Armadillidium fajok (Isopoda, Oniscidea) ökomorfológiai adaptációi

Abstract

A szárazföldi ászkarákok (Crustacea: Oniscidea) a szárazföldi léthez különböző morfológiai és fiziológiai lehetőségeket kihasználva adaptálódtak. Alkalmazkodásuk foka, módja erősen befolyásolja előfordulásukat, földrajzi elterjedésüket. Modell taxonként használhatóak a környezeti hatások (mikrohabitat) és az azokkal szembeni tolerancia viszonyok (niche tényezők) kérdéseinek tanulmányozásához. Ökológiai szerepüket, funkciójukat tekintve fontos szerepet töltenek be az ökoszisztémák lebontó alrendszerében. Annak ellenére, hogy jól alkalmazkodtak a szárazföldi élethez, túlélésük szempontjából kulcsfontosságú a nedves környezet és a magas páratartalom. Vizsgálataink három, hazánkban is előforduló rokon fajt érintettek az Armadillidium genus-ból. Az Armadillidium nasatum (Budde-Lund, 1885) emberi közvetítéssel behurcolt faj túlélő populációit Magyarországon eddig csak üvegházakból sikerült bizonyítani (D- és Ny- Európában őshonos) Várható azonban, hogy a globális klímaváltozás hatásai következtében néhány éven belül adaptálódik és megtelepszik a szabadban is, elsősorban megfelelő mikroklimájú, városi élőhelyeken. Az Armadillidium versicolor (Stein, 1859) elterjedése korlátozott, de Közép-Európában általánosan előfordul. Hazánkban elsősorban vízpartok mentén terjed. A vizsgált fajok közül legismertebb a kozmopolita Armadillidium vulgare (Latreille, 1804), amely nagyon változatos élőhelyeken fordul elő, helyenként invazív fajként jelenik meg. A három faj földrajzi elterjedése és élőhely preferenciája erősen eltérő. Célunk volt az elterjedést, habitat választást magyarázó háttértényezők és a morfológiai adaptációk közti összefüggések feltárása. Vizsgálataink egyrészt a légzőszerv („tüdő”, fehérszerv, pszeudotrachea), másrészt a kültakaró morfológiájával - mint a vízháztartás fontos tényezőivel - foglalkozik. Feltételezésünk szerint a kiszáradás elleni adaptáció tükröződik a kutikula vastagságában és a légzőszerv szerkezetében. Eddigi eredményeink igazolják, hogy a tanulmányozott fajok sorrendbe állíthatóak a széles elterjedésű A. vulgare fajjal egy nedvességi grádiens egyik, míg az üvegházak párás környezetében élő A. nasatum fajjal a másik végén. Mind a fénymikroszkópos, mind az elektronmikroszkópos (TEM, SEM) vizsgálatok alapján jelentős különbségeket találtunk a fajok között a légzőszerv szerkezetében, a haemolympha tér és légzési tér egymáshoz viszonyított arányában, valamint a légzőhám felületének nagyságában. A kutikula hisztológiai vizsgálata a kültakaró fajonkénti vastagságbeli különbségét igazolta. A vártnak megfelelően a legtoleránsabb, kozmopolita A. vulgare légzőszerve a legkomplexebb, kutikulája a legvastagabb.

Woodlice (Crustacea: Oniscidea) have adaptated to terrestrial life by different morphological and physiological changes. Their geographical distribution is highly dependent on the rate of adaptation. They serve as a model taxon for studying envorimental effects (microhabitat) and tolerance relations (niche). Woodlice have a very important decomposing role in the ecosystems. Wet litter/soil conditions and high relative humidity are the key factors for their survival. We have studied three sister-species occuring in Hungary and belonging to the Armadillidium genus. Out of them Armadillidium nasatum (Budde-Lund, 1885) is an introduced one (originates from South - and West - Europe) and survives in Hungary mainly in hot houses of botanical gardens. It’s future establishment is expected in the wild connected to global warming processes. Armadillidium versicolor (Stein, 1859) is quite common in Middle-Europe but rather habitat dependent: it appears mainly along rivers and by lakeshores. The third species Armadillidium vulgare (Latreille, 1804), is the most widespread and a cosmopolitan one. It is present in a wide variety of habitats, sometimes it is even taken as an invasive species. The three species have different geographical distribution patterns and different tolerance limits against environmental condition. We aimed to study the morphological background supporting their ecological tolerance. We have investigated the morphology of pseudotrachea and cuticula as ’key factors’ against desiccation. We supposed that the differences in the structure of these organs might give an explanation to their adaptation to the altering habitat characteristics. A. vulgare seems to be the most resistent against environmental conditions while A. nasatum is the most sensitive one. Light- and transmission electron microscopic studies show clear differences among the three species: they differ in the structure of respiratory organs: thickness of pseudotrachea’s cuticula, ratio of haemolymph space and respiratory space. As we expected the most complex trachea system and the thickest cuticula belongs to A. vulgare.