Ормия охрацея
| Ормия охрацея | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | двукрылые |
| Семья: | Тахиниды |
| Подсемейство: | Тачинины |
| Племя: | Ормин |
| Род: | Ормия |
| Разновидность: | О. охрацеа
|
| Биномиальное имя | |
| Ормия охрацея | |
| Синонимы | |
Ormia ochracea — небольшая желтая ночная муха из семейства Tachinidae . [ 2 ] Он примечателен паразитизмом на сверчках и исключительно острым направленным слухом. Самку привлекает песня самца сверчка, и она откладывает личинки на нем или вокруг него, как это было обнаружено в 1975 году зоологом Уильямом Х. Кейдом . [ 3 ]
Ormia ochracea является модельным организмом в экспериментах по локализации звука мухи из-за ее уникальных «ушей», которые представляют собой сложные структуры внутри переднегруди возле оснований ее передних ног. Муха слишком мала, чтобы можно было рассчитать разницу во времени, когда звук достигает двух ушей, обычным способом, однако она может с исключительной точностью определять направление источников звука. Барабанные перепонки противоположных ушей механически соединены напрямую, что позволяет разрешить наносекундную разницу во времени. [ 4 ] [ 5 ] и требуется новая стратегия нейронного кодирования . Различные исследовательские группы разработали малошумящие дифференциальные микрофоны, вдохновленные O. ochracea направленно-чувствительной слуховой системой .
Распределение
[ редактировать ]Ormia ochracea произрастает на юго-востоке США, включая такие штаты, как Техас и Флорида . [ 6 ] O. ochracea также встречается по всей Северной Америке, Южной Америке и Карибском бассейне. [ 7 ] хотя его точный диапазон неизвестен.
История жизни
[ редактировать ]Ormia ochracea имеет полный жизненный цикл: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. Как только самка мухи находит подходящего хозяина, она откладывает планидии (личинки первого возраста ), которые затем быстро зарываются в хозяина. [ 8 ] Планидии . развиваются внутри тела хозяина полевого сверчка, сначала внедряясь в мышцы, а затем мигрируя в брюшную полость [ 9 ] Личинки линяют в брюшной полости хозяина и питаются в основном его мышцами и жиром. Личинки O. ochracea обычно завершают развитие и появляются примерно через 7 дней, что впоследствии убивает хозяина. Личинки окукливаются и появляются взрослыми мухами примерно через 2 недели после выхода из хозяина. [ 8 ]
Пищевые ресурсы
[ редактировать ]O. ochracea — паразитоид, который, как известно, охотится на несколько видов полевых сверчков Gryllus , включая Gryllus Integer , Gryllus Rubens, Gryllus texensis и Gryllus Firmus. [ 7 ] Было замечено, что мухи реагируют на различные песни сверчков, но, похоже, они ограничены семейством Gryllidae . Естественный хозяин мухи может варьироваться в зависимости от местоположения. Личинки O. ochracea демонстрируют самую высокую выживаемость у своего естественного хозяина и ограниченную выживаемость у других потенциальных видов хозяев. [ 10 ]
Поиск хоста
[ редактировать ]В 1975 году Уильям Х. Кейд экспериментально продемонстрировал, что Ormia ochracea использует брачный крик полевого сверчка как средство обнаружения своего хозяина. Кейд поместил мертвых сверчков на динамики, воспроизводящие песни сверчков и различные контрольные звуки, и записал количество времени, которое муха провела на контрольном или тестовом динамике. Он обнаружил, что мухи проводят больше времени возле динамиков, играющих песни о крикете, и заметил, что мухи всегда откладывают личинки на динамике, который воспроизводит песни о крикете, и вокруг него. [ 3 ]
Обучение
[ редактировать ]Было показано, что O. ochracea меняет свое предпочтение песням-хозяевам после воздействия разных песен в лаборатории. В исследовании 2011 года мухи, которые ранее подвергались воздействию песни G. lineaticeps, предпочли G. lineaticeps песню песне G. Integer , и наоборот. [ 11 ] Это предпочтение было очень краткосрочным. Гибкие способности O. ochracea к обучению, возможно, сыграли решающую роль в расширении его хозяина и географического ареала.
