Жук-вертушка

Жук-вертушка ; Временной диапазон: ранняя юра – настоящее время. PreꞒ Ꞓ ТО С Д С П Т Дж К стр. Н
	Гиринус подстриатус
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	животное
Тип:	Членистоногие
Сорт:	Насекомое
Заказ:	Жесткокрылые
Подотряд:	Адефага
Семья:	Гириниды ; Латрейль , 1802 г.
Подсемейства
	Спанглрогирус ; гетерогирус ; Гиринины ;

Жуки -вертушки — это водные жуки , относящиеся к семейству Gyrinidae , которые обычно плавают на поверхности воды, если их не беспокоить, хотя при угрозе они плавают под водой. Свое общее название они получили из-за привычки быстро плавать кругами, когда встревожены, а также отличаются разделенными глазами, которые, как полагают, позволяют им видеть как над, так и под водой. ^{[ 1 ]} Семейство включает около 700 существующих видов по всему миру, относящихся к 15 родам, а также несколько ископаемых видов. Большинство видов очень похожи по внешнему виду, хотя их размер варьируется от 3 до 18 мм в длину. ^{[ 2 ]} Они имеют тенденцию быть уплощенными и закругленными в поперечном сечении, при виде сверху и в продольном сечении. Фактически их форма — хорошее первое приближение к эллипсоиду , ноги и другие придатки которого плотно вписываются в обтекаемую поверхность. Жуки-вертушки относятся к подотряду жуков Adephaga , в который также входят жужелицы и плавунцы .

Описание

Жуки-вертушки наиболее примечательны своим удивительным плаванием. Их может быть трудно увидеть, если они не двигаются или находятся под водой. Большинство видов окрашены в стальной серый или бронзовый цвет. Их покровы имеют тонкую форму с небольшими ямками; он твердый и эластичный, образует водоотталкивающий восковой внешний слой, который постоянно пополняется. Помимо других функций, слой смазки и гладкий контур затрудняют удержание жуков в случае их поимки. ^{[ 3 ]}

Усики необычны для жуков: они короткие, пухлые и расположены примерно на уровне воды. Сложные глаза примечательны тем, что каждый из них разделен на верхнюю часть, которая находится над уровнем воды, когда жук пассивно плавает, и нижнюю часть, которая находится ниже уровня воды. ^{[ 1 ]} В этом отношении они напоминают горизонтально разделенные глаза четырехглазых рыб ( анаблепс ), обитающих также у поверхности воды. Средние и особенно задние конечности приспособлены для плавания ( водоплавания ): они сильно уплощены и окаймлены щетинками, которые складываются, облегчая плавание. Напротив, передние ноги длинные и приспособлены для хватания пищи или добычи. У самцов на передних лапках есть присоски, которые удерживают скользкую самку во время спаривания. ^{[ 1 ]}

Поведение и морфологические адаптации

Видео роения жуков-вертушек

Gyrinidae предпочитают плавать на поверхности. Они известны своими сбивающими с толку и быстрыми движениями, в которых они плавают, а также своим стадным поведением. Большинство видов также могут хорошо летать, даже при необходимости взлетая из воды. Такая комбинация представляет собой стратегию выживания, которая помогает им избегать хищников и использовать возможности спаривания. Обычно взрослые особи занимают места, где вода течет равномерно и не слишком быстро, например, небольшие пороги и сужения в неторопливых ручьях. Такие места обеспечивают хороший оборот плавающего мусора или борющихся насекомых или других мелких животных, которые упали и плывут по течению.

Позиции, которые люди занимают в группе, определяются рядом факторов, к которым, как полагают, относятся голод, пол, вид, температура воды, возраст, уровень паразитов и уровень стресса. Ведущиеся исследования их поведения направлены на изучение значения химической защиты в зависимости от их положения в группе. Такие исследования представляют интерес для изучения аспектов нанотехнологий , поскольку можно ожидать, что движение жуков даст представление о том, как группы роботов могут координировать движения. ^{[ нужна ссылка ]}

В частности, жуки идут на поведенческие компромиссы, которые влияют на их выбор позиции внутри группы. Например, относительно голодные жуки выходят за пределы группы, где меньше конкуренции за поиск пищи, но выше риск встречи с хищниками. Самцов также чаще можно встретить за пределами групп (хотя неизвестно, имеет ли группировка отношение к брачному поведению в этой семье). Экономия, которую жуки могут получить, соответствующим образом корректируя свое положение внутри группы, важна, когда особи плывут против течения потока. Плавая позади других жуков, они могут воспользоваться преимуществами движущихся вперед сквозняков. Такое действие называется составлением. Было обнаружено, что на определение положения вперед / назад внутри группы сложным образом влияет сочетание скорости воды, пола жука и типа хищника (птица или рыба), которого жук наблюдал в последний раз. ^{[ нужна ссылка ]}

