Aquatic beetles of the alpine lakes: diversity, ecology and small-scale population genetics

Coléoptères aquatiques de lacs alpins : diversité, écologie et génétique à petite échelle de populations

Section of Animal Ecology, Institute of Zoology, Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, SK-845 06 Bratislava, Slovakia
f.ciampor@savba.sk, zuzana.zatovicova@savba.sk

Received: 24 December 2010
Revised: 26 April 2011
Accepted: 19 July 2011

Abstract

In this study, we summarize water beetle fauna of the alpine lakes and ponds of the Tatra Mountains. The literature and recent data were used to assess species diversity. Out of around 95 studied alpine water bodies, beetles were found in 61. Altogether, 54 taxa from six families were identified. The different altitudinal zones and lake areas were compared with species richness and species incidence concerning the sites sampled. Besides faunistics, some ecological notes on Agabus bipustulatus are provided. The seasonal dynamics of this species is influenced by its life cycle. The larvae and adults comprised a regular part of the samples during the whole period of the study with a decrease in density from June to the late fall. During the summer and the early fall, fast growth of the larvae was observed. The adults reached their abundance peak in September–October. For the first time, analysis is provided of the genetic diversity of the macroinvertebrate species of the alpine lakes. We used a 345bp fragment of cytochrome b in two dytiscids, Agabus bipustulatus and A. guttatus. Seven and eight haplotypes were identified, respectively, with slightly different distribution patterns of genetic diversity across the study area in both species. A high proportion of the lakes was characterized by a single haplotype and the majority of the haplotypes were restricted to only one of the sampled valleys.

Résumé

Dans cette étude, nous avons récapitulé les données sur les coléoptères des lacs alpins et des étangs des montagnes Tatra. Les données de la littérature ainsi que les données les plus récentes ont été utilisées pour évaluer la diversité des espèces. Sur environ 95 plans d’eau alpins étudiés, des coléoptères ont été trouvés dans 61 de ces plan d’eau. Au total, 54 taxons de six familles ont été identifiés. Concernant les sites échantillonnés, différentes zones altitudinales et lacustres ont été comparées pour la richesse et la présence de ces espèces. À côté de la faunistique, quelques notes écologiques sur Agabus bipustulatus sont fournies. La dynamique saisonnière de cette espèce est influencée par son cycle de vie. Les larves et les adultes étaient présents régulièrement dans les échantillons pendant toute la période d’étude avec une diminution de la densité de juin à la fin de l’automne. La croissance rapide des larves a été observée pendant l’été et le début d’automne, les adultes ont atteint leur pic d’abondance en septembre–octobre. Pour la première fois, une analyse de la diversité génétique d’espèces alpines de macroinvertébrés lacs est fournie. Nous avons utilisé un fragment de 345 bp de cytochrome b de deux dytiscidés, Agabus bipustulatus et A. guttatus. Sept et huit haplotypes ont été identifiés, respectivement avec différents modèles de distribution de la diversité génétique dans la zone d’étude de ces deux espèces. Une forte proportion de lacs a été caractérisée par un haplotype unique et la majorité des haplotypes sont limités à un seul dans les vallées échantillonnées.