Jump to content

Массоспора цикадина

Массоспора цикадина
Магикада сп. заражен Massospora cicadina . Обратите внимание на споровую массу, заменившую брюшко цикады.
Научная классификация Изменить эту классификацию
Домен: Эукариоты
Королевство: Грибы
Разделение: Энтомофторомикота
Сорт: Энтомофторомицеты
Заказ: Энтомофторалес
Семья: Энтомофторовые
Род: Массоспора
Разновидность:
М. цикадина
Биномиальное имя
Массоспора цикадина
Цикада с обширным грибком на брюшке

Massospora cicadina грибковый возбудитель , поражающий только 13- и 17-летних периодических цикад . цикады, Инфекция приводит к образованию «пробки» спор, которая заменяет конец брюшка пока она еще жива, что приводит к бесплодию, передаче болезней и возможной гибели цикады.

Систематика

[ редактировать ]

M. cicadina принадлежит к типу Zoopagomycota , подтипу Entomophthoromycota и порядку Entomophthorales . около десятка других видов Massospora Известно , каждый из которых поражает определенный вид цикад . [ нужна ссылка ]

Открытие

[ редактировать ]

В 1845 году Джон Х. Б. Латроб прочитал мемуары Бенджамина Баннекера на собрании Исторического общества Мэриленда . Латроб сообщил, что Баннекер в апреле 1800 года описал в своей книге рекордов некоторые характеристики периодической цикады, чей выводок X вскоре начал появляться там, где он жил. В своем описании Баннекер писал, что насекомые:

... начинают петь или шуметь с момента выхода из-под земли и до самой смерти. Самая задняя часть гниет, и это не причиняет им никакой боли, поскольку они продолжают петь, пока не умрут. [1]

В 1851 году Джозеф Лейди описал и проиллюстрировал гриб, который, по-видимому, вызвал брюшную «гниль», которую наблюдал Баннекер. [2] [3] [4] В 1879 году Чарльз Хортон Пек описал гриб и назвал его Massospora cicadina . [2] [4] [5] Пек отнес этот гриб к классу Coniomycetes, но в 1888 году Такстер и Форбс поместили его вместо этого в Entomophthoraceae . Лишь в 1921 году микроскопические характеристики возбудителя были тщательно изучены Спиром. [6] которые обнаружили, что конидии быстро прорастают, если их поместить в питательное вещество. [7]

M. cicadina заражает виды Magicicada , которые представляют собой 13- и 17-летние периодические цикады. Виды Magicicada проводят большую часть своей жизни под землей в виде нимф, питаясь ксилемной жидкостью корней деревьев. [8] Они роют почву вверх, превращаются во взрослых особей и выходят из земли через 13 или 17 лет. Взрослые периодические цикады живут всего 4–6 недель, чтобы спариваться и откладывать яйца. Самки привлекают самцов для спаривания взмахом крыльев, а самцы издают брачный сигнал. После спаривания самки цикад откладывают до 600 и более яиц в V-образные надрезы на ветках деревьев (обычно в каждом срезе одновременно откладывают по 20 яиц). [8]

Жизненный цикл

[ редактировать ]

На этом изображении показаны подтвержденные и возможные пути передачи инфекции цикад, зараженных M. cicadina . Красные линии представляют зараженную цикаду, а черные линии соответствуют здоровой цикаде. (Пунктирные линии показывают инкубационные периоды как для цикад, так и для гриба.) Знаки вопроса обозначают другие возможные пути передачи инфекции.

Споры M. cicadina способны прорастать и заражать цикад всего за один год, но могут оставаться в состоянии покоя в течение 13 или 17 лет, прежде чем стать активными. Этот синхронный цикл соответствует локальным периодам вылета цикад. Считается, что M. cicadina — единственный патоген, жизненный цикл которого совпадает с 17-летним жизненным циклом хозяина; из-за этого считается, что у него самый длинный жизненный цикл среди всех известных грибов. [9] [10]

Покоящиеся споры M. cicadina не требуют периода покоя: они способны прорастать и заражать периодические цикады менее чем через год после внесения в почву. Считается, что цикады заражаются грибковыми спорами, когда нимфы роют туннели на поверхности почвы за несколько дней до того, как они вылупятся взрослыми особями. [10] [11]

Инфекция

[ редактировать ]

I стадия инфекции

[ редактировать ]

Первоначальное заражение происходит, когда нимфы цикад прокладывают себе путь к поверхности почвы, прежде чем стать взрослыми особями. [10] [11] Предполагается, что появившиеся на свет цикады заражаются покоящимися спорами, которые они встречают в почве. На ранних стадиях заражения в тканях хозяина обнаруживаются гифальные тельца гриба. Позже взрослые цикады, инфицированные на стадии I, производят гаплоидные конидии, образуя бесполую стадию гриба. [9] Конидии, продуцируемые цикадами, инфицированными на стадии I, способны заражать других взрослых цикад.