Жуки могли использовать волны, создаваемые их движением, как своего рода радар для определения положения объекта на поверхности воды вокруг них. Эту технику можно использовать для обнаружения добычи или предотвращения столкновения друг с другом. ^{[ 4 ]}

пузырь воздуха Взрослые жуки несут под надкрыльями . Это позволяет им при необходимости нырять и плавать под хорошо насыщенной кислородом водой в течение неопределенного периода времени. Механизм сложен и представляет собой физическую жабру . Однако на практике их экологическая адаптация заключается в том, что взрослые особи собирают мусор и охотятся на поверхности воды, поэтому они редко остаются под водой надолго. У личинок на каждом из первых восьми сегментов брюшка имеются парные перистые трахейные жабры.

Обычно гириниды откладывают яйца под водой, прикрепляясь к водным растениям, обычно рядами. Как и взрослые особи, личинки являются активными хищниками, преимущественно донными обитателями русла ручья и водными растениями. У них длинные грудные ноги с парными когтями. Их челюсти изогнуты, заострены и пронизаны сосательным каналом. В этом они напоминают личинки многих других хищных водяных жуков, например Dytiscidae . Взрослые личинки окукливаются в коконе, который также прикрепляется к водным растениям.

Таксономия

Жуки-вертушки ранее были сгруппированы с другими водными представителями Adephaga, такими как Dytiscidae , как члены группы «Hydradephaga». Однако, основываясь на молекулярных данных, в настоящее время считается, что они являются самой ранней расходящейся линией Adephaga и развили свою водную экологию независимо от других адефагов. Кладограмма по Василикопулосу и др. 2021 год ^{[ 5 ]}

Адефага

Гириниды

Геадефага

Трахипакиды

	Цицинделиды

	Жужелицы

Halipidae

Дитискоидея

Нотериды

Гигробииды

	Аспидидиды

	Амфизоиды

Дитисциды

Внутренняя таксономия

Таксономия после ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Spanglerogyrinae Folkerts, 1979 г.
- † Ангарогирус Пономаренко, 1977 - Ранняя юра-ранний мел, Азия.
- Spanglerogyrus Folkerts, 1979 – Северная Америка.

Гетерогирины Бринк, 1955 г.
- † Mesogyrus Ponomarенко, 1973 - поздняя юра-ранний мел, Азия.
- Heterogyrus Legros, 1953 - Мадагаскар.
- † Кретотортор Пономаренко, 1973 - поздний мел-палеоцен (Азия)
- † Байсогирус Пономаренко, 1973 — зазинская свита , Россия, ранний мел ( апт )

