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Freezing susceptibility and freezing tolerance in Palaearctic Cetoniidae (Coleoptera)

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Abstract:

Insects have evolved various adaptations that allow them to survive adverse seasons. In terms of cold-hardiness, they may classically be divided into freezing-susceptible versus freezing-tolerant species. But this concept of two alternative cold-hardiness strategies is now amendable, and to better understand these adaptive mechanisms, it is of interest to study freezing resistance in taxonomically related insect species, i.e., belonging to the same family or to a group of closely related organisms sharing similar resources. Freezing susceptibility and freezing tolerance have previously been recorded in the larvae of species in the same guild of the family Cetoniidae, which mainly colonise wood mould in hollow trees. We compared freezing hardiness in five species of Cetoniidae, three species in the subfamily Trichiinae, Gnorimus nobilis (Linné), Trichius fasciatus (Linné), and Osmoderma eremita (Scopoli), and two species in the subfamily Cetoniinae, Cetonia aurata (Linné) and Cetonischema aeruginosa (Drury). Our results mainly show that two contrasting mechanisms are used during winter by third-instar larvae: those of the Trichiinae (apart from O. eremita) are probably characterized by year-round freezing susceptibility, and those of O. eremita and the Cetoniinae are probably distinguished by seasonal freezing susceptibility (summer) and seasonal freezing tolerance (winter). We question the current taxonomic position of the genus Osmoderma. Morphological, ecological, and behavioural arguments may be put forward to support the transfer of O. eremita from the Trichiinae to the Cetoniinae, and we stress that ecophysiological arguments, often neglected in this kind of taxonomic revision, must also be taken into account.

Au cours de leur évolution, les insectes ont développé des adaptations variées qui leur permettent de survivre lors de périodes contraignantes. Du point de vue de la résistance au gel, les insectes ont longtemps été répartis entre espèces intolérantes et espèces tolérantes. Mais ce concept de stratégies alternatives est maintenant remis en cause; pour une meilleure compréhension de ces mécanismes adaptatifs, il est dès lors utile d'étudier la résistance au gel chez des espèces taxonomiquement apparentées appartenant à la même famille ou à la même guilde. Des cas d'intolérance et de tolérance au gel ont déjà été rapportés chez des larves d'insectes saproxylophages. Nous comparons dans ce travail la résistance au gel de cinq espèces de la famille des Cetoniidae, dont trois espèces de la sous-famille des Trichiinae, Gnorimus nobilis (Linné), Trichius fasciatus (Linné), Osmoderma eremita (Scopoli) et deux espèces de la sous-famille des Cetoniinae, Cetonia aurata (Linné), Cetonischema aeruginosa (Drury). Nos résultats mettent en évidence deux mécanismes distincts utilisés par les larves de troisième stade : l'intolérance au gel (tout au long de l'année) caractérise probablement les Trichiinae (à l'exception d'O. eremita) alors qu'une alternance saisonnière de périodes d'intolérance (été) et de tolérance (hiver) caractérise probablement O. eremita et les Cetoniinae. Nous suggérons que le statut taxonomique actuel du genre Osmoderma soit révisé. Nous apportons des arguments morphologiques, écologiques et comportementaux pour justifier le transfert éventuel d'O. eremita des Trichiinae aux Cetoniinae. Nous soulignons que des arguments écophysiologiques devraient être davantage pris en compte lors des analyses taxonomiques.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2001

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nrc/cjz/2001/00000079/00000001/art00008
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