Вёмия кузница
| Вёмия кузница | |
|---|---|
| |
| Женский | |
| |
| Wyeomyia smithii, Личинка увеличение в 40×. | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | двукрылые |
| Семья: | Кулициды |
| Подсемейство: | Кухни |
| Племя: | Мы говорили |
| Род: | Вайомия |
| Разновидность: | У. Смитии
|
| Биномиальное имя | |
| Вёмия кузница Кокийетт , 1901 год.
| |
Wyeomyia smithii , комар-кувшинчик , представляет собой -инквилина комара , который завершает свой жизненный цикл перед взрослой особью в фитотельме , то есть в воде, содержащейся, пурпурного кувшина растения - Sarracenia purpurea . микросообществе бактерий, коловраток , простейших и мошек ; W. smithii является хищником высшего уровня В этом его присутствие определяет видовое разнообразие бактерий в кувшине. [ 1 ]
W. smithii в целом не является комаром-вредителем. Население севера США вообще не потребляет кровь, в то время как население юга США потребляет кровь только после откладки первой партии яиц; [ 2 ] [ 3 ] даже тогда они кажутся незаинтересованными в еде. Фактически, это единственный известный комар, у которого есть как обязательно кусающие, так и не кусающие популяции одного и того же вида. [ 4 ]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Описание жизненного цикла
[ редактировать ]Жизненный цикл Wyeomyia smithii начинается либо поздней весной, либо ранней осенью, когда взрослая самка откладывает яйца в фитотельму растения пурпурного кувшина. Затем яйца созревают в кувшине в течение 1–8 дней, прежде чем из них вылупляются личинки. Личинки остаются в фитотельме, питаясь бактериями, микроживотными и разлагающимися насекомыми. Личинки комаров будут жить в кувшине до тех пор, пока не достигнут пятого возраста, примерно через 20–22 дня после вылупления. Затем они превращаются в взрослых комаров, готовых к спариванию. Самки Wyeomyia smithii производят кладку оплодотворенных яиц обычно в течение двух дней после половой зрелости. Известно также, что некоторые популяции на юге США пьют кровь после первой кладки, чтобы помочь произвести вторую кладку; Однако сообщений о таком поведении северных популяций нет. [ 5 ]
Фотопериодизм
[ редактировать ]Wyeomyia smithii — модельный организм для изучения фотопериодизма , биотического процесса управления сезонными событиями в истории жизни путем измерения длины дня как надежного предсказателя времен года. W. smithii вступает в состояние задержки развития, личиночной диапаузы , которая инициируется и поддерживается короткой продолжительностью дня и предотвращается или прекращается длинной продолжительностью дня. [ 6 ] Есть предположение, что из-за глобального потепления и сокращения зим W. smithii теперь требует более коротких дней, прежде чем впасть в спячку, это привело к теории, что это пример микроэволюционного отбора ; комарам, которые дольше ждали перехода в спячку и обладали большей приспособленностью . Предпочтение отдавалось [ 7 ]
фотопериодизм Wyeomyia smithii Считается, что в природе связан с поразительным открытием о том, что изменение климата может вызвать генетические изменения в растениях и животных. Wyeomyia smithii живет зимой в виде диапаузирующих личинок в листьях кувшинчатого растения. Комар-кувшинчик вступает в спячку в виде личинок. Это означает, что короткие дни инициируют и поддерживают диапаузу, а длинные дни способствуют непрерывному развитию диапаузирующих личинок. Длина дня способствует 50% развитию и 50% диапаузе (критическому фотопериоду), как инициации, так и прекращению неразвития у неохлажденных личинок. Для начала неразвития насекомые проходят «чувствительный период», в течение которого длина дня интерпретируется как длинная или короткая, что приводит к реакции диапаузы/отсутствия диапаузы. Wyeomyia smithii фотопериодична в состоянии диапаузы. Чувствительный период бесконечно длителен, а эффект от манипуляций различен по свету. Темные циклы можно оценивать в течение недель или месяцев, а не нескольких дней. Wyeomyia smithii откладывает яйца и завершает все свое предвзрослое развитие только в заполненных водой листьях плотоядного кувшинчатого растения Sarracenia purpurea. На всем протяжении ареала W. smithii занимает однородную микроареал, состав сообщества которого остается весьма стабильным. Фотопериодическая реакция подвергалась различным сезонным изменениям как на месте, так и во время послеледникового расселения. [ 8 ]
Коэволюция комара и растения
[ редактировать ]Адаптации растений
