Полибиоидес табидус
| Полибиоидес табидус | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Веспиды |
| Подсемейство: | Полистина |
| Племя: | Ропалидиины |
| Род: | Полибиоиды |
| Разновидность: | П. лихорадка
|
| Биномиальное имя | |
| Полибиоидес табидус ( Фабрициус , 1781)
| |
| Синонимы | |
|
Полибия букула Бюссон, 1902 г. | |
Африканская оса-основательница роя, Polybioides tabidus , — это социальная бумажная оса из отряда перепончатокрылых , которая обычно встречается в Центральной Африке . [ 1 ] Эта оса уникальна тем, что демонстрирует циклическую олигогинию, то есть количество маток варьируется в зависимости от цикла колонии. После нескольких поколений производства рабочих и будущих маток часть многих рабочих и маток покидает первоначальную колонию, чтобы основать новую. Новая колония не производит новых маток до тех пор, пока нынешние королевы из старой колонии не умрут. [ 2 ] Было замечено, что P. tabidus проявляет поведение как хищника, так и падальщика, в зависимости от доступных источников пищи. [ 3 ]
Таксономия и филогения
[ редактировать ]Polybioides tabidus — член подсемейства Polistinae , в которое входят исключительно социальные осы . Четыре племени составляют Polistinae: Polistini , Epiponini , Mischocyttarini и Ropalidiini . [ 4 ] Из трех роообразующих групп ос две встречаются в трибе Ropalidiini — род Polybioides и некоторые осы рода Ropalidia , а третья роеобразующая группа включает трибу Epiponini. [ 2 ] Род Polybioides наиболее близок к Belonogaster на основании филогенетического древа . [ 2 ] [ 5 ]
P. tabidus был первоначально описан Йоханом Кристианом Фабрициусом в 1781 году как ( Vespa tabida ) и имеет два других таксономических синонима (впоследствии названные виды оказались идентичными P. tabidus ): Polybia bucula, названная в 1902 году Дю Буйссоном, и Polybia isabellina, названная Шультессом в 1913 году. [ 6 ] [ 7 ]
Описание и идентификация
[ редактировать ]Кастовые различия королев и рабочих
[ редактировать ]Существует явная разница в морфологических характеристиках маток и рабочих. У королев есть длинная щетина на голове, особенно на глазах, макушке и усиках, а также на груди. [ 1 ] Щетина на голове и груди у рабочих значительно короче, чем у королевы. Щетинки на ножках и крыльях рабочих и королев сопоставимы по длине. Королевы обычно имеют более длинные крылья и более крупные сегменты брюшка . [ 1 ] Предполагается, что репродуктивная способность возможна у представителей обеих каст, поскольку у некоторых рабочих наблюдались развитые яичники . [ 1 ]
Структура гнезда
[ редактировать ]Гнезда P. tabidus относительно небольшие, особенно по сравнению с его из Старого Света родственником Polybioides melainus . [ 6 ] Гнезда обычно содержат шестиугольные ячейки, организованные в несколько вертикальных сот, расположенных рядом друг с другом. Гребни не прикреплены друг к другу, а тонкая оболочка объединяет соты в единое целое. [ 6 ] Верхняя часть всего устройства прикреплена к нижней части ветки, а нижняя часть может свободно свисать. Закрытые стороны двух центральных сотов ориентированы друг к другу, а входы в каждый соты обращены к дну гнезда. [ 6 ]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]Как и все другие осы трибы Ropalidiini , P. tabidus распространена в Старом Свете . [ 4 ] P. tabidus в основном встречается в лесных районах тропической Центральной Африки . P. tabidus изучался в Камеруне и Западной Кении , а именно в лесном заповеднике Какамега. [ 1 ] [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ]
Цикл колонии
[ редактировать ]Цикл колонии начинается, когда рой нескольких королев и сотни рабочих покидают свою первоначальную колонию и основывают новую. [ 10 ] Из-за окружающей среды королевам P. tabidus не требуется зимовать , а колонии могут быть многолетними и большими — в зрелых колониях может насчитываться от 2000 до 6000 рабочих особей. [ 5 ] [ 10 ] Большой размер колонии снижает риск нападения хищников, связанный с открытием гнезда. [ 5 ]
Поведение
[ редактировать ]Основание роя
[ редактировать ]Чтобы произошло формирование роя, осы должны иметь возможность следовать по пути ос перед ними. У видов, образующих рои, рабочие отчетливыми движениями трутся животом о предметы на пути своего пути. [ 5 ] У некоторых видов, образующих рои, рабочие выделяют железистые выделения, которые координируют роение, привлекая следующих за ними ос. Хотя у P. tabidus этих грудинных желез нет, рабочие все же потирают животы и способны идти по следам рабочих. [ 5 ] Создание роя позволяет колониям быть крупнее и долговечнее по сравнению с колониями, основанными независимо. [ 5 ] Там, где сосуществуют основатели роя и независимые основатели, что имеет место в некоторых районах Нового Света , основатели роя имеют тенденцию доминировать из-за лучшего разделения труда. [ 5 ]
Сотрудничество
[ редактировать ]Степень родства между рабочими и королевами влияет на степень позитивного сотрудничества внутри колонии. Когда рабочие и королевы более связаны между собой, сотрудничество становится более тесным. [ 8 ] Таким образом, процесс ограниченного производства маток — циклическая олигогиния — поддерживает сотрудничество у P. tabidus , делая рабочих более родственными, чем можно было бы ожидать в типичной колонии, состоящей из нескольких маток. [ 8 ] Рабочие более склонны ограничивать собственное воспроизводство и сосредотачиваться на том, чтобы помогать своим родственникам воспроизводить потомство, если родственники разделяют высокую долю генов рабочих. Рабочие способствуют распространению своих собственных генов, когда помогают близким родственникам размножаться.
