Амброзия Жук
Амброзийские жуки - это жуки из долгоносика подсемейств Scolytinae и Platypodinae ( Coleoptera , Curculionidae ), которые живут в питательном симбиозе с грибами амброзии . Жуки выкапывают туннели в мертвых или стрессовых деревьях, в которые они вводят грибковые сады, их единственный источник питания. После приземления на подходящем дереве, жук амброзии выкапывает туннель, в котором он высвобождает свой грибковой симбионт. ткань растения Гриб проникает в ксилемную , извлекает из него питательные вещества и концентрирует питательные вещества на поверхности галереи жуков. Амброзии грибы, как правило, являются плохими деградаторами дерева, а вместо этого используют менее требовательные питательные вещества. [ 1 ] Симбиотические грибы продуцируют и детоксикации этанола, который является аттрактантом для амброзийских жуков и, вероятно, предотвращает рост антагонистических патогенов и выбирает другие полезные симбионты. [ 2 ] Большинство жуков амброзии колонизируют ксилемы (заболоченное и/или сердцебиение недавно мертвых деревьев, но некоторые колонизируют стрессовые деревья, которые все еще живы, и несколько видов нападают на здоровые деревья. [ 3 ] Виды различаются по своим предпочтениям для различных частей деревьев, разных стадий ухудшения и в форме их туннелей («Галереи»). Тем не менее, большинство жуков амброзии не специализируются на какой -либо таксономической группе хозяев, в отличие от большинства фитофагских организмов, включая тесно связанных жуков . Один вид Ambrosia Beetle, Austroplatypus oncompertus демонстрирует Eusociality , один из немногих организмов за пределами Hymenoptera и Isoptera для этого.
Классификация и разнообразие
[ редактировать ]
Until recently ambrosia beetles have been placed in independent families Scolytidae and Platypodidae, however, they are in fact some of the most highly derived weevils, and are now placed in the subfamilies Scolytinae and Platypodinae of Family Curculionidae[4][5][6] There are about 3,000 known beetle species employing the ambrosia strategy.[7]
Ambrosia beetles are an ecological guild, but not a phylogenetic clade. The ambrosia habit is an example of convergent evolution, as several groups evolved the same symbiotic relationship independently.[8] The highest diversity of ambrosia beetles is in the tropics. In the Paleotropical region, hundreds of species of Xyleborini and Platypodinae are the main agent initiating dead wood decomposition. In the Neotropics, Platypodinae and Xyleborini are joined by the scolytine tribe Cortylini. Compared to the diversity in the tropics, ambrosia beetle fauna in the temperate zone is rather limited. In the Nearctic region it is dominated by a few species from Cortylini, Xyleborini and Xyloterini. In the Palearctic realm, significant groups are Xyloterini and Xyleborini, joined by Scolytoplatypodini in the Far East.
The symbiotic relationship
[edit]Beetles and their larvae graze on mycelium exposed on the gallery walls and on bodies called sporodochia, clusters of the fungus' spores. Most ambrosia beetle species don't ingest the wood tissue; instead, the sawdust resulting from the excavation is pushed out of the gallery. Following the larval and pupal stage, adult ambrosia beetles collect masses of fungal spores into their mycangia and leave the gallery to find their own tree.
A few dozen species of ambrosia fungi have been described, currently in the genera Ambrosiella, Meredithiella, and Phialophoropsis (from Microascales), Afroraffaelea and Raffaelea (from Ophiostomatales), Ambrosiozyma (Saccharomycetales), Fusarium and Geosmithia (from Hypocreales), and Flavodon (from Basidiomycota).[3] Many more species remain to be discovered. Little is known about the bionomy or specificity of ambrosia fungi. Ambrosia fungi are thought to be dependent on transport and inoculation provided by their beetle symbionts, as they have not been found in any other habitat. All ambrosia fungi are probably asexual and clonal.[9] Some beetles are known to acquire ("steal") fungal inoculum from fungal gardens of other ambrosia beetle species.[10]
Evolutionary origin
[edit]During their evolution, most scolytid and platypodid weevils became progressively more or less dependent on fungi regularly co-habiting dead trees. This evolution had various outcomes in different groups:
- Some phloem-eating bark beetles (phloeophages) are vectors of phytopathogenic fungi, which in some cases contribute to tree death.[11] The extent to which fungal pathogenicity benefits the beetles themselves is not at all trivial and remains disputed.[12]
- Many of phloem-feeding bark beetles use phloem-infesting fungi as an addition to their diet. Some phloeophages became dependent on such a mixed diet and evolved mycangia to transport their symbionts from maternal trees to newly infested trees.[13] These beetles are called mycophloeophages.
