Spiracular Structure Differs Among Adult and Larval Phlaeothripids (Thysanoptera: Phlaeothripidae) Recorded in California Deserts

Abstract

Spiracles on Thysanoptera have a diverse and complex structure suggesting they function as plastrons and enable respiration during submergence from rainfall or flooding. I examined the mesothoracic, metathoracic, and first-abdominal spiracles on adult males and females of 4 species of Phlaeothripidae that inhabit the Mojave and Sonoran Deserts. Spiracles contained open pores surrounded by a network of cuticle. I observed 2 classes of spiracle structure, termed compound and simple. Most pores on compound spiracles contained a central spot of cuticle. Most pores on simple spiracles lacked a cuticular spot. Compound spiracles were observed on Leptothrips larreae Hood. Simple spiracles were observed on Liothrips xanthocerus Hood, Leptothrips fasciculatus (Crawford), and the wing-dimorphic Bagnalliella mojave Hood. First- and second-instar larvae of L. larreae and L. fasciculatus supported the same class of spiracles as adults. Metathoracic spiracles on macropterous B. mojave females were slightly larger than those on brachypterous females. A live L. larreae adult submerged in water, and illuminated obliquely from above, reflected light from its pterothoracic spiracles, indicating that they trap air and likely function as plastrons. Pterothoracic spiracles were also examined on museum slides of adult females of 8 additional, phlaeothripid species recorded in California at desert localities or on desert plants. Four species have compound spiracles, and 4 species have simple spiracles. These 2 classes of spiracles were independent of body size. Spiracle class was weakly, and non-significantly, dependent on brachyptery in either sex. All 4 species with brachypterous males or females produce adult females with simple spiracles. Of the 8 species with only macropters, 5 species support compound spiracles, and 3 species support simple spiracles. Simple spiracles may be more common on desert Phlaeothripidae that produce brachypters and live in enclosed microhabitats, providing more protection from submergence in rainfall.

Los espiráculos en Thysanoptera tienen una estructura compleja y diversa que indica que funcionan como plastrones que permiten la respiración durante la inmersión por las lluvias o las inundaciones. Se examinaron los espiráculos del mesotórax, metatórax y primer segmento del abdomen de los adultos machos y hembras de 4 especies de Phlaeothripidae que habitan los Desiertos Mojave y Sonora. Los espiráculos tenían poros abiertos rodeados por una red de cutícula. Se observaron 2 clases de estructura de espiráculos, llamados compuesto y simple. La mayoría de los poros en los espiráculos compuestos tiene una mancha de cutícula en el centro. La mayoría de los poros en espiráculos simples no tenian una mancha de cutícula en el centro. Se observaron los espiráculos compuestos en Leptothrips larreae Hood. Se observaron los espiráculos simples en Liothrips xanthocerus Hood, Leptothrips fasciculatus (Crawford ), y el trips de ala dimórfica de Bagnalliella mojave Hood. Las larvas de primer y segundo instar de L. larreae y L. fasciculatus tenian la misma clase de espiráculos de los adultos. Los espiráculos del metatórax en las hembras de la forma macróptera de B. mojave fueron un poco más grandes que los de las hembras braquípteras. Un adulto vivo del L. larreae sumergido en agua, y iluminado oblicuamente desde arriba, reflejó luz desde sus espiráculos del pterotórax, que indica que ellos atrapan el aire y probablemente funcionan como plastrones. Se examinó los espiráculos del pterotórax en especimenes del museo montados en laminas de hembras adultas de 8 especies adicionales de la family Phlaeothripidae registrados en California de localidades en el desierto o en plantas del desierto. Cuatro especies tienen espiráculos compuestos y 4 especies tienen espiráculos simples. Estos 2 tipos de espiráculos son independientes del tamaño del cuerpo. La clase del espiráculo fue ligermente, y no significativa, dependiente de la braquípteria en cualquiera de los sexos. Todas las 4 especies con machos o hembras braquípteros producen hembras adultas con espiráculos simples. De las 8 especies que tienen sólo la forma macróptera, 5 especies tenian espiráculos compuestas, y 3 especies tenian espiráculos simples. Los espiráculos simples pueden ser más comunes en los Phlaeothripidae del desierto que producen formas braquípteras y viven en microhábitats encerrados, que proveen una mayor protección contra la inmersión por precipitación.

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