[ редактировать ]Известно, что кувшин пурпурный ( Sarracenia purpurea ), на котором обитает W. smithii , является наиболее пригодным для обитания кувшинником для многих различных инквилин . В растении пурпурного кувшина могут жить по меньшей мере 165 различных видов насекомых, простейших, водорослей и других организмов. Растение приспособилось к использованию жидкости с более высоким pH , чем другие, более кислые плотоядные кувшинные растения. Это растение выделяет мало жидкости по сравнению с дождевой водой, которую оно собирает в свой кувшин, что разбавляет раствор и создает более обитаемую среду для внешних организмов. Адаптация растения, позволяющая ему жить в разнообразной жизни, является преимуществом для комара, поскольку его личинки охотятся на эти организмы. Комары также охотятся на пищу, которую ловит кувшинное растение, давая им постоянный источник пищи. [ 9 ]
Эволюция/адаптация комаров
[ редактировать ]Комар-кувшин Wyeomyia smithii был показан в научных исследованиях из-за его совместной эволюции с растением-кувшином пурпурным. Отношения между двумя видами подчеркивают генетическую реакцию на изменение климата, в которой подробно описывается, как популяция может развиваться более быстрыми темпами, чтобы приспособиться к изменениям климата. Наполненный водой кувшин оказался подходящим домом для комаров в их ареале обитания. Это потому, что оба вида могут переносить умеренный климат. Эта идея делает растение в кувшине следующим вариантом для этого вида комаров, чтобы остаться в его нынешнем ареале. [ 10 ]
Отношения полезны для обоих видов и позволяют им продолжать развиваться вместе. Растение пурпурного кувшина использует комаров в качестве питательных веществ после того, как комары вымирают. Причем, эти комары ничем не отличаются от любых других подвидов, по привлекательности их тянет к воде. Кувшинное растение наполнено водой, и это тип среды, которая используется самками комаров в качестве места для откладывания яиц. Большинство комаров из кувшинных растений, как правило, посещают кувшинные растения более молодого возраста. Растение не только обеспечивает постоянный источник пищи, но и является защитным местом для развития личинок. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Селеста Н. Петерсон; Стефани Дэй; Бенджамин Э. Вулф; Аарон М. Эллисон; Роберто Колтер и Энн Прингл (2008). «Ключевой хищник контролирует бактериальное разнообразие в микроэкосистеме кувшинчатого растения ( Sarracenia purpurea )» (PDF) . Экологическая микробиология . 10 (9): 2257–2266. Бибкод : 2008EnvMi..10.2257P . дои : 10.1111/j.1462-2920.2008.01648.x . ПМИД 18479443 .
- ^ Брэдшоу, Уильям Э. (1980). «Кровепитание и способность к увеличению комара-кувшинника Wyeomyia smithii ». Экологическая энтомология . 9 (1): 86–89. дои : 10.1093/ee/9.1.86 .
- ^ Д. Аллен (2015). «Чувствительность к углекислому газу в двух разрозненных популяциях кувшинчатого комара Wyeomyia smithii » . Диссертации колледжа с отличием . Тезисы университетской программы с отличием. 126 . Южный университет Джорджии.
- ^ Армбрустер, Питер А. (30 января 2018 г.). «Молекулярные пути к некусающимся комарам» . Труды Национальной академии наук . 115 (5): 836–838. Бибкод : 2018PNAS..115..836A . дои : 10.1073/pnas.1721209115 . ПМЦ 5798389 . ПМИД 29330331 .
- ^ Донахью, Люк (2012). «Вёмья кузница» . Сеть разнообразия животных . Проверено 12 декабря 2017 г.
- ^ Уильям Э. Брэдшоу и Л. Филип Лунибос (1977). «Эволюция покоя и его фотопериодический контроль у кувшинных комаров». Эволюция . 31 (3): 546–567. дои : 10.2307/2407521 . JSTOR 2407521 . ПМИД 28563474 .
- ^ «Эволюция 101: Примеры микроэволюции» . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 15 октября 2014 г.
- ^ Брэдшоу, МЫ; Хольцапфель, CM (2017). «Глава 2: Естественная изменчивость и генетика фотопериодизма у Wyeomyia smithii ». Достижения генетики . Том. 99. Академическая пресса. стр. 39–71.
- ^ Адлассниг, В.; Перутка М. и Лендл Т. (15 декабря 2010 г.). «Ловушки хищных кувшинчатых растений как среда обитания: состав жидкости, биоразнообразие и мутуалистическая деятельность» . Анналы ботаники . 107 (2): 181–194. дои : 10.1093/aob/mcq238 . ПМК 3025736 . ПМИД 21159782 .
- ^ «Комар, обитающий в кувшинном растении, демонстрирует влияние быстро меняющегося климата Земли» . Определена генетическая структура первого животного, проявившего эволюционную реакцию на изменение климата . Национальный научный фонд . Проверено 12 декабря 2019 г.
- ^ Нэстасе, Энтони; Де Ла Роза, Карлос и Ньюэлл, Сандра (1995). «Численность комаров-кувшинов Wyeomyia smithii (Coq.) (Diptera: Culicidae) и мошек Metriocnemus knabi Coq. (Diptera: Chironomidae) в связи с характеристиками кувшинов Sarracenia purpurea L.». Американский натуралист из Мидленда . 133 (1): 44–51. дои : 10.2307/2426346 . JSTOR 2426346 .