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The thoracic morphology of Nannochorista (Nannochoristidae) and its implications for the phylogeny of Mecoptera and Antliophora

2009; Wiley; Volume: 48; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1111/j.1439-0469.2009.00535.x

1439-0469

Frank Friedrich, Rolf G. Beutel,

Diptera species taxonomy and behavior

External and internal thoracic structures of Nannochorista spp. are described in detail. The results are compared with conditions found in other endopterygote taxa, especially in members of Antliophora. Seventy-seven characters potentially useful for phylogenetic reconstruction are discussed, coded, presented as a data matrix and analysed cladistically. The thorax of Nannochorista shows a number of plesiomorphic characters compared with other mecopterans (except for Merope) and members of the other antliophoran groups (e.g. presence of prospina and associated muscles). No specific affinities of thoracic features of Nannochoristidae and Diptera were found. The cladistic analysis results in strongly supported Antliophora (e.g. intraprofurcal muscle and ventral pleural arms present; bundle of M. mesonoto-pleuralis posterior originates on pleural arm). The thoracic characters do not support the monophyly of Mecoptera. This is possibly an artefact of the analysis. Several potential thoracic autapomorphies of the order are inapplicable in Boreidae, Siphonaptera and Diptera. Boreidae and Siphonaptera share a suite of characters related with flightlessness and are retrieved as sistertaxa when characters associated with wing reduction are predefined as irreversible. Merope appears exceptionally plesiomorphic in its thoracic morphology. Pistillifera (excluding Meropidae) and Panorpoidea (Panorpidae + Panorpodidae) are supported as clades. Due to the strongly modified thoracic morphology of Siphonaptera, the position of this group remains uncertain. The phylogenetic reconstruction using thoracic features alone is clearly impeded by far reaching modifications in Diptera in correlation with an advanced type of anteromotorism, and complex suites of reductional features in the secondary wingless forms. Äußere und innere Strukturen des Thorax von zwei Nannochorista-Arten wurden untersucht. Die Befunde wurden mit den Verhältnissen bei anderen Gruppen der Endopterygota, insbesondere Vertretern der Antliophora, verglichen. 77 potentiell phylogenetisch relevante Merkmale wurden diskutiert, kodiert und in einer Datenmatrix zusammengestellt. Zur phylogenetischen Auswertung der Befunde wurden kladistische Analysen durchgeführt. Im Vergleich mit anderen Vertretern der Mecoptera (ohne Meropidae) und Antliophora weist der Thorax von Nannochorista zahlreiche plesiomorphe Merkmalszustände auf (z.B. Prospina und mit ihr assoziierte Muskeln vorhanden). Es wurden keine synapomorphen Übereinstimmungen im Thorax der Nannochoristidae und Diptera gefunden. Die cladistische Analyse ergab eine gut abgesicherte Monophylie der Antliophora (z.B. intraprofurcaler Muskel und ventrale Pleuralarme vorhanden; Anteil des M. mesonoto-pleuralis posterior enstpringt vom Pleuralarm). Die thorakalen Merkmale unterstützen nicht die Monophylie der Mecoptera. Das ist möglicherweise ein Artefakt, das zumindest teilweise durch die Unanwendbarkeit der möglichen Autapomorphien der Ordnung bei den Boreidae, Siphonaptera und Diptera bedingt ist. Die Boreidae und Siphonaptera weisen übereinstimmende Apomorphien auf, die mit dem Verlust der Flugfähigkeit zusammenhängen. Sie bilden ein Monophylum, wenn diese Merkmale als irreversibel definiert werden. Merope erscheint besonders ursprünglich bezüglich der thorakalen Morphologie. Die Pistillifera (exkl. Meropidae) werden als Monophylum bestätigt. Die Rekonstruktion der Phylogenie basierend auf thorakalen Merkmalen wird erschwert durch Modifikationen, die sich bei den Diptera aus dem ausgeprägten Anteromotorismus ergeben, und bei sekundär flugunfähigen Formen aus vielfältigen Reduktionserscheinungen. Appendix 1. Homologization with muscle nomenclatures used in the description of other antliophoran taxa Appendix 2. Character matrix (WinClada/NONA file) Please note: Wiley-Blackwell are not responsible for the content or functionality of any supporting materials supplied by the authors. Any queries (other than missing material) should be directed to the corresponding author for the article. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.