Нет никакой разницы между соотношением нимф мужского и женского пола, зараженных спорами на этой стадии. [12] На ранних стадиях I стадии инфекция полностью скрыта внутри брюшка цикады. За некоторое время до гибели хозяина задние сегменты брюшка отпадают, обнажая белую меловую массу или «пробку» гриба, образующего споры. Из-за такого метода распространения спор Стадии I цикад, зараженных M. cicadina, стали называть «летающими солонками смерти». Зараженные цикады бесплодны.

Замечено, что цикады, инфицированные на стадии I, проводят больше времени, гуляя и волоча брюшко, что может способствовать распространению конидий, которые заражают других цикад. Считается, что это изменение поведения является результатом расширенного грибкового фенотипа , физических недугов инфицированных цикад или общей фенологии жизненных циклов цикад. [10] Прогресс у самцов и самок цикад одинаков, включая время, прошедшее до отпадения брюшных сегментов. [12]

Самцы, инфицированные на стадии I, реагируют на брачные призывы как самцов, так и самок и привлекают здоровых самцов взмахами крыльев - поведение, наблюдаемое только у здоровых самок. Такое измененное поведение способствует заражению здоровых цикад. [10] Самцы, инфицированные стадией I, также переносят рост от ухаживающих самцов, что позволяет предположить, что M. cicadina изменяет сексуальное поведение насекомых, увеличивая уровень заражения. [9] Плодовые тела M. cicadina у взрослых цикад, инфицированных на I стадии, содержат замещенный алкалоид амфетамина катинон . [13]

Инфекция II стадии

[ редактировать ]

Цикады, которые вступают в контакт с конидиями инфицированной взрослой цикады, заражаются инфекцией II стадии. На стадии II заражения гриб производит споры другого типа: покоящиеся споры с толстыми стенками, не заразные напрямую для взрослых цикад. Вместо этого покоящиеся споры дремлют в почве и заражают следующее поколение цикад во время их следующих 13 или 17 лет выхода из почвы. [6]

Гриб делает бесплодными как самцов, так и самок, хотя насекомое может оставаться живым и подвижным, выделяя споры. Зараженные цикады демонстрируют нормальное поведение, такое как сексуальная чувствительность, и даже наблюдалось совокупление между зараженными и здоровыми цикадами. [6] Поскольку самцы цикад во время спаривания образуют большие хоровые центры, уровень заражения самцов на стадии покоя спор обычно выше, чем у инфицированных самок на этой стадии. [9] Конидии, заполняющие брюшко инфицированных самцов на этой стадии, также изменяют высоту их брачного призыва, в результате чего для самок они звучат меньше, чем на самом деле, что также может способствовать более высокому уровню заражения у самцов, чем у самок. [9]

среда обитания

[ редактировать ]

Виды рода Massospora встречаются в тех же местах обитания, что и цикады-хозяева, которые включают обширные ареалы с умеренным климатом в Южном и Северном полушариях. [ нужна ссылка ]

Возможные применения

[ редактировать ]

В одном исследовании было обнаружено, что плотность цикад за один 17-летний период появления цикад снизилась вдвое из-за заражения грибком, а количество инфицированных цикад, производящих покоящиеся споры, увеличилось в 9 раз. [12] Это говорит о том, что гриб можно использовать в качестве средства борьбы для уменьшения значительного ущерба, который цикады наносят молодым деревьям, на которых они откладывают яйца. [11] Исследования M. cicadina и ее хозяев также могут дать представление о биологических часах и передаче сигналов окружающей среды благодаря их длинным синхронным жизненным циклам. [ нужна ссылка ]

