cuckoo bee lineages. We produced the first phylogenetic reconstruction of the tribe Sphecodini (Halictidae) and revised the taxonomy of the lineages Neolarrini, Biastini and Townsendiellini (Apidae), merging them into a single tribe Neolarrini. Lastly, we reconstructed the phylogeny of the mainly Palaearctic species of the genus Nomada, on the basis of which we divided the Nomada species into 13 subgenera. The mapping of ancestral character states showed that cuckoo bees of the genus Sphecodes change hosts quite frequently during evolution and are able to switch to phylogenetically distant hosts from different families. It also appears that there is no evolutionary trend towards...