Pini IPS

Pini IPS
Научная классификация
Домен:	Эукариота
Королевство:	Животное
Филум:	Членистоногие
Сорт:	Инсекта
Заказ:	Coleoptera
Семья:	Curculionidae
Род:	IPS
Разновидность:	I. Pini
Биномиальное название
	Pini IPS ; ( Сказать )

IPS Pini , также известный как гравер сосны или гравер из североамериканской сосны , является видом типичного кора жука в семействе Curculionidae, найденных в основном в Северной Америке . Эти жуки подкатегоризируются отличительными географическими диапазонами, в которых они найдены. Ключевой отличительной чертой различных популяций является то, как они производят энантиомерный состав ипдиенола , основного феромона, продуцируемого мужчинами этого вида.

Мужские граверы сосны являются серьезным вредителем для сосен и чаще всего наблюдаются среди зрелых красной сосны плантаций и других ослабленных или недавно умерших деревьев. Они строят брачные камеры в коре этих слабых сосен или ели. В таких условиях, как засуха или переполненность , они могут стать более агрессивными и заражать здоровыми деревьями. Точно так же, когда люди пытаются избавиться от них, пытаясь сжечь свою среду обитания , они воспроизводят еще больше. По мере того, как деревья становятся шире, их популяция в конечном итоге конкурирует с другими видами, но поскольку IPS Pini более устойчив к температурам и химическим веществам, используемым для их уничтожения, они часто выдвигают свою конкуренцию.

Идентификация взрослых

Взрослые И. Пини Жуки относительно малы, длиной от трех до пяти миллиметров. Тем не менее, некоторые люди могут вырасти до шести миллиметров. ^{[ 1 ]} Примечательной структурной особенностью этих жуков является их элитральный склонность, которая отчетливо вогнута и оборудована шипами на конце терминала. Кроме того, граверы сосны имеют преимущественно темную окраску, демонстрируя различные оттенки коричневого и черного. ^{[ 2 ]}

Спаривание

Pini полигин . IPS После спаривания самки . создают яйцепроницаемые камеры от брачной камеры и откладывают яйца в галерее Эти галереи тщательно вырезаны под корой деревьев, часто немного распространяющиеся в мысли . Такое поведение присуще их видам и способствует их общему названию, отражая их уникальные привычки гнездования. ^{[ 1 ]} В зимние месяцы взрослые IPS Pini Beetles обычно ищут убежища в игольчащем мусоре, найденном на лесном дне или под корой деревьев, которые были заражены. Такое поведение является частью их стратегии выживания в холодные периоды. Поскольку тепло ранней весны начинает размогать зимний холод, мужские жуки выходят из их зимних укрытий и активно начинают туннелирование в деревья, которые демонстрируют признаки слабости или стресса. Эта деятельность знаменует собой начало сезона спаривания. Впоследствии выпуск феромонов самцами действует как мощный аттрактант для женщин, привлекая их к недавно созданным территориям мужчин в деревьях. Найдя мужчин, женщины присоединяются к ним, инициируя процесс спаривания. Необычный аспект репродуктивного поведения IPS Pini заключается в том, что многие женщины вступают в сезон спаривания с резервом сперматозоидов , хранящиеся в их сперматеке , специализированном органе хранения. Эта сохраненная сперма является результатом предыдущих сессий спаривания. Мужчины , зная об этом, участвуют в многократном совокуптии с женщинами. Цель этого постоянного спаривающегося поведения состоит в том, чтобы обеспечить перемещение сперматозоидов из предыдущих спариваний, тем самым увеличивая вероятность того, что нынешний мужчина будет привлекать к себе потомство. Этот процесс повторного сопряжения обычно охватывает продолжительность от 5 до 7 дней, в течение которого мужчины стремятся обеспечить почти полное отцовство последующего потомства. ^{[ 3 ]} Этот подробный отчет о спаривающихся ритуалах и репродуктивных стратегиях IPS Pini Beetles проливает свет на сложные взаимодействия и поведение, которые регулируют их жизненный цикл и обеспечивают продолжение их вида .