Родственный отбор
[ редактировать ]Генетическое родство внутри колоний
[ редактировать ]Типичная гапло -диплоидная генетическая система родства перепончатокрылых , где самки имеют 0,75 степени родства со своими сестрами и только 0,50 степени со своими братьями, не обнаружена у P. tabidus . [ 8 ] Гамильтона Правило гаплодиплоидии у этого вида не соблюдается, поскольку королевы не спариваются поодиночке. Рабочие особи более связаны между собой, чем можно было бы ожидать в колониях с несколькими матками, из-за процесса производства маток, называемого циклической олигогинией, когда дочерние королевы часто являются полными сестрами. [ 8 ] Согласно теории родственного отбора , люди, действующие альтруистически, отбираются, когда отношение стоимости приспособленности дающего к выгоде получателя меньше, чем степень родства между двумя людьми. [ 11 ] Рабочие P. tabidus имеют повышенное родство и, таким образом, получают выгоду от сотрудничества в помощи родственникам и создании роя.
Циклическая олигогиния
[ редактировать ]P. tabidus демонстрирует циклическую олигогинию, при которой количество маток варьируется в зависимости от цикла колонии. После нескольких поколений производства рабочих и будущих королев часть многих рабочих и королев покидают первоначальную колонию, чтобы основать новую колонию. Прежде чем производить новых маток, количество маток в колонии должно быть сокращено до одной или нескольких маток. [ 8 ] Таким образом, новые королевы имеют высокую степень родства, что увеличивает родство их потомства . [ 12 ] Циклическая олигогиния поддерживается рабочим контролем над соотношением полов. [ 8 ] Когда есть только одна или несколько маток, рабочие в три раза больше связаны с самками, чем с самцами. Однако, когда маток больше, рабочие в равной степени связаны с самцами и самками. В результате рабочие предпочитают производить новых маток, когда в колониях мало маток, и самцов, когда в колониях много маток. [ 8 ] Циклическая олигогиния развилась независимо у ос-основателей неотропического эпипонина, таких как Polybia emaciata . [ 8 ] [ 12 ]
Возможные издержки циклической олигогинии
[ редактировать ]Наличие ограниченного количества маток в колонии увеличивает риски, связанные с потерей маток. [ 8 ] Эти затраты не так велики, если можно легко произвести больше маток, чтобы заменить потерянных маток. Однако предполагается, что определение касты у P. tabidus происходит на ранних стадиях развития. Таким образом, королевы обычно являются единственными самками, обладающими репродуктивной способностью. Следствием ограниченной репродуктивной способности является то, что маток нелегко заменить. [ 8 ] Еще одна цена циклической олигогинии — репродуктивная эффективность. Королевы P. tabidus имеют три яйцеклетки состоящими из одной матки по сравнению с колониями Vespa, , такого же размера, где у королев есть до двенадцати яйцеклеток. [ 8 ] Это затрудняет производство расплода, когда есть только одна королева. Однако этот случай встречается редко и поэтому не оказывает вредного воздействия на репродуктивную плодовитость . Уменьшение числа маток обычно происходит в новом рое. Взрослые стаи большие, в них много маток, от которых рождаются самцы и новые стаи. [ 8 ]
Рабочий контроль и полицейская деятельность
[ редактировать ]Рабочие больше связаны со своими сыновьями, чем с сыновьями королевы. [ 10 ] Однако рабочие больше связаны с сыновьями королевы, чем с сыновьями других рабочих. Это связано с тем, что колонии, образующие рои, обычно большие и имеют несколько маток, что делает рабочих более связанными с матками, чем с другими рабочими. [ 5 ] Из-за разницы в степени родства рабочий будет более склонен заботиться о сыновьях королевы, чем о сыне другого рабочего. [ 10 ] Рабочая полиция эффективно защищает коллективные интересы колонии, контролируя производство самцов внутри колонии и ограничивая производство самцов только королевой. Другая ситуация с контролем со стороны рабочих наблюдается при циклической олигогинии, когда самцы рождаются только тогда, когда в колонии несколько маток, а рабочие в равной степени связаны с самцами и самками. [ 8 ] Работники обычно участвуют в охране труда , когда степень родства между работниками относительно невелика.