Влияние заражения на поведение хозяина
[ редактировать ]O. ochracea влияет на поведение и размножение полевых сверчков-хозяев. Было показано, что заражение [ 9 ] [ 12 ] На ранних стадиях заражения нерепродуктивное поведение практически не нарушено, поскольку личинки паразита не поедают пищеварительную систему или центральную нервную систему хозяина. [ 9 ] После того, как личинки мигрируют в брюшную полость хозяина, способность хозяина к спариванию, яйцекладке и борьбе снижается, скорее всего, из-за повреждения тканей, вызванного личинками. [ 9 ] Кроме того, заражение самок сверчков меняет их брачные предпочтения. Самки Gryllus lineaticeps обычно предпочитают реагировать на песни самцов промежуточной скоростью щебетания, а не на песни с медленной скоростью щебетания, но самки, зараженные O. ochracea, не выказывают предпочтения между скоростями щебетания. [ 12 ] Снижение избирательности у зараженных самок G. lineaticeps может быть адаптивным, поскольку самка с большей вероятностью размножится, прежде чем будет убита паразитоидами, если они менее избирательны.
Защита хоста
[ редактировать ]Некоторые виды сверчков , на которых паразитирует O. ochracea, разработали методы предотвращения заражения. Например, у некоторых представителей сверчка-жертвы Teleogryllus Oceanicus есть мутация, называемая плоским крылом, при которой звуковые структуры передних крыльев самцов стираются. [ 13 ] Плоское крыло впервые наблюдалось в 2003 году на гавайском острове Кауаи , а также было обнаружено на соседнем острове Оаху два года спустя . Генетические исследования сверчков с каждого острова показывают, что мутации возникли в результате разных геномных вариаций.
Враги
[ редактировать ]Поскольку полевые сверчки обычно поют ночью, O. ochracea уязвима для нападения летучих мышей . Исследования показали, что у O. ochracea развилась акустическая реакция испуга на ультразвук, как у летучих мышей, реакция, очень похожая на реакцию самок сверчков. [ 14 ] Также было показано, что O. ochracea демонстрирует резкую границу реакции между частотами песни сверчка и ультразвука летучих мышей. [ 14 ]
Физиология
[ редактировать ]Направленный слух
[ редактировать ]Чтобы животное локализовало звук, оно должно быть способно обнаруживать мельчайшие различия в интенсивности и времени между поступлением звука в ухо, расположенное ближе к источнику, и в ухо, расположенное дальше от источника. O. ochracea демонстрирует замечательную способность локализовать звук, несмотря на невероятно маленькое расстояние (450–520 мкм) между его органами слуха. [ 15 ] Его способности локализовать звук способствует кутикулярная структура, которая соединяет его уши, механически связывая их движения и увеличивая межушные различия примерно в 20 раз. [ 15 ] До O. ochracea подобный механизм слуховой локализации не был описан.
Научная значимость
[ редактировать ]Несколько исследователей сообщили о конструкции микрофонов, вдохновленной слуховой системой O. ochracea. В 2009 году Р. Н. Майлз и др. разработал и создал малошумящий дифференциальный микрофон, вдохновленный уникальной слуховой системой O. ochracea , для использования в слуховых аппаратах . Конструкция диафрагмы микрофона размером 1 х 2 мм. 2 , основан на механически соединенных початках O. ochracea. Было обнаружено, что их микрофон имеет более низкий уровень шума, чем имеющиеся в продаже микрофоны для слуховых аппаратов, при этом расстояние между датчиками сведено к минимуму. [ 16 ] В апреле 2015 года группа из Университета Стратклайда и Института исследований слуха (IHR) MRC/CSO объявила, что создала микрофон на основе слуховой системы O. ochracea и получила грант в размере 430 000 фунтов стерлингов от Британский исследовательский совет по инженерным и физическим наукам создаст и протестирует слуховой аппарат в течение трех лет. [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Биго, JMF (1889). «Новые или малоизвестные двукрылые. Часть 34, XLII: Диагностика новых видов». Анналы Энтомологического общества Франции . 8 (6): 253–270.
- ^ О'Хара, Джеймс Э.; Шеннон, Дж. Хендерсон; Д. Монти, Вуд (5 марта 2020 г.). «Всемирный контрольный список тахинид» (PDF) . Ресурсы Tachinidae . Проверено 28 февраля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Кейд, В. (26 декабря 1975 г.). «Акустически ориентирующие паразитоиды: фонотаксис от полета к песне сверчка». Наука . 190 (4221). Американская ассоциация развития науки (AAAS): 1312–1313. дои : 10.1126/science.190.4221.1312 . ISSN 0036-8075 . S2CID 85233362 .
- ^ Майлз, Р.Н.; Роберт, Д.; Хой, Р.Р. (1995). «Механически соединенные уши для направленного слуха у паразитоидной мухи Ormia ochracea». Журнал Акустического общества Америки . 98 (6). Акустическое общество Америки (ASA): 3059–3070. дои : 10.1121/1.413830 . ISSN 0001-4966 . ПМИД 8550933 .
- ^ Роберт, Д.; Майлз, Р.Н.; Хой, Р.Р. (1996). «Направленный слух посредством механической связи у паразитоидной мухи Ormia ochracea». Журнал сравнительной физиологии А. 179 (1). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 29–44. дои : 10.1007/bf00193432 . ISSN 0340-7594 . ПМИД 8965258 . S2CID 21452506 .