Родительская помощь

Создание устойчивых парных связей в сосновых гравере -жуках часто ассоциируется как с мужской родительской заботой, так и с гарантией отцовства. В течение длительного периода оппозиции мужчины образуют длительные ассоциации с женщинами, участвуя в удалении Frass дерева хозяина , когда женщины откладывают яйца в ткани . Две гипотезы были подвергнуты испытанию для изучения преимуществ такого поведения: во -первых, что удаление Frass способствует увеличению производства потомства посредством формы заботы, а во -вторых, что оно играет роль в обеспечении отцовства. Тем не менее, полевые эксперименты, связанные с удалением мужчин, не смогли предоставить доказательства их влияния на производство потомства по нескольким измеренным параметрам. В лабораторных испытаниях, где девственные самки были взаимно патроны со стерильными и плодородными мужчинами, с течением времени наблюдалось постепенное увеличение отцовства последней мужской. Кроме того, полевые наблюдения показали, что женские граверы сосны часто удерживают сперму от предыдущих спариваний при поиске въезда в селекционную галерею мужчины. Этот наблюдаемый паттерн в сочетании со способностью женщины хранить сперму, предполагает, что мужчины должны выдерживать длительный доступ к возможностям спаривания с женщинами, чтобы обеспечить более высокий успех отцовства. ^{[ 4 ]} Кроме того, хотя продолжительность отцовской помощи и мужского репродуктивного успеха положительно коррелируется, также обнаруживается корреляция размера: крупные мужчины, как правило, оставляют своих товарищей и выводят намного быстрее, чем их меньшие аналоги.

Жизненный цикл

Идентификация стадии жизненного цикла

Яйца, отложенные взрослыми женщинами I. Pini, продолжительны, составляют около 1,0 миллиметра в длину и ширину 0,5 миллиметра и имеют характерный белый, жемчужный цвет. Личинки . имеют тенденцию свернуться калачиком в С-образных формах и наиболее четко идентифицированы их красными головами в отличие от их белых тел По мере того, как эти личинки прогрессируют в своих стадиях развития, они растут примерно 3/16 дюйма, демонстрируя значительное увеличение размера на стадии личинки. ^{[ 5 ]} По мере того, как личинки созревают в стадию куколки , они становятся восковым белым цветом, что означает ключевую фазу их перехода к взрослой жизни. Куколки поддерживают размер, который сравнительно похож на жуков для взрослых, что указывает на ближайшее завершение их метаморфозы . ^{[ 6 ]}

Стадии жизненного цикла начинаются с яйца, прогрессирующего в личинке, превращаясь в куколку и кульминацией которого стало ^{[ 2 ]} Их продолжительность жизни обычно длится около 8 недель. ^{[ 7 ]} Преобладающие экологические и климатические условия, в частности, влияют на способность этих жуков завершать несколько поколений в течение года. В определенных случаях или годах, в зависимости от благоприятности этих условий, жуки обычно проходят два цикла, но могут достигать целых четырех репродуктивных циклов в год. Взрослые IPS Pini Жуки начинают свою активную фазу на ранних стадиях жизни деревьев. Эта фаза характеризуется появлением заражений в деревьях, которые могут быть свежевыноженными или имеют ущерб в зимние месяцы. Такие заражения служат видимым индикатором деятельности жуков и их влиянием на лесные экосистемы. Процесс колонизации, инициированный мужчинами IPS Pini Beetles, является критическим шагом в их жизненном цикле . Мужчины выборочно идентифицируют деревья хозяина, которые считаются подходящими для воспроизведения, и продолжают приносить в эти деревья. Их первая задача при входе - построить брачную камеру под корой , предназначенную для размещения яиц. После создания этой камеры мужчины затем участвуют в производстве агрегационных феромонов, причем ипдиенол является основным компонентом, чтобы привлечь женщин на участок. Как только происходит оплодотворение, и яйца откладываются, развитие выводка переходит от личинок к взрослым на протяжении приблизительно 40-55 дней. В течение этого периода развивающиеся личинки питаются внутренней корой дерева хозяина, создавая сложные закономерности, которые являются не просто побочными продуктами их кормления, но также могут привести к кончине дерева. Эта схема кормления и развития подчеркивает сложную связь между IPS Pini Beetles и их деревья -хозяины, подчеркивая влияние, которое эти жуки могут оказать на здоровье леса и экологический баланс в их среде обитания.