- Ambrosia beetles and ambrosia fungi are thus only one end of the spectrum of the weevil-fungus association, where both the beetle and the fungus became completely dependent on each other.[14]
Impact on forests
[edit]The vast majority of ambrosia beetles colonize dead trees, and have minor or no economic effect. A few species are able to colonize living stressed trees (Xylosandrus).[15] A few species are able to attack live and healthy trees, and those can reach epidemic proportions in non-native, invaded regions (Xyleborus glabratus, Euwallacea fornicatus[16]).
Beetle species that readily colonize lumber, such as sawlogs, green lumber, and stave-bolts, often cause region-specific economic loss from the pinhole and stained-wood defects caused by their brood galleries. In Northern USA and Canada, conifer logs are attractive to Trypodendron lineatum (Oliv.) during the spring swarming flight (Dyer 1967).[17] Previous studies showed that short log sections become attractive more rapidly than corresponding long logs.
See also
[edit]References
[edit]- ^ Kasson, Matthew T.; Wickert, Kristen L.; Stauder, Cameron M.; Macias, Angie M.; Berger, Matthew C.; Simmons, D. Rabern; Short, Dylan P. G.; DeVallance, David B.; Hulcr, Jiri (October 2016). "Mutualism with aggressive wood-degrading Flavodon ambrosius (Polyporales) facilitates niche expansion and communal social structure in Ambrosiophilus ambrosia beetles". Fungal Ecology. 23: 86–96. doi:10.1016/j.funeco.2016.07.002.
- ^ Ranger, Christopher M.; Biedermann, Peter H. W.; Phuntumart, Vipaporn; Beligala, Gayathri U.; Ghosh, Satyaki; Palmquist, Debra E.; Mueller, Robert; Barnett, Jenny; Schultz, Peter B.; Reding, Michael E.; Benz, J. Philipp (24 April 2018). "Symbiont selection via alcohol benefits fungus farming by ambrosia beetles". Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (17): 4447–4452. Bibcode:2018PNAS..115.4447R. doi:10.1073/pnas.1716852115. PMC 5924889. PMID 29632193.
- ^ Jump up to: a b Hulcr, Jiri; Stelinski, Lukasz L. (31 January 2017). "The Ambrosia Symbiosis: From Evolutionary Ecology to Practical Management". Annual Review of Entomology. 62: 285–303. doi:10.1146/annurev-ento-031616-035105. PMID 27860522.
- ^ Kuschel, Guillermo; Leschen, Richard A. B.; Zimmerman, Elwood C. (2000). "Platypodidae under scrutiny". Invertebrate Systematics. 14 (6): 771–805. doi:10.1071/IT00024.
- ^ Marvaldi, Adriana E.; Sequeira, Andrea S.; O'Brien, Charles W.; Farrell, Brian D. (September 2002). "Molecular and Morphological Phylogenetics of Weevils (Coleoptera, Curculionoidea): Do Niche Shifts Accompany Diversification?". Systematic Biology. 51 (5): 761–785. doi:10.1080/10635150290102465. PMID 12396590.
- ^ McKenna, Duane D.; Sequeira, Andrea S.; Marvaldi, Adriana E.; Farrell, Brian D. (28 April 2009). "Temporal lags and overlap in the diversification of weevils and flowering plants". Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (17): 7083–7088. Bibcode:2009PNAS..106.7083M. doi:10.1073/pnas.0810618106. PMC 2678426. PMID 19365072.
- ^ Hulcr, Jiri; Atkinson, Thomas H.; Cognato, Anthony I.; Jordal, Bjarte H.; McKenna, Duane D. (2015). "Morphology, Taxonomy, and Phylogenetics of Bark Beetles". Bark Beetles. pp. 41–84. doi:10.1016/B978-0-12-417156-5.00002-2. ISBN 978-0-12-417156-5.
- ^ Farrell, Brian D.; Sequeira, Andrea S.; O'Meara, Brian C.; Normark, Benjamin B.; Chung, Jeffrey H.; Jordal, Bjarte H. (October 2001). "The evolution of agriculture in beetles (Curculionidae: Scolytinae and Platypodinae)". Evolution. 55 (10): 2011–2027. doi:10.1111/j.0014-3820.2001.tb01318.x. PMID 11761062. S2CID 26352287.