- ^ Саброски, CW (1953). «Таксономия и хозяева трибы Ormiini в Западном полушарии (Diptera, Larvaevoridae)». Труды Энтомологического общества Вашингтона . 55 : 167–183.
- ^ Jump up to: а б Леманн, Герлинд, Калифорнийский университет (январь 2003 г.). «Обзор биогеографии, круга хозяев и эволюции акустической охоты у Ormiini (Insecta, Diptera, Tachinidae), паразитоидов ночных сверчков и сверчков (Insecta, Orthoptera, Ensifera)». Zoologischer Anzeiger - Журнал сравнительной зоологии . 242 (2): 107–120. дои : 10.1078/0044-5231-00091 . ISSN 0044-5231 . S2CID 85839051 .
- ^ Jump up to: а б Винодельня, ЮАР; Уокер, Ти Джей (декабрь 1990 г.). «Выращивание фонотаксических паразитоидных мух [Diptera: Tachinidae, черви, виды червей]». Энтомофага . 35 (4): 621–632. дои : 10.1007/bf02375096 . ISSN 0013-8959 . S2CID 27347119 .
- ^ Jump up to: а б с д Адамо, ЮАР; Роберт, Д.; Хой, Р.Р. (март 1995 г.). «Влияние паразитоида тахинид Ormia ochracea на поведение и размножение самцов и самок-хозяев полевого сверчка (Gryllus spp)» . Журнал физиологии насекомых . 41 (3): 269–277. дои : 10.1016/0022-1910(94)00095-х . ISSN 0022-1910 .
- ^ Томсон, Ян Р.; Винсент, Кристал М.; Бертрам, Сьюзен М. (март 2012 г.). «Успех паразитоида FlyOrmia ochracea (Diptera: Tachinidae) на естественных и неестественных хозяевах сверчка» . Флоридский энтомолог . 95 (1): 43–48. дои : 10.1653/024.095.0108 . ISSN 0015-4040 .
- ^ Паур, Дженнифер; Грей, Дэвид А. (октябрь 2011 г.). «Индивидуальная последовательность, обучение и память у паразитоидной мухи Ormia ochracea». Поведение животных . 82 (4): 825–830. дои : 10.1016/j.anbehav.2011.07.017 . ISSN 0003-3472 . S2CID 18427803 .
- ^ Jump up to: а б Беккерс, Оливер М.; Вагнер, Уильям Э. (апрель 2013 г.). «Заражение паразитоидами меняет предпочтения самок в спаривании» . Поведение животных . 85 (4): 791–796. дои : 10.1016/j.anbehav.2013.01.025 . ISSN 0003-3472 . ПМК 3857093 . ПМИД 24347669 .
- ^ Паскоаль, Соня; Сезард, Тимоти; Эйк-Нес, Аста; Гарби, Карим; Маевска, Ягода; и др. (2014). «Быстрая конвергентная эволюция диких сверчков» . Текущая биология 24 (12). Эльзевир Б.В.: 1369–1374. дои : 10.1016/j.cub.2014.04.053 . ISSN 0960-9822 . ПМИД 24881880 .
- ^ Jump up to: а б Розен, MJ; Левин, ЕС; Хой, Р.Р. (27 ноября 2009 г.). «Цена предположения об истории жизни хозяина: акустический испуг паразитоидной мухи Ormia ochracea» . Журнал экспериментальной биологии . 212 (24): 4056–4064. дои : 10.1242/jeb.033183 . ISSN 0022-0949 . ПМЦ 2784737 . ПМИД 19946084 .
- ^ Jump up to: а б Майлз, Р.Н.; Роберт, Д.; Хой, Р.Р. (декабрь 1995 г.). «Механически соединенные уши для направленного слуха у паразитоидной мухи Ormia ochracea». Журнал Акустического общества Америки . 98 (6): 3059–3070. дои : 10.1121/1.413830 . ISSN 0001-4966 . ПМИД 8550933 .
- ^ Майлз, Р. Н. Су, К. Куи, В. Шетье, М. Дегертекин, Ф. Л. Бисен, Б. Гарсия, К. Джонс, С. Холл, Н. (апрель 2009 г.). Малошумящий дифференциальный микрофон, вдохновленный ушами паразитоидной мухи Ormia ochracea . Акустическое общество Америки. OCLC 678236270 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кларк, Лиат (21 апреля 2015 г.). «Мухи-паразиты вдохновляют потенциальную революцию в слуховых аппаратах» . ПРОВОДНАЯ Великобритания . Проверено 11 ноября 2021 г.