Пластичность

IPS Pin Жуки Эта адаптивность очевидна в фенотипической пластичности, наблюдаемой в их чертах истории жизни, что значительно варьируется в зависимости от географической широты и повышения. Такие различия проявляются в их возможностях холодной толерантности, и в количестве поколений или вольтинизме они могут создавать в течение определенного периода времени. Более того, эти жуки демонстрируют впечатляющую широту в своем географическом распределении и диапазоне видов хозяина, которые они заражают, подчеркивая их способность процветать в разнообразных условиях. Эта адаптивность распространяется на их экологию, поведение и физиологические реакции, которые точно настроены на местные биотические и абиотические условия их соответствующих среде обитания. В дополнение к этим атрибутам, IPS Pini Beetles известны своим производством ipsdienol , феромона, критического для их поведения в общении и спаривания. А Стереохимия производства ипдиенола демонстрирует различия среди местных и региональных групп населения этих жуков, что предлагает нюанскую адаптацию к их конкретным контекстам окружающей среды (для более подробной информации обратитесь к разделу о географии). Например, было обнаружено, что популяции в Среднем Западе и Восточных регионах производят еще одно соединение Lanierone . В то время как Lanierone может не обладать привлекательными свойствами, его присутствие значительно повышает привлекательность первичного феромона, ипдиенола. Это синергетическое взаимодействие между Lanierone и ипсдиенолом иллюстрирует сложную химическую экологию IPS Pini Beetles и их сложные механизмы адаптации, чтобы оптимизировать успех спаривания в рамках их разнообразных экологических ниш . ^{[ 3 ]}

Полуохимические вещества

IPS Pini Beetle разработал сложную систему связи, которая опирается на использование различных полуиохимических веществ , причем основным средством связи является агрегационный феромон ипдиенол. Это конкретное химическое вещество играет решающую роль в жизни этих жуков, что позволяет им организовать скоординированные атаки на деревья -хозяева и облегчить привлечение женщин в целях спаривания. Важность ипдиенола в экологических и репродуктивных стратегиях этих жуков не может быть переоценена, так как это способствует обеспечению их выживания и пролиферации. Исследования показали существование определенных соединений, таких как неанал и вербенон , которые обладают потенциалом для нарушения поведения агрегации этих жуков. Это открытие подчеркивает сложный и нюансированный характер систем связи, используемых IPS Pini Beetles, которые способны влиять на их поведение и экологические взаимодействия значительно. ^{[ 2 ]} Химические стратегии, используемые этими жуками, также демонстрируют географическую специфичность, при этом различия в химическом составе ипдиенола, наблюдаемых в трех основных географических регионах в Северной Америке . В частности, известно, что восточные популяции IPS Pini производят и реагируют преимущественно (+) энантиомеру ипдиенола . Напротив, западные популяции демонстрируют предпочтение синтезированию и реагированию на (-) энантиомер этого феромона. Между тем, популяции в широко определенной области северных Скалистых гор демонстрируют ответы на сочетание как (+), так и (-) энантиомеров, демонстрирующих замечательную адаптивность и специфичность в их стратегиях химической коммуникации. ^{[ 8 ]} Дальнейшее понимание сложности этих систем связи было предоставлено электрофизиологическими исследованиями, которые показали, что жуки из восточной и западной популяции обладают рецепторными признаками, способными различать две энантиомерные формы ипдиенола. Эти результаты показывают, что, несмотря на отсутствие различий в областях рецепторов этих популяций, специфичность центральной нервной системы играет критическую роль в опосредовании поведенческих эффектов, вызванных различными изомерными смесями феромона. ^{[ 9 ]} Этот уровень специфичности подчеркивает сложную взаимосвязь между химической коммуникацией и поведенческой экологией у IPS Pini Beetles, отражая сильно развивающуюся адаптацию к их соответствующим экологическим нишам.