- ^ Malloch, D; Blackwell, M (1993). "Dispersal biology of ophiostomatoid fungi". In Wingfield, Michael J.; Seifert, Keith A.; Webber, Joan F. (eds.). Ceratocystis and Ophiostoma: Taxonomy, Ecology, and Pathogenicity. American Phytopathological Society. pp. 195–206. ISBN 978-0-89054-156-2.
- ^ Халкр, Джири; Конато, Энтони И. (ноябрь 2010 г.). «Повторная эволюция кражи урожая у грибков, борющихся с амброзии» . Эволюция 64 (11): 3205–3212. doi : 10.1111/j.1558-5646.2010.01055.x . PMID 20633043 . S2CID 11844858 .
- ^ Пейн, ТД; Раффа, Кф; Харрингтон, TC (январь 1997 г.). «Взаимодействие между сколитичными коры жуками, связанными с ними грибами и живыми прихожанными». Ежегодный обзор энтомологии . 42 (1): 179–206. doi : 10.1146/annurev.ento.42.1.179 . PMID 15012312 .
- ^ Шесть, Диана Л.; Wingfield, Michael J. (7 января 2011 г.). «Роль фитопатогенности в симбиозах Bark -Fungus: вызов классической парадигме». Ежегодный обзор энтомологии . 56 (1): 255–272. doi : 10.1146/annurev-ento-120709-144839 . HDL : 2263/15796 . PMID 20822444 .
- ^ Klepzig, Kier D.; Six, DL (2004). «Симбиоз коры-жука: зависимость контекста в сложных ассоциациях» . Симбиоз . 37 : 189–2005.
- ^ Бивер, Р.А. (2012). «Отношения с насекомыми-и-фунгью в коре и жуках амброзии» . В Meurant, Джерард (ред.). Взаимодействие насекомых-фанга . Академическая пресса. С. 121–143. ISBN 978-0-08-098453-7 .
- ^ Рейнджер, Кристофер М.; Reding, Michael E.; Персад, Ананд Б.; Хермс, Даниэль А. (май 2010 г.). «Способность летучих веществ, связанных с стрессом, привлекать и вызвать атаки Xylosandrus germanus и других амброзийских жуков» . Сельскохозяйственная и лесная энтомология . 12 (2): 177–185. doi : 10.1111/j.1461-9563.2009.00469.x . S2CID 54556122 .
- ^ Халкр, Джири; Черный, Адам; Приор, Кирстен; Чен, Чи-Ю; Ли, Хоу-Фенг (июнь 2017 г.). «Исследования амброзии жуков (Coleoptera: Curculionidae) в их нативном диапазоне помогают предсказать воздействие вторжения» . Флорида Энтомолог . 100 (2): 257–261. doi : 10.1653/024.100.0219 . S2CID 67808629 .
- ^ Дайер, Эда (1967). «Соотношение атаки Амброзии Жук (Триподендрон Линиатум (Олив.)) К дате вырубки ели в центральной британской Колумбии» . Двухмесячные исследования примечания . 23 (2): 11.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Изображения и информация о симбиозе амброзии в Университете Флориды.
- База данных MSU HISL содержит мировой список видов Xyleborini, основной группы Ambrosia Beetles, из каталога Scolytidae и Platypodidae of SL Wood и De Bright (1992)
- Информационный ресурс, спонсируемый USDA и ключевые архивные 2018-12-08 на The Wayback Machine to World Genera of Xyleborini
- Американская кора и жуки амброзии
- Более подробная информация о социальном поведении и фунгенторе Ambrosia Beetle [1]
- Прощай с тако топпингом? Эффект борьбы с увядкой Redbay Ambrosia и Laurel Wilt
- Ambrosia Beetles на веб -сайте UF / IFAS избранных
Библиография
[ редактировать ]- Ван де Пеппель, LJJ; Аанен, DK; Бидерманн, PHW (апрель 2018 г.). «Низкое внутривидовое генетическое разнообразие указывает на асексуальность и вертикальную передачу в грибковых сортах амброзийских жуков». Грибковая экология . 32 : 57–64. doi : 10.1016/j.funeco.2017.11.010 . HDL : 21.11116/0000-0003-BB62-C .