Host race formation in the meadowsweet and strawberry feeding leaf beetle Galerucella tenella

We investigated host race formation in Galerucella tenella, a leaf beetle which feeds preferentially on meadowsweet (Rosaceae) in its natural habitats, but has become an important pest on strawberry (Rosaceae) in agricultural areas. Beetles from two isolated sites (Skeppsvik in Sweden and Solf in Finland) were compared with respect to preference and performance. At Skeppsvik the beetles were found feeding on meadowsweet, while at Solf large populations only develop in strawberry plantations, despite the presence of meadowsweet.In reciprocal field transplantations and laboratory bioassays, beetles from both sites discriminated against their foreign host, using their natal plant to a significantly higher degree for both egg laying and feeding, but with one interesting exception, namely that beetles from Solf increased their use of and even preferred meadowsweet for feeding in the laboratory. This increased use of meadowsweet by adult Solf beetles in the laboratory (without conspecific competitors) may be attributed to a density-dependent strategy, whereby mothers avoid pre-emptying the nutritional resources of the plants that will host their offspring in cases where no competitors are present.Larval fitness did not differ significantly between host plants, although larval survival of Solf beetles was halved when reared on their non-natal host plant (meadowsweet). Although beetles from both sites preferred to oviposit on their local host plant, our results provide little evidence that this presumed adaptation has to do with the nutritional quality of the plants involved. Instead, we suggest that other factors associated with the plants, such as enemy-free space and resistance to drought may be more important selective agents, shaping host preference in the field.

ZusammenfassungWir untersuchten die Bildung von Wirtsrassen bei Gallerucella tenella, einem Blattkäfer, der in seinen natürlichen Habitaten bevorzugt Mädesüß (Rosaceae) frisst, aber zu einem wichtigen Schädling auf Erdbeeren (Rosaceae) in Agrargebieten geworden ist. Es wurden Käfer von zwei isolierten Standorten (Skeppsvik in Schweden und Solf in Finland) in Bezug auf ihre Präferenzen und Performanz verglichen. In Skeppsvik wurden die Käfer auf Mädesüß fressend gefunden, während sich große Populationen in Solf trotz des Vorkommens von Mädesüß nur in Erbeerplantagen finden. In reziproken Austauschexperimenten im Feld und in Laborexperimenten entschieden sich die Käfer beider Standorte gegen die fremden Wirtspflanzen und nutzten ihre ursprünglichen Pflanzen in einem signifikant höheren Maße für die Eiablage und den Fraß mit einer interessanten Ausnahme: Die Käfer aus Solf erhöhten die Nutzung und präferierten sogar Mädesüß beim Fraß im Labor. Diese erhöhte Nutzung von Mädesüß durch adulte Käfer aus Solf (ohne arteigene Konkurrenten) kann auf eine dichteabhängige Strategie zurückgeführt werden, mit der Mütter, in den Fällen in denen keine Konkurrenten anwesend sind, den Vorverbrauch der Ernährungsressourcen auf den Pflanzen vermeiden, die ihre Nachkommen beherbergen. Die Larvenfitness unterschied sich nicht signifikant zwischen den Wirtspflanzen, obwohl die Überlebensrate der Käfer aus Solf halbiert war, wenn sie auf den nicht ursprünglichen Wirtspflanzen (Mädesüß) aufgezogen wurden. Auch wenn die Käfer beider Standorte für die Eiablage ihre ursprünglichen Wirtspflanzen bevorzugten, liefern unsere Ergebnisse wenige Hinweise darauf, dass diese angenommene Adaptation etwas mit der Nahrungsqualität der betreffenden Pflanzen zu tun hat. Stattdessen vermuten wir, dass andere Faktoren, die mit den Pflanzen assoziiert sind, wie ein feindfreier Raum oder eine Austrocknungsresistenz, wichtigere selektive Faktoren sind, die eine Wirtspflanzenpräferenz im Gelände formen.