Синтез и регуляция феромона

Недавние исследования дали значительное представление о синтезе феромонов и регуляторных механизмах в IPS PINI , подчеркивая ключевую роль ювенильного гормона III (JH III) в этом процессе. Исследования, использующие методы радиоотранслятора, обнаружили, что JH III может напрямую индуцировать синтез DE novo феромонов, в частности ипдиенол, путем модуляции включения радиоактивно меченного ацетата в этот агрегационный феромон. Эти результаты показывают, что регуляция JH III производства феромонов работает на критических этапах между ацетил-КоА и мевалонатом в пути биосинтеза . Дальнейшие исследования показали, что JH III значительно активирует мРНК транскрипт и ферментативную активность HMG-CoA-редуктазы (HMG-R), ключевого фермента в пути мевалоната , что приводит к заметному увеличению продукции феромона. Эта работа не только выясняет сложную гормональную регуляцию, лежащую в основе выработки феромонов в IPS Pini , но также открывает возможности для потенциальных применений в стратегиях управления вредителями посредством манипуляции с путями биосинтеза феромонов. ^{[ 10 ]}

География

IPS Pini может похвастаться широким географическим распределением, которое простирается через североамериканский континент, простирающийся от северных границ Канады и Аляски , вплоть до северных территорий Мексики . Этот вид преимущественно обнаружен в обширных разбителях хвойных лесов , которые одеваются в Северную Америку, с особой ассоциацией со хвойными деревьями меньших диаметров, в диапазоне от 12 до 20 сантиметров, таких как сосна или еловые деревья. Эти деревья, как правило, либо в состоянии упадка, были скомпрометированы по неблагоприятным последствиям штормов или воздействием деятельности по борьбе с лесами. Такие условия часто приводят к росту популяции жуков, поскольку повышенная доступность скомпрометированных деревьев обеспечивает множество размножающихся материалов, что облегчает рост населения. Климат также играет важную роль в этой динамике, с более благоприятными климатическими условиями, которые потенциально влияют на количество поколений, которые популяция жуков может производить в течение определенного года. Более того, Жуки IPS Pini обладают способностью выступать в качестве векторов для определенного типа голубого гриба , который играет решающую роль в способности жуков убивать деревья своих хозяев. Этот процесс включает в себя гриб, забивающий системы транспортировки воды в дереве, эффективно нарушая способность дерева транспортировать воду. Присутствие этого гриба в сочетании с деятельностью жука проявляется в видимых симптомах на деревьях, включая листву, которая становится желтой, красной и коричневой, а также появление скучных пыли и пробирки на коре. Эти симптомы свидетельствуют о присутствии жука и его вредном воздействии на здоровье деревьев, подчеркивая значительное влияние, которое IPS Pini Beetles может оказать на хвойные леса по всей их среде обитания в Северной Америке. ^{[ 11 ]}