Подобные системы хозяин-паразит

[ редактировать ]
  1. ^ (1) Латроб, Джон Х.Б., эсквайр. (1845). Мемуары Бенджамина Баннекера: зачитаны перед Историческим обществом Мэриленда на ежемесячном собрании 1 мая 1845 года . Балтимор, Мэриленд: Напечатано Джоном Д. Тоем. п. 12. LCCN   rc01003345 . ОСЛК   85791076 . Проверено 29 февраля 2020 г. - из Интернет-архива . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    (2) Барбер, Джанет Э.; Нкванта, Асамоа (2014). «Оригинальный рукописный документ Бенджамина Баннекера: наблюдения и изучение цикад» . Журнал гуманистической математики . 4 (1): 112–122. дои : 10.5642/jhummath.201401.07 . ISSN   2159-8118 . OCLC   700943261 . Архивировано из оригинала 27 августа 2014 года . Проверено 26 августа 2014 г. Страница 115, рис. 3: Изображение страницы в «Астрономическом журнале» Бенджамина Баннекера, 1791–1806 гг. Рукопись Бенджамина Баннекера (MS 2700). Специальная коллекция. Историческое общество Мэриленда , Балтимор, Мэриленд: «Мне нравится забывать, что я сообщаю, что если их жизнь коротка, они веселы, они начинают петь или шуметь с момента выхода из Земли до самой смерти. часть сгнивает, и это не причиняет им никакой боли, потому что они продолжают петь, пока не умрут».
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Калфатовик, Мартин Р. (13 июля 2021 г.). «Massospora cicadina» ( Блог ) . Прощай, Brood X (2021) — Увидимся в 2038 году! . Библиотека наследия биоразнообразия . Архивировано из оригинала 28 августа 2021 года . Проверено 29 сентября 2021 г.
  3. ^ (1) Лейди, Джозеф (1853). «Флора и фауна живых животных (принято к публикации: декабрь 1851 г.): Глава III. О псевдоэнтофитах и ​​т. д.» . Смитсоновский вклад в знания . Том. 5. Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт . стр. 53–54. OCLC   609408263 . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия . Весной 1851 года, во время появления имаго семнадцатилетней саранчи, среди мириад насекомых я и несколько друзей обнаружили от 12 до 20 экземпляров, у которых хотя и живые, но задняя треть брюшного содержимого превратилась в сухая, мучнистая, охристо-желтая, компактная масса спорулоидных тел. Хвостовые придатки и задние два-три брюшных кольца, покрывающие массу, были рыхлыми и легко отделялись, оставляя грибовидное вещество в виде конуса, прикрепленное своим основанием к непораженной части брюшка насекомого.
    (2) Лейди, Джозеф (1853). «Таблица Х» . Вклад Смитсоновского института в знания (иллюстрация) . Том. 5. Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт . OCLC   609408263 . Архивировано из оригинала 29 сентября 2021 года . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия .
    (3) Лейди, Джозеф (1853). «Ссылки на листы и рисунки: Табличка X» . Смитсоновский вклад в знания . Том. 5. Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт . п. 67. ОСЛК   609408263 . Архивировано из оригинала 29 сентября 2021 года . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия . Рис. 27, 28. Мицелий гриба из влагалища Cicada septendecim .
    Рис. 29. Споры из той же ситуации, что и на рис. 27, 28.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Любовь, Е.Г. (апрель 1895 г.). «Заметки о семнадцатилетней цикаде, Cicada septendecim: Гриб-цикада» . Журнал Нью-Йоркского микроскопического общества, Vol. 11, № 2. Нью-Йорк: Нью-Йоркское микроскопическое общество. п. 42. ОСЛК   731007065 . Проверено 28 сентября 2021 г. - из Интернет-архива . Цикадный гриб. — Обнаружено несколько экземпляров, в основном самцов, пораженных грибом Massospora cicadina . Этот гриб был впервые замечен, как мы полагаем, покойным доктором Джозефом Лейди, который в 1851 году обнаружил от 12 до 20 экземпляров C. septendecim , «у которых, несмотря на то, что они были живыми, задняя треть содержимого брюшной полости превратилась в сухое порошкообразное охристо-желтое вещество. компактная масса спорулоидных тел». Доктор Лейди также описал и изобразил сам гриб. Этот гриб был также описан профессором Пеком в 1870 году, который дал ему название, которое он носит сейчас.
    У найденных мной экземпляров вся брюшная полость была усеяна массой спор, а насекомые были еще живы и могли «петь», хотя и были довольно малоподвижны. Самого гриба я не обнаружил.