Взаимодействие с другими видами
[ редактировать ]Гнездовая ассоциация
[ редактировать ]Гнезда Polybioides tabidus оказались привлекательными местами гнездования для семи видов мелких птиц в Яунде, Камерун , в том числе очкового ткача ( Ploceus ocularis ) и обыкновенного фискального ( Lanius Colliris ). [ 13 ] [ 9 ] Более мелкие птицы, такие как очковый ткач, встречаются ближе к гнездам, чем обыкновенный фискальный и другие более крупные птицы. Разница в расстоянии общения между маленькими и крупными птицами связана с тем, что более крупные птицы с большей вероятностью потревожат осиное гнездо, когда оно приземлится на ближайшую ветку. [ 9 ]
Хищничество и борьба с вредителями
[ редактировать ]Рабочие P. tabidus демонстрируют поведение падальщиков, когда во время поиска пищи им дарят мертвых животных, например позвоночных. [ 3 ] Рабочие также могут действовать как хищники, особенно по отношению к конкурентам за желаемые источники пищи. Рабочие выбирают между падалью и фруктами в зависимости от наличия. [ 3 ] В результате предпочтительного рациона P. tabidus — источника пищи с высоким содержанием сахара или белка — работникам приходится вступать в контакт со многими другими падальщиками, такими как тля Toxoptera citridus . T. citridus — известный вредитель цитрусовых , поэтому такое межвидовое взаимодействие предполагает, что P. tabidus может быть средством борьбы с вредителями. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Туриллацци С., Франческато, Бальдини Този А.Е., Карпентер Дж.М. Отчетливое кастовое различие у Polybioides tabidus (Fabricius) (Hymenoptera: Vespidae). Инс. Соц. 41:327-330 (1994). 327-330.
- ^ Перейти обратно: а б с Хеншоу, М.Т., Дж. Э. Страссманн и Д. К. Квеллер. Создание роя у полистных ос: важность обнаружения множества микросателлитных локусов в исследованиях адаптации. Молекулярная экология 10.1 (2001): 185-91. Веб.
- ^ Перейти обратно: а б с д Дежан, А. Источники пищи и пищевое поведение Polybioides tabidus. Журнал африканской зоологии. Том. 108, № 2 (1994). 251-260.
- ^ Перейти обратно: а б Аревало, Элизабет. Чжу, Юн. Карпентер, Джеймс. Штрассманн, Джоан. Филогения подсемейства социальных ос Polistinae: данные фланкирующих последовательностей микросателлитов, митохондриальной последовательности COI и морфологических признаков. Эволюционная биология BMC 2004, 4:8.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Смит А., О'Доннелл С., Жанна Р. Эволюция стадной коммуникации у эусоциальных ос (Hymenoptera: Vespidae). Журнал поведения насекомых, Vol. 15, № 6, (2002). 751-764.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ван дер Вехт, Дж. Восточноазиатские и индо-австралийские виды Polybioides buysson и Parapolybia Saussure (Hym., Vespidae). Зоологические труды. Полный. 82 (1966). 3-46.
- ^ « Polybioides tabidus (Fabricius, 1781)» . GBIF.org . Проверено 15 октября 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н Хеншоу, М.Т., Страссманн, Дж.Э., Квеллер, округ Колумбия, 2000. Независимое происхождение узкого места в числе маток, которое способствует сотрудничеству у африканской осы-основателя роя Polybioides tabidus. Поведенческая экология и социобиология 48: 478-483.
- ^ Перейти обратно: а б с Эрли, Кристофер. «Взаимодействие ос и птиц при гнездовании с особым акцентом на Polistes Dominula». Диссертация. Университет Гвельфа, 2013. Печать.
- ^ Перейти обратно: а б с д Хеншоу, М.Т., Квеллер, О.К., и Страссманн, Дж.Э., 2002. Контроль производства мужских особей у осы-основателя роя Polybioides tabidus. Дж. Эволюционная биология, 15:262-268.
- ^ Относительная инклюзивная приспособленность в метрике Social Wasp Polistes Роберт А. Меткалф и Грегори С. Уитт. Поведенческая экология и социобиология, Vol. 2, № 4 (1977), стр. 353-360.
- ^ Перейти обратно: а б Штрассманн Дж. Э., Гастрайх К., Квеллер Д., Хьюз К. Демографические и генетические данные о циклических изменениях численности матки у неотропической осы, истощенной Polybia. Американский натуралист, Том. 4, № 3 (1992), 363-372.
- ^ Дежан и Фотсо. Гнездовые сообщества мелких птиц и Polybioides tabidus (Vespidae Epiponinae) в Южном Камеруне. Этология, экология и эволюция. Том. 7 (1995). 11-25.