Повреждение дерева

Первоначальные признаки того, что IPS Pini -жуки проживают внутри деревьев, чаще всего наблюдаются благодаря обесцвечиванию листвы, где иглы на зараженных деревьях начинают становиться желтыми или коричневыми. Эти жуки имеют предрасположенность, чтобы избежать здоровых деревьев в качестве целей для заражения , поскольку такие деревья не соответствуют требованиям жуков для оптимального разведения и условий жизни. Вместо этого, IPS Pini Beetles с большей вероятностью направят свои усилия на деревья, которые находятся в ослабленном, стрессовом или уменьшающемся состоянии, в том числе те, которые приближаются к смерти. Тем не менее, в ситуациях, когда наблюдается значительный всплеск популяции жуков, они могут иногда заражать здоровые деревья из -за повышения конкуренции за места размножения. Деревья, которые особенно уязвимы для нападений на жук, - это те, которые были скомпрометированы по различным факторам стресса, такими как засуха, строительная деятельность, переполненность , шок трансплантации , наводнения , заболевания или заражения другими насекомыми. ^{[ 5 ]} Дальнейшие индикаторы заражения жука IPS включают наблюдение за выцветающими верхушками деревьев на более крупных деревьях или целых коронах меньших деревьев. В то время как пробирки на багажнике являются общим знаком, наличие скучной пыли, накопленной в расщелинах коры, и у основания дерева также является контрольным симптомом. Кроме того, заражение часто отмечается многочисленными небольшими, круглыми отверстиями для появления, диаметром приблизительно ⅛ дюйма, на стволах деревьев. После удаления коры вблизи этих отверстий появления, в древесине обычно видна сложная сеть туннелей. Древесина, окружающая эти туннели, часто берет на себя сине-серию оттенка, в результате колонизации конкретными грибами, обычно видами, принадлежащими к Ceratocystis . ^{[ 5 ]} На поведение и влияние жуков IPS Pini на деревья также влияют климатические условия. Например, годы, характеризующиеся чрезвычайно низкими уровнями влажности в почве , могут привести к повышению вероятности воздействия на себя нападения и убийства живых деревьев, которые в противном случае могут показаться здоровыми. Это подчеркивает сложное взаимодействие между условиями окружающей среды и поведением жука, подчеркивая потенциал изменения климата, чтобы усугубить проблемы, связанные с заражениями жука IPS Pini . ^{[ 1 ]}

Продолжающиеся исследования

Продолжающиеся исследования этих жуков направлены на то, чтобы лучше понять и связать связи между системами поведения, экологии и контроля, особенно с фокусировкой на их семиохимических системах связи. Кроме того, дальнейшие исследования синтеза и регуляции феромонов в IPS Pini могут изучить несколько многообещающих областей для углубления понимания и улучшения применения для управления вредителями. Одна область включает в себя изучение индукции индукции HMG-CoA Reductase на разнообразие и специфичность HMG-COA на разнообразие и специфичность феромонов . Понимание того, как различия в активности фермента влияют на состав, и концентрация феромонов может выявить новые аспекты общения и поведения жуков. Кроме того, исследования могли бы сосредоточиться на выявлении и характеристике других ферментов и генов, участвующих в пути биосинтеза феромонов , обеспечивая более полное представление о генетических и биохимических механизмах, регулирующих производство феромонов.

Изучение экологических последствий производства феромонов, таких как влияние на взаимодействие IPS Pini с хищниками, конкурентами и симбиотическими видами, может дать представление о более широкой экологической сети. Исследование роли факторов окружающей среды и стрессоров в модуляции синтеза феромонов и уровней JH III также может предложить ценную информацию о том, как изменение климата и среды обитания влияют на популяции жуков и динамику. Более того, развитие синтетических феромонов или ингибиторов на основе понимания роли JH III в производстве феромонов представляет собой практическую направление для стратегий управления вредителями . Такие подходы могут привести к более целенаправленным и экологически чистым методам управления популяциями IPS Pini широкого спектра , что снижает зависимость от инсектицидов . Наконец, сравнительные исследования с другими видами жуков или насекомыми, которые производят сходные или различные типы феромонов, могут обеспечить эволюционные идеи и выделять консервативные или различные регуляторные механизмы. Это может еще больше понять наше понимание насекомых Эндокринология и биология феромонов на разных таксонах , предлагая более широкие применения для биологического контроля и усилий по сохранению. ^{[ 10 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Сосновые виды IPS (гравер -жуки) привлечены к зеленой чернила» (PDF) .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Pureswaran, Deepa S.; Грис, Регин; Борден, Джон Х.; Пирс -младший, Гарольд Д. (1 декабря 2000 г.). «Динамика производства и коммуникации феромонов в« Горной сосне жук »,« Дендроктон Пондероз Хопкинс »и« Сосновый гравер », IPS Pini (скажем) (Coleoptera: Scolytidae)» . Химиоэкология . 10 (4): 153–168. Bibcode : 2000checo..10..153p . doi : 10.1007/pl00001818 . ISSN 1423-0445 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Халкр, Джири; Аткинсон, Томас Х.; Cognato, Энтони I.; Jordal, Bjarte H.; МакКенна, Дуэйн Д. (1 января 2015 г.), Вега, Фернандо Е.; Hofstetter, Richard W. (Eds.), «Глава 2-Морфология, таксономия и филогенетика коры» , Bark Beetles , Сан-Диего: Академическая пресса, стр. 41–84, doi : 10.1016/b978-0-12- 417156-5.00002-2 , ISBN 978-0-12-417156-5 , Получено 1 марта 2024 г.
^ Academic.oup.com https://academic.oup.com/beheco/article/8/3/318/187748 . Получено 18 марта 2024 года . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Пеллиттери, Фил; Уильямсон, Крис. "IPS Bark Beetle" . Висконсинское садоводство .
^ "IPS Гуки -граверы - Scolytinae" . entnemdept.ufl.edu . Получено 1 марта 2024 года .
^ «Quick Guide Series FM 2020-6 Piñon IPS Bark Beetle» (PDF) . Колорадо государственная лесная служба .
^ «Последние достижения в области фитохимии | Серия книг | ScienceDirect.com от Elsevier» . www.sciencedirect.com . Получено 1 марта 2024 года .
^ Локк, Майкл; Смит, Дэвид Спенсер (19 марта 1980 г.). Биология насекомых в будущем . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-454340-9 Полем Получено 1 марта 2024 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Энциклопедия гормонов» . ScienceDirect . Получено 1 марта 2024 года .
^ «Сосновая гравер жука» . Лесные вредители .