Гиринина Латрей, 1810 г.
- Динеутини Демарест, 1851 г.
  - † Cretodineutus Liang et al. , 2020 ^{[ 10 ]} — Бирманский янтарь , поздний мел ( сеноман )
  - † Cretogyrus Zhao et al. , 2019 ^{[ 11 ]} - Бирманский янтарь, сеноман
  - Динейтус Маклей, 1825 г.
  - Энгидрус Лапорт, 1835 г.
  - Macrogyrus Régimbart, 1882 г. (включая Andogyrus Ochs, 1924 г. )
  - † Mesodineutes Ponomarенко, 1977 — Дармаканская свита , Россия, Дания
  - † Miodineutes Hatch, 1927 - Германия, миоцен.
  - Порроринх Лапорт, 1835 г.
- Гиринини Латре, 1810 г.
  - Аулоногирус Мочульский, 1853 г.
  - † Гириноидес Мочульский, 1856 г.
  - Гирин Жоффруа, 1762 г.
  - Метагиринус Бринк, 1955 г.
- Оректочилини Режимбар, 1882 г.
  - Гирет Брюлле, 1835 г.
  - Оректохилус Дежан, 1833 г.
  - Оректогир Режимбар, 1884 г.
  - Патрус Обе, 1836 г.
- † Химерогир Густавсон, Мичат и Балке, 2020 г. ^{[ 11 ]} - Бирманский янтарь, сеноман
Неуверенное сиденье
- † Anagyrinus Handlirsch, 1908 — формация Инсектенмергель , Швейцария, ранняя юра, геттанг.
- † Gyrinopsis Handlirsch, 1908 - формация Инсектенмергель, Швейцария, ранняя юра, геттанг.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Ричардс, Огайо; Дэвис, Р.Г. (1977). Общий учебник энтомологии Иммса: Том 1: Структура, физиология и развитие. Том 2: Классификация и биология . Берлин: Шпрингер. ISBN 0-412-61390-5 .
^ Алан Уивинг; Майк Пикер; Гриффитс, Чарльз Ллевелин (2003). Полевое руководство по насекомым Южной Африки . Издательство Нью Холланд, ООО ISBN 1-86872-713-0 .
^ Скайф, Сидней Гарольд (1979). Жизнь африканских насекомых, второе издание, отредактированное Джоном Леджером и Энтони Баннистером . Кейптаун: К. Струик. ISBN 0-86977-087-Х .
^ Полсон, Грегори С. (2018). Насекомые сделали это первыми . Корпорация Xlibris. ISBN 9781984564627 .
^ Василикопулос, Александрос; Балке, Майкл; Куковка, Сандра; Пфлуг, Джеймс М.; Мартин, Себастьян; Мейсеманн, Карен; Хендрих, Ларс; Майер, Кристоф; Мэддисон, Дэвид Р.; Нихейс, Оливер; Бойтель, Рольф Г.; Мисоф, Бернхард (октябрь 2021 г.). «Филогеномный анализ проясняет картину эволюции Adephaga (Coleoptera) и выявляет филогенетические артефакты из-за неправильной спецификации модели и чрезмерной обрезки данных» . Систематическая энтомология . 46 (4): 991–1018. дои : 10.1111/syen.12508 . ISSN 0307-6970 . S2CID 237486696 .
^ Миллер, КБ; Бергстен, Дж. (2012). «Филогения и классификация жуков-вертушек (Coleoptera: Gyrinidae): модель расслабленных часов превосходит экономный и байесовский анализ без учета времени». Систематическая энтомология . 37 (4): 706–746. дои : 10.1111/j.1365-3113.2012.00640.x . S2CID 17676861 .
^ Густафсон, GT; Миллер, КБ (2013). «О номинах семейства и родовой серии Gyrinidae Latreille, 1810 (Coleoptera, Adephaga)» . Зоотакса . 3731 (1): 77–105. дои : 10.11646/zootaxa.3731.1.3 . ПМИД 25277555 .
^ Густафсон, GT; Прокин А.А.; Буконтайте, Р.; Бергстен, Дж.; Миллер, КБ (2017). «Датированная филогения жуков-вертух показывает древнюю линию, сохранившуюся на Мадагаскаре» . Научные отчеты . 7 (1): 8619. doi : 10.1038/s41598-017-08403-1 . ПМЦ 5567340 . ПМИД 28831048 .
^ Густафсон, GT; Миллер, КБ (2017). «Систематика и эволюция трибы жуков-вертушек Dineutini (Coleoptera: Gyrinidae: Gyrininae)» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 181 (1): 118–150. doi : 10.1093/zoolinnean/zlw014 .
^ Цзулун Лян; Чжихао Ци; Цзяхуэй Чен; Фэнлун Цзя (2020). « Cretodineutus rotundus gen. et sp. nov., старейший взрослый жук-вертушка из верхнего мела Мьянмы (Coleoptera, Gyrinidae, Gyrininae)». Меловые исследования . 106 : Статья 104251. doi : 10.1016/j.cretres.2019.104251 . S2CID 204257893 .
^ Jump up to: ^а ^б Густафсон, Грей Т.; Мишат, Мариано К.; Балке, Майкл (2020). «Бирманский янтарь открывает новую стволовую линию жука-вертушки (Coleoptera: Gyrinidae), основанную на личиночной стадии» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 189 (4): 1232–1248. doi : 10.1093/zoolinnean/zlz161 . ПМК 7398075 . ПМИД 32780030 .

Росс Х. Арнетт-младший и Майкл К. Томас (2001). Американские жуки . ЦРК Пресс .
Уильям Л. Роми; Россман, Дэвид С. (1995). «Температура и голод меняют групповые компромиссы у жуков-вертушек». Американский натуралист из Мидленда . 134 (1): 51–62. дои : 10.2307/2426482 . JSTOR 2426482 .
Уильям Л. Роми (1995). «Предпочтения позиции внутри групп: выбирают ли юлы позиции, которые уравновешивают возможности кормления и избегания хищников?». Поведенческая экология и социобиология . 37 (3): 195–200. дои : 10.1007/BF00176717 . S2CID 36791283 .
Уильям Л. Роми и Эбигейл К. Уоллес (2007). «Секс и эгоистичное стадо: сексуальная сегрегация внутри групп вертушек, не спаривающихся» . Поведенческая экология . 18 (5): 910–915. дои : 10.1093/beheco/arm057 .
Уильям Л. Роми и Эмили Гэлбрейт (2008). «Оптимальное расположение группы после нападения хищника: влияние скорости, пола и насыщения в мобильных стаях вертушек» . Поведенческая экология . 19 (2): 338–343. дои : 10.1093/beheco/arm138 .

Внешние ссылки

Гириниды Древо жизни

[isbn0-412-61390-5-1] Jump up to: ^а ^б ^с Ричардс, Огайо; Дэвис, Р.Г. (1977). Общий учебник энтомологии Иммса: Том 1: Структура, физиология и развитие. Том 2: Классификация и биология . Берлин: Шпрингер. ISBN 0-412-61390-5 .

[isbn1-86872-713-0-2] Алан Уивинг; Майк Пикер; Гриффитс, Чарльз Ллевелин (2003). Полевое руководство по насекомым Южной Африки . Издательство Нью Холланд, ООО ISBN 1-86872-713-0 .

[3] Скайф, Сидней Гарольд (1979). Жизнь африканских насекомых, второе издание, отредактированное Джоном Леджером и Энтони Баннистером . Кейптаун: К. Струик. ISBN 0-86977-087-Х .

[4] Полсон, Грегори С. (2018). Насекомые сделали это первыми . Корпорация Xlibris. ISBN 9781984564627 .

[:0-5] Василикопулос, Александрос; Балке, Майкл; Куковка, Сандра; Пфлуг, Джеймс М.; Мартин, Себастьян; Мейсеманн, Карен; Хендрих, Ларс; Майер, Кристоф; Мэддисон, Дэвид Р.; Нихейс, Оливер; Бойтель, Рольф Г.; Мисоф, Бернхард (октябрь 2021 г.). «Филогеномный анализ проясняет картину эволюции Adephaga (Coleoptera) и выявляет филогенетические артефакты из-за неправильной спецификации модели и чрезмерной обрезки данных» . Систематическая энтомология . 46 (4): 991–1018. дои : 10.1111/syen.12508 . ISSN 0307-6970 . S2CID 237486696 .

[6] Миллер, КБ; Бергстен, Дж. (2012). «Филогения и классификация жуков-вертушек (Coleoptera: Gyrinidae): модель расслабленных часов превосходит экономный и байесовский анализ без учета времени». Систематическая энтомология . 37 (4): 706–746. дои : 10.1111/j.1365-3113.2012.00640.x . S2CID 17676861 .

[7] Густафсон, GT; Миллер, КБ (2013). «О номинах семейства и родовой серии Gyrinidae Latreille, 1810 (Coleoptera, Adephaga)» . Зоотакса . 3731 (1): 77–105. дои : 10.11646/zootaxa.3731.1.3 . ПМИД 25277555 .

[8] Густафсон, GT; Прокин А.А.; Буконтайте, Р.; Бергстен, Дж.; Миллер, КБ (2017). «Датированная филогения жуков-вертух показывает древнюю линию, сохранившуюся на Мадагаскаре» . Научные отчеты . 7 (1): 8619. doi : 10.1038/s41598-017-08403-1 . ПМЦ 5567340 . ПМИД 28831048 .

[9] Густафсон, GT; Миллер, КБ (2017). «Систематика и эволюция трибы жуков-вертушек Dineutini (Coleoptera: Gyrinidae: Gyrininae)» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 181 (1): 118–150. doi : 10.1093/zoolinnean/zlw014 .

[10] Цзулун Лян; Чжихао Ци; Цзяхуэй Чен; Фэнлун Цзя (2020). « Cretodineutus rotundus gen. et sp. nov., старейший взрослый жук-вертушка из верхнего мела Мьянмы (Coleoptera, Gyrinidae, Gyrininae)». Меловые исследования . 106 : Статья 104251. doi : 10.1016/j.cretres.2019.104251 . S2CID 204257893 .

[GustafsonMichatBalke2020-11] Jump up to: ^а ^б Густафсон, Грей Т.; Мишат, Мариано К.; Балке, Майкл (2020). «Бирманский янтарь открывает новую стволовую линию жука-вертушки (Coleoptera: Gyrinidae), основанную на личиночной стадии» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 189 (4): 1232–1248. doi : 10.1093/zoolinnean/zlz161 . ПМК 7398075 . ПМИД 32780030 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]