  5. ^ Пек, Чарльз Хортон (1879). «Отчет ботаника: Massopora, генер. ноябрь: Massospora cicadina Pk». . Тридцать первый годовой отчет Музея естественной истории штата Нью-Йорк, подготовленный регентами Университета штата Нью-Йорк . Олбани, Нью-Йорк : Чарльз Ван Бентуйсен и сыновья. п. 44. ОСЛК   939629305 . Архивировано из оригинала 29 сентября 2021 года . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия . Споровая масса, занимающая брюшную полость, беловатая или бледно-кремовая, в длину обнажается за счет отпадания концевых колец брюшка; споры субшаровидные или широкоэллиптические, зернистые внутри, иногда содержат от одного до трех неравных ядрышек или масляных шариков, 0,00065' — 0,00085' в диаметре.
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с (1) Спир, AT (март 1921 г.). «Massospora cicadina Peck: грибной паразит периодических цикад» . В Мюррилле, Уильям Альфонсо (ред.). Микология: Том. 13, № 2. Ланкастер, Пенсильвания : Типография New Era. стр. 72–82. дои : 10.1080/00275514.1921.12016863 . ISSN   0027-5514 . ОСЛК   1640733 . Архивировано из оригинала 29 сентября 2021 года . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия .
    (2) Спир, AT (март 1921 г.). «Таблица 6: Massospora cicadina Peck» . В Мюррилле, Уильям Альфонсо (ред.). Микология: Том. 13, № 2. (иллюстрация) . Ланкастер, Пенсильвания : Полиграфическая компания New Era. ISSN   0027-5514 . ОСЛК   1640733 . Архивировано из оригинала 29 сентября 2021 года . Получено 29 сентября 2021 г. - из Библиотеки наследия биоразнообразия .
  7. ^ Штайнхаус, Эдвард А. (2014). Патология насекомых: продвинутый трактат . Том. 2. Нью-Йорк: Академик Пресс . ISBN  9780323143172 . OCLC   819403404 .
  8. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Уильямс, Канзас; Саймон, К. (1995). «Экология, поведение и эволюция периодических цикад». Ежегодный обзор энтомологии . 40 (1): 269–295. doi : 10.1146/annurev.en.40.010195.001413 . ISSN   0066-4170 .
  9. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Дюк, Л.; Стейнкраус, округ Колумбия; английский, JE; Смит, КГ (1 мая 2002 г.). «Инфекционность покоящихся спор Massospora cicadina (Entomophthorales: Entomophthoraceae), энтомопатогенного гриба периодических цикад (Magicicada spp.) (Homoptera: Cicadidae)». Журнал патологии беспозвоночных . 80 (1): 1–6. дои : 10.1016/S0022-2011(02)00040-X . ISSN   0022-2011 . ПМИД   12234535 .
  10. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Кули, Джон Р.; Маршалл, Дэвид К.; Хилл, Кэти БР (23 января 2018 г.). «Специализированный грибковый паразит (Massospora cicadina) перехватывает половые сигналы периодических цикад (Hemiptera: Cicadidae: Magicicada)» (PDF) . Научные отчеты . 8 (1432). Springer Nature : 1432. Бибкод : 2018NatSR...8.1432C . дои : 10.1038/s41598-018-19813-0 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   5780379 . ПМИД   29362478 . Архивировано (PDF) из оригинала 30 августа 2021 г. Проверено 29 августа 2021 г.
  11. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Летающие солонки смерти: Блог Корнеллского гриба» . blog.mycology.cornell.edu . Архивировано из оригинала 27 марта 2013 года . Проверено 23 октября 2018 г.
  12. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Уайт, Джоанн; Ллойд, Монте (1 августа 1983 г.). «Патогенный гриб Massospora cicadina Peck (Entomophthorales) у новых нимф периодических цикад1 (Homoptera: Cicadidae)». Экологическая энтомология . 12 (4): 1245–1252. дои : 10.1093/ee/12.4.1245 . ISSN   1938-2936 .
  13. ^ Бойс, Грег Р.; Глюк-Талер, Эмиль; Слот, Джейсон С.; Стаич, Джейсон Э.; Дэвис, Уильям Дж.; Джеймс, Тим Ю.; Кули, Джон Р.; Паначчоне, Дэниел Г.; Эйленберг, Йорген; Де Файн Лихт, Хенрик Х.; Масиас, Энджи М. (октябрь 2019 г.). «Психоактивные алкалоиды, связанные с растениями и грибами, из двух патогенов цикад, изменяющих поведение» . Грибная экология . 41 : 147–164. дои : 10.1016/j.funeco.2019.06.002 . ПМЦ   6876628 . ПМИД   31768192 .


[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1465ab0321e9cf3782c6736c0e4306da__1717717920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/14/da/1465ab0321e9cf3782c6736c0e4306da.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Massospora cicadina - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)