Дальнейшее чтение

Каталог палеарктической колеоптер, том 7: curculionoidea i .
Каталог Palaearctic Coleoptera, том 8: Curculionoidea II .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с IPS Pini в Wikimedia Commons

[:1-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Сосновые виды IPS (гравер -жуки) привлечены к зеленой чернила» (PDF) .

[:0-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Pureswaran, Deepa S.; Грис, Регин; Борден, Джон Х.; Пирс -младший, Гарольд Д. (1 декабря 2000 г.). «Динамика производства и коммуникации феромонов в« Горной сосне жук »,« Дендроктон Пондероз Хопкинс »и« Сосновый гравер », IPS Pini (скажем) (Coleoptera: Scolytidae)» . Химиоэкология . 10 (4): 153–168. Bibcode : 2000checo..10..153p . doi : 10.1007/pl00001818 . ISSN 1423-0445 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[:3-3] Jump up to: ^а ^{беременный} Халкр, Джири; Аткинсон, Томас Х.; Cognato, Энтони I.; Jordal, Bjarte H.; МакКенна, Дуэйн Д. (1 января 2015 г.), Вега, Фернандо Е.; Hofstetter, Richard W. (Eds.), «Глава 2-Морфология, таксономия и филогенетика коры» , Bark Beetles , Сан-Диего: Академическая пресса, стр. 41–84, doi : 10.1016/b978-0-12- 417156-5.00002-2 , ISBN 978-0-12-417156-5 , Получено 1 марта 2024 г.

[4] Academic.oup.com https://academic.oup.com/beheco/article/8/3/318/187748 . Получено 18 марта 2024 года . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )

[:2-5] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Пеллиттери, Фил; Уильямсон, Крис. "IPS Bark Beetle" . Висконсинское садоводство .

[6] "IPS Гуки -граверы - Scolytinae" . entnemdept.ufl.edu . Получено 1 марта 2024 года .

[7] «Quick Guide Series FM 2020-6 Piñon IPS Bark Beetle» (PDF) . Колорадо государственная лесная служба .

[8] «Последние достижения в области фитохимии | Серия книг | ScienceDirect.com от Elsevier» . www.sciencedirect.com . Получено 1 марта 2024 года .

[9] Локк, Майкл; Смит, Дэвид Спенсер (19 марта 1980 г.). Биология насекомых в будущем . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-454340-9 Полем Получено 1 марта 2024 года .

[:4-10] Jump up to: ^а ^{беременный} «Энциклопедия гормонов» . ScienceDirect . Получено 1 марта 2024 года .

[11] «Сосновая гравер жука» . Лесные вредители .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]