Дрозофила Монтана
| Дрозофила Монтана | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | двукрылые |
| Семья: | Дрозофилиды |
| Подсемейство: | Дрозофила |
| Род: | Дрозофила |
| Подрод: | Дрозофила |
| Видовая группа : | мужской род |
| Разновидность: | Д. Монтана |
| Биномиальное имя | |
| Дрозофила Монтана Стоун, Гриффен и Паттер, 1942 год. | |
Drosophila montana , в просторечии называемая плодовой мушкой. [1] — вид мух , принадлежащий семейству Drosophilaidae и роду Drosophila . [1] [2] Он принадлежит к типу Монтана, который отделился от D. virilis группы видов в Южной Азии до миграции в Северную Америку. [3] Обычно он встречается на западе Соединенных Штатов, но был замечен в Европе и Азии. [4] [3] У этого вида есть две цветовые фазы: желтоватая или черновато-коричневая грудная клетка. [4] [5] Это вид дрозофилы, лучше всего приспособленный к холодным условиям. [3]
Описание
[ редактировать ]D. montana были впервые описаны Паттерсоном и Уилером в 1942 году. [4] Популяции D. montana не имеют однородной окраски. Они имеют две формы цвета: светлую и темную. Они имеют желтоватую или черновато-коричневую форму соответственно. Легкая форма имеет окраску, близкую к виду D. novamericana . [4] Основной физической характеристикой темной формы является черновато-коричневая грудная клетка . Темная форма D. montana также имеет слегка коричневато-черную полосу вдоль спины, охватывающую всю акростихальную область. У них также есть ноги коричневого цвета, а суставы на кончиках конечностей черные. [5]
существует заметное физическое сходство Между D. montana и D. flavomontana . [4] Ранние исследования ошибочно собрали D. flavomontana при поиске D. montana , и идентификация вида была возможна только путем наблюдения за плодовитостью. [4] Хотя черные пупарии обычно относят к D. montana , а красные — к D. flavomontana , генетический анализ показал, что D. montana может давать красные пупарии. [4] Эти два вида иногда образуют гибриды, что позволяет предположить их сосуществование. [4]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]Популяции D. montana исторически были обнаружены по всей Северной Америке, Европе и Азии, особенно в Ванкувере, Канаде, Финляндии и на всей территории Соединенных Штатов. [3] [6] [7] В США они в основном расположены на возвышенностях вдоль Скалистых гор от северного Айдахо до Аризоны. Они также были найдены в горном хребте Сьерра-Невада и на более низких высотах в пределах Каскадного хребта и Прибрежного хребта. [4]
Drosophila montana обычно обитает вблизи водоемов в пределах бореальных лесов, в основном в широтах выше 40 градусов северной широты. Популяции D. montana, расположенные дальше на юг, будут предпочитать возвышенности. [7] Среди всех видов рода Drosophila D. montana является наиболее холодоустойчивым видом, обладающим необходимыми качествами для выживания в условиях высокогорной среды. [3] Их исключительная среди рода Drosophila способность переносить холод позволяет этому виду выживать на большой высоте и в высоких широтах, что отражается на выбранных ими местах проживания. [3]
Филогения
[ редактировать ]Вид относится к отряду мух Diptera и роду Drosophila . [1] [2] Род Drosophila включает группу virilis, которая разошлась в период раннего миоцена , между 7 и 11 миллионами лет назад. [3] Это событие разделило группу видов D. virilis на два кластера: филады virilis и montana . Последний включает несколько линий, включая D. montana. Это расхождение произошло в Южной Азии до их расселения в Северную Америку. [3] Популяции D. montana в Северной Америке, Азии и Европе разошлись между 450 000 и 900 000 лет назад. [3]
Холодная адаптация
[ редактировать ]Вид D. montana имеет несколько отличительных особенностей, способствующих их высокой устойчивости к холоду. К ним относятся обычно повышенная резистентность и реакция акклиматизации к холоду, которую можно вызвать, а также фотопериодическая репродуктивная диапауза у женщин. [3] [6]
Спаривание
[ редактировать ]Взрослые особи D. montana собираются в местах размножения, при этом несколько самцов одновременно преследуют одну самку. [8] Эти места размножения обычно находятся на разлагающейся флоэме деревьев и участках потока сока. [9] Спаривание происходит в весенние и летние месяцы, при этом активное размножение продолжается до июля. [3] [10] К концу августа большинство взрослых особей находятся в диапаузе, и размножение прекращается. [10] Как и у многих видов дрозофил в регионах с умеренным климатом, в год может производиться только одно поколение. [11] Вероятно, этому способствует способность к диапаузе.
Сексуальный конфликт
[ редактировать ]характерен сексуальный конфликт по поводу продолжительности совокупления Для D. montana . [12] Самки предпочитают гораздо более короткую продолжительность спаривания и участвуют в физической борьбе, пытаясь сбросить партнера-мужчину. [12] Однако самцы часто способны поддерживать сексуальный контакт гораздо дольше, чем диктуют самки. Это позволяет самцам вызывать устойчивость самок к совокуплению, тем самым предотвращая повторное спаривание самок. [12] Это занятие действует как средство охраны партнера. [12]
песни ухаживания
[ редактировать ]Подобно многим видам дрозофил, D. montana издают «песни» за счет колебаний крыльев. [13] Эти песни исполняются во время ухаживания за самками и являются обязательным условием для начала спаривания. [13] [8] Самки будут передавать влечение самцам, расправив крылья, на что самец ответит началом совокупления. [8] Песни самцов подвергаются значительному половому отбору у этого вида. [13] Песни с быстрыми качествами, такими как высокая несущая частота , связаны с высокими репродуктивными успехами самцов. [13] Перекрытие частот с фоновым шумом окружающей среды может помешать самкам обнаруживать песни, что может поставить под угрозу выбор партнера. [8]
Что касается частоты брачных песен самцов, средняя инбридинговая депрессия составляет примерно 14%. [14] Это существенно отличается от других характеристик брачных песен, которые из-за инбридинговой депрессии отличаются всего на несколько процентов. [14] Это позволяет предположить, что приспособленность самцов D. montana связана с частотой их брачных песен. [14] Частота пения самцов также подвержена значительной аутбридинговой депрессии . [14]
Кутикулярные углеводороды
[ редактировать ]D. montana производит кутикулярные углеводороды , обычно сокращенно CHC, которые действуют как обонятельные или вкусовые сигналы привлечения. [13] Хотя CHC более эффективны для других видов дрозофилы, они являются важным фактором при выборе партнера. [13] В частности, характеристики CHC самок D. montana коррелируют с уровнем отклонения песен самками. [13] Это говорит о том, что CHC самок действуют как феромоны, привлекая больше самцов и, следовательно, вызывая больше отказов. [13]
Репродуктивная диапауза
[ редактировать ]Типичная продолжительность жизни взрослых особей D. montana в лаборатории составляет около 30–40 дней, при этом самки немного превосходят самцов. [15] Взрослые самки D. montana используют фотопериод для определения сезонных изменений и информирования о своей репродуктивной диапаузе перед зимовкой. Это позволяет им замедлить старение, увеличить шансы на выживание зимой и увеличить продолжительность жизни. [6]
D. montana развивается от яйца до взрослой особи примерно за 26–30 дней, в зависимости от популяции и фотопериодических условий. У особей в состоянии диапаузы развитие и размножение задерживаются. Они также начинают полагаться на запасы энергии в пользу питания, поэтому более крупные особи обычно лучше себя чувствуют во время диапаузы. D. montana быстро развивается при более коротких фотопериодах, что соответствует условиям осеннего светового дня, что облегчает диапаузу. На это время развития влияют фотопериодические сигналы после эклозии . [6]
Родительская забота
[ редактировать ]Желаемые места яиц откладки D. montana совпадают с местами их размножения. [9] Наблюдаемые субстраты для откладки яиц включают дрожжевые наросты флоэмы и сока на березах , а также разлагающиеся стебли растения Nuphar lutea , желтой кувшинки. [9] группа дрозофил virilis, к которой принадлежит D. montana , откладывает яйца в соке. Известно, что [3] [9] [10] Предпочтения этого вида в отношении откладки яиц совпадают с предпочтениями D.littoralis . Однако D. montana спариваются несколько раньше, и их личинки более распространены в более сухих субстратах. [9]
Комменсализм
[ редактировать ]
Сбор групповых мух virilis, в том числе D. montana , оказывается значительно более успешным, если находится вблизи известных мест обитания бобра . Бобры преимущественно проживают в водоемах рядом с определенными породами деревьев, включая березу и ольху , которыми они питаются зимой. В результате кормовой деятельности бобров образуются упавшие деревья и содранная кора, которые снабжают D. montana , а также других членов группы virilis предпочтительными местами для откладки яиц. Ольха упоминается как излюбленное место откладки яиц D. montana . Эти общие ресурсы поддерживают комменсализм между двумя видами. Для D. montana такая связь обычно наблюдается в Северной Америке, особенно с видом бобра Castor canadensis . [16]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Дрозофила Монтана (Плодовая муха)» . www.uniprot.org . Проверено 30 октября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Страница стандартного отчета ITIS: Drosophila montana» . www.itis.gov . Проверено 30 октября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Паркер Д.Д., Виберг Р.А., Триведи Ю., Тюкмаева В.И., Гарби К., Бутлин Р.К. и др. (август 2018 г.). «Меж- и внутривидовая геномная дивергенция у Drosophila montana свидетельствует об адаптации к холоду» . Геномная биология и эволюция . 10 (8): 2086–2101. дои : 10.1093/gbe/evy147 . ПМК 6107330 . ПМИД 30010752 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Паттерсон Дж. Т. (15 февраля 1952 г.). Исследования по генетике дрозофилы. VII, Дальнейшие статьи по генетике, цитологии и систематике . Техасский университет.
- ^ Jump up to: а б Марков Т.А., О'Грейди П. (2006). Дрозофила: Руководство по идентификации и использованию видов . Эльзевир. п. 131.
- ^ Jump up to: а б с д Салминен Т.С., Весала Л., Хойккала А. (декабрь 2012 г.). «Фотопериодическая регуляция особенностей жизненного цикла до и после эклозии: время развития от яйца до взрослой особи, масса тела молоди и репродуктивная диапауза у Drosophila montana». Журнал физиологии насекомых . 58 (12): 1541–7. дои : 10.1016/j.jinsphys.2012.09.007 . ПМИД 23026647 .
- ^ Jump up to: а б Руту Дж (2007). Генетическая и фенотипическая дивергенция Drosophila virilis и D. Montana . Ювяскюля: Университет Ювяскюля. стр. 13. S2CID 56168696 .
- ^ Jump up to: а б с д Самарра Ф.И., Клапперт К., Брамм Х., Миллер П.Дж. (декабрь 2009 г.). «Фоновый шум ограничивает общение: акустическая маскировка брачной песни плодовой мухи Drosophila montana». Поведение . 146 (12): 1635–48. дои : 10.1163/156853909X463713 . JSTOR 40599636 .
- ^ Jump up to: а б с д и Аспи Дж. (1 января 1996 г.). «Различия в личиночных нишах между родственными видами Drosophila montana и D.littoralis (Diptera) в Северной Финляндии» . Энтомологика Фенника . 7 : 29–38. дои : 10.33338/ef.83885 .
- ^ Jump up to: а б с Паркер DJ, Ричи М.Г., Канкаре М. (май 2016 г.). «Подготовка к зиме: транскриптомная реакция, связанная с разной продолжительностью светового дня у Drosophila montana» . Г3 . 6 (5): 1373–81. дои : 10.1534/g3.116.027870 . ПМЦ 4856088 . ПМИД 26976440 .
- ^ Марков Т.А., О'Грэйди П. (2008). «Репродуктивная экология дрозофилы» (PDF) . Функциональная экология . 22 (5). Британское экологическое общество: 747–759. дои : 10.1111/j.1365-2435.2008.01457.x .
- ^ Jump up to: а б с д Мацци Д., Кесяниеми Дж., Хойккала А., Клапперт К. (июнь 2009 г.). «Сексуальный конфликт по поводу продолжительности совокупления у Drosophila montana: почему дольше лучше?» . Эволюционная биология BMC . 9 (1): 132. дои : 10.1186/1471-2148-9-132 . ПМК 2704186 . ПМИД 19523190 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Вельтсос П., Уикер-Томас С., Батлин Р.К., Хойккала А., Ричи М.Г. (январь 2012 г.). «Половой отбор по песням и кутикулярным углеводородам в двух разных популяциях Drosophila montana» . Экология и эволюция . 2 (1): 80–94. дои : 10.1002/ece3.75 . ПМК 3297180 . ПМИД 22408728 .
- ^ Jump up to: а б с д Аспи, Джуни (март 2000 г.). «Инбредная и аутбридинговая депрессия у самцов персонажей песен ухаживания Drosophila montana» . Наследственность . 84 (3): 273–282. дои : 10.1046/j.1365-2540.2000.00655.x . ISSN 1365-2540 . ПМИД 10762398 . S2CID 16657098 .
- ^ Дурбин Э.Дж., Юн Дж.С. (1987). «Долголетие группы видов Drosophila virilis. II. Филада D. montana» (PDF) . Научный журнал Огайо . 87 : 90–92.
- ^ Спит Х.Т. (1979). «Группа дрозофилы Virilis и бобровая касторка». Американский натуралист . 114 (2): 312–316. дои : 10.1086/283479 . ISSN 0003-0147 . JSTOR 2460228 . S2CID 83673603 .