Research Article

The changing use of the ovipositor in host shifts by ichneumonid ectoparasitoids of spiders (Hymenoptera, Ichneumonidae, Pimplinae)

Utilisation modifiée de l’ovipositeur au cours des changements d’hôte chez les ichneumonidés ectoparasitoïdes d’araignées (Hymenoptera, Ichneumonidae, Pimplinae)

¹ Institute for Advanced Biosciences, Keio University, Yamagata, Japan
² Graduate School of Agricultural Science, Kobe University, Hyogo, Japan
³ Zoological Museum, University of Turku, Turku, Finland
⁴ Koto-ku, Tokyo, Japan
⁵ Osaka Museum of Natural History, Osaka, Japan
⁶ National Museums of Scotland, Edinburgh, UK

^* Corresponding author: keizaf@gmail.com

Received: 21 October 2017
Accepted: 15 February 2018

Abstract

Accurate egg placement into or onto a living host is an essential ability for many parasitoids, and changes in associated phenotypes, such as ovipositor morphology and behaviour, correlate with significant host shifts. Here, we report that in the ichneumonid group of koinobiont spider-ectoparasitoids (“polysphinctines”), several putatively ancestral taxa (clade I here), parasitic on ground-dwelling RTA-spiders (a group characterised by retrolateral tibial apophysis on male palpal tibiae), lay their eggs in a specific way. They tightly bend their metasoma above the spider’s cephalothorax, touching the carapace with the dorsal side of the ovipositor apically (“dorsal-press”). The egg slips out from the middle part of the ventral side of the ovipositor and moves towards its apex with the parted lower valves acting as rails. Deposition occurs as the parasitoid draws the ovipositor backwards from under the egg. Oviposition upon the tough carapace of the cephalothorax, presumably less palatable than the abdomen, is conserved in these taxa, and presumed adaptive through avoiding physical damage to the developing parasitoid. This specific way of oviposition is reversed in the putatively derived clade of polysphinctines (clade II here) parasitic on Araneoidea spiders with aerial webs, which is already known. They bend their metasoma along the spider’s abdomen, grasping the abdomen with their fore/mid legs, pressing the ventral tip of the metasoma and the lower valves of the ovipositor against the abdomen (“ventral-press”). The egg is expelled through an expansion of the lower valves, which is developed only in this clade and evident in most species, onto the softer and presumably more nutritious abdomen.

Résumé

Le placement précis des œufs dans ou sur un hôte vivant est une capacité essentielle pour de nombreux parasitoïdes, et les changements dans les phénotypes associés, tels que morphologie des ovipositeurs et comportement, sont corrélés avec des changements significatifs d’hôte. Nous rapportons ici que dans le groupe des ichneumonidés koinobiontes ectoparasitoïdes d’araignées (« polysphinctines »), plusieurs taxons putatifs ancestraux (clade I ici), parasites d’araignées terrestres RTA (un groupe caractérisé par une apophyse tibiale rétrolatérale sur les tibias des palpes mâles), pondent leurs oeufs d’une manière spécifique ; ils courbent étroitement leur métasome au-dessus du céphalothorax de l’araignée, touchant apicalement la carapace avec le côté dorsal de l’ovipositeur (« pression dorsale »). L’œuf s’écoule de la partie médiane du côté ventral de l’ovipositeur et se déplace vers son sommet avec les valves inférieures séparées agissant comme des rails, le dépôt de l’œuf se produisant lorsque le parasitoïde tire l’ovipositeur en arrière de sous l’œuf. La ponte sur la carapace dure du céphalothorax, vraisemblablement moins agréable au goût que l’abdomen, est conservée chez ces taxons, et présumée adaptative en évitant les dommages physiques au parasitoïde en développement. Cette voie spécifique de ponte est inversée dans le clade putatif dérivé des polysphinctines (clade II ici) parasites d’araignées Araneoidea avec des toiles aériennes, qui est déjà connu. Ils courbent leur métasome le long de l’abdomen de l’araignée, saisissent l’abdomen avec leurs pattes antérieures et médianes, pressent l’extrémité ventrale du métasome et les valves inférieures de l’ovipositeur contre l’abdomen (« pression ventrale »). L’œuf est expulsé par une expansion des valves inférieures, qui est développée seulement dans ce clade et évidente dans la plupart des espèces, sur l’abdomen, plus doux et probablement plus nutritif.