Династ Титиус

Династ Титиус
	Взрослый мужчина
	Взрослая женщина
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	животное
Тип:	Членистоногие
Сорт:	Насекомое
Заказ:	Жесткокрылые
Семья:	Скарабеиды
Род:	Династы
Разновидность:	Д. Титиус
Биномиальное имя
	Династ Титиус ; ( Линней , 1763 г. )
Синонимы
	Скарабей Титий Линней, 1763 г. ; Scarabaeus marianus Linnaeus, 1767 г. ; Scarabaeus pennsylvanicus Де Гир, 1774 г. ; Династес корнигер Штернберг, 1909 г. ; Dynastes tytirus Эндрюс, 1916 г. (Слайд) ;

Dynastes tityus , восточный жук-геркулес , является разновидностью обитающего жука-носорога, на востоке Соединенных Штатов . взрослой особи Надкрылья зеленые, серые или коричневые, с черными отметинами, а все животное, включая рога самца, может достигать 60 мм (2,4 дюйма) в длину. Личинки . питаются гниющей древесиной различных деревьев

Таксономия и названия

Dynastes tityus известен под несколькими общими названиями , в том числе восточным жуком-геркулесом , жуком-слоном и жуком-быком . ^{[ 1 ]} Впервые ему было дано научное название Карлом Линнеем в его работе 1763 года Centuria Insectorum , где он назывался Scarabaeus tityus ; Линнея когда род Scarabaeus был разделен на более мелкие роды, S. tityus был переименован в Dynastes tityus . ^{[ 2 ]}

Описание

Взрослые особи обоих полов имеют ширину 20–27 миллиметров (0,8–1,1 дюйма), а длину самцов 40–60 миллиметров (1,6–2,4 дюйма). ^{[ 1 ]} включая длинный рог ( рог переднеспинки ), который выступает вперед из грудной клетки самца; второй рог ( клипеальный рог ) выступает вверх от головы. ^{[ 3 ]} Таким образом, Dynastes tityus является «одним из самых длинных и тяжелых жуков в Соединенных Штатах». ^{[ 4 ]} Рога используются в битвах между соперничающими самцами, конкурирующими за партнера; ^{[ 5 ]} Размер рога отражает наличие пищи во время роста жука. ^{[ 5 ]} Несмотря на размер рогов, Dynastes tityus безвреден для человека. ^{[ 5 ]}

Надкрылья зеленые коричневые серые , черными или , обычно с крапинками . ^{[ 5 ]} Рисунок пятен уникален для каждого человека. ^{[ 4 ]} Жуки, обитающие в почве или гнилой древесине, часто кажутся очень темными, а пятна на надкрыльях нечеткими. Это происходит из-за влаги, которую впитала скорлупа; когда надкрылья высыхают, они возвращают свой более бледный цвет. ^{[ 5 ]} Влага накапливается на внешнем слое надкрылий, называемом эпикутикулой, которая изменяет угол, под которым свет отражается от нижележащего слоя, экзокутикулы, состоящей из фотонных кристаллов. ^{[ 6 ]} Иногда оба надкрылья могут быть однородного цвета красного дерева или одно надкрылье может быть бледным с темными пятнами, а другое — простого цвета красного дерева. ^{[ 1 ]}

Dynastes tityus был изображен на марке, выпущенной Почтовой службой США в октябре 1999 года. ^{[ 1 ]}

Физиология

Уровень внешней влажности приводит к изменению окраски надкрылий у жука-геркулеса восточного. Они меняют цвет с желто-зеленого на темно-коричневый при перемещении из среды с низкой влажностью в среду с высокой влажностью. Когда окружающая среда сухая, пространство между мультислоями заполняется воздухом, и показатель преломления имеет низкое значение, равное 1. Однако при повышении влажности воздух заменяется водой, и показатель преломления увеличивается до 1,33. Изменение уровня показателя преломления изменяет путь передачи света, что в конечном итоге приводит к изменению видимого цвета. ^{[ 7 ]}

Жук-геркулес восточный имеет многослойное строение тела, точный состав которого не определен. Известными компонентами кутикулы насекомых являются хитиновые волокна и белковый матрикс. ^{[ 8 ]} Они сливаются друг с другом и создают упорядоченную структуру, способную накапливать энергию для защиты крыла и тела. Когда надкрылья становятся темно-коричневыми в условиях высокой влажности, они могут лучше защитить жука от нападений и несчастных случаев. Более того, надкрылья более склонны к регулярной защите и нападению, если они имеют желто-зеленый цвет. ^{[ 7 ]}

Распределение

род Dynastes Предполагается, что возник в