Biology of black flies (Simulium) at Doi Inthanon National Park, Northern Thailand

Abstract

In the present study, morphotaxonomy, distribution and cytogenetics of the black fly larvae were studied. The larvae of black flies were collected from various localities at 400-2,500 meters above sea level of Doi Inthanon National Park, Chiangmai province. A total of 17 species including 13 known species, three unnamed species and one new species, were identified and placed into several species-groups within 6 subgenera of the genus Simulium Latreille s.1. Their distribution seems to correlate with altitudes. Different species were found at different altitudes with various habitats. The six species of Simulium, S. caudisclerum, S. feuerborni, S. fenestratum, S. nakhonense, S. rufibasis and S species G, cytologically studied here have three pairs of chromosomes (2N=6) and their arrangement are species-specific. A total of six paracentric inversions distributed in five chromosome arms have been detected in natural populations of S. feuerborni. Significant deviation from Hardy-Weinberg equilibrium has been observed in inversion IIIL-1. There is no indication of sex linkage associated with any inversion sequence in these populations. Study of C-banding patterns of larval salivary gland polytene chromosomes of the above species using C-banding technique revealed interspecific and intraspecific differences. These differences were in respect to the amount and distribution of constitutive heterochromatin. Moreover, band 84B2 of the chromosome arm IIIL of S. nakhonense is sex-linked C+ heterochromatin which may mark the X or Y chromosome. It is possible that the sex determining system in S. nakhonense is heterogametic in female (XY) and homogametic in male (XX).

ทำการศึกษารูปร่างลักษณะสัณฐานวิทยา การแพร่กระจาย และเซลล์พันธุศาสตร์ ของตัวอ่อนริ้นดำ บริเวณอุทยานแห่งชาติดอยอินทนนท์ จังหวัดเชียงใหม่ โดยการเก็บตัวอย่าง ตัวอ่อนริ้นดำจากแหล่งน้ำไหลต่างๆ จำนวน 12 แห่ง ที่ระดับความสูงตั้งแต่ 400-2,500 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล การศึกษานี้สามารถแยกตัวอ่อนริ้นดำได้ 17 สปีชีส์ เป็น สปีชีส์ที่ได้ตั้งชื่อวิทยาศาสตร์แล้ว จำนวน 13 สปีชีส์ สปีชีส์ที่ยังไม่ได้ตั้งชื่อจำนวน 3 สปีชีส์ และเป็นสปีชีส์ใหม่ 1 สปีชีส์ ตัวอ่อนริ้นดำเหล่านี้ได้ถูกจำแนกออกเป็นกลุ่ม ย่อยๆ ใน 6 ซับจีนัสของจีนัส Simulium Latreille s.1. ผลการศึกษายังชี้ให้เห็น ความสัมพันธ์ระหว่างการแพร่กระจายของตัวอ่อนริ้นดำกับระดับความสูงของดอย โดย การพบริ้นดำต่างสปีชีส์ในแหล่งน้ำที่มีระดับความสูงแตกต่างกัน ในการศึกษาแบบแผนการเรียงตัวของแบนด์ของโพลีทีน โครโมโซมที่มาจากต่อม น้ำลายของตัวอ่อนริ้นดำ 6 ชนิด, S. caudisclerum, S. feuerborni, S. fenestratum, S. nakhonense, S. rufibasis and S. species G, พบว่ามีจำนวนโครโมโซม 3 คู่ (2N=6) และมีการเรียงตัวของแบนด์ที่จำเพาะแต่ละสปีชีส์ นอกจากนี้ยังพบ paracentric inversion 6 แห่งบนโครโมโซม 5 แขนในประชากรริ้นดำ S. feuerborni อินเวอร์ชันส่วนมากอยู่ในสภาวะสมดุลภายใต้กฎฮาร์ดีไวน์เบิร์ก และอินเวอร์ชันเหล่านี้ ไม่มีความสัมพันธ์กับเพศ ในการศึกษาแถบสีซีบนโพลีทีนโครโมโซมของริ้นดำ 6 สปีชีส์ข้างต้น โดยวิธีย้อม C-banding พบว่ามีความแตกต่างของปริมาณและการกระจายของคอนสทิทิวทีฟเฮเทโรโครมาทิน (constitutive heterochromatin) ระหว่างสปีชีส์และภายในสปีชีส์เดียวกัน นอกจากนี้ ยังพบแบนด์ที่ตำแหน่ง 84B2 บนโครโมโซม IIIL ของริ้นดำชนิด S. nakhonense แสดงลักษณะเป็น sex-linked C+ heterochromatin ที่มีความสัมพันธ์กับโครโมโซม เพศ X และ Y และเป็นไปได้ว่ากลไกการตัดสินเพศในริ้นดำ S. nakhonense มีลักษณะ เป็น heterogametic sex (YY) ในเพศเมีย และ homogametic sex (XX) ใน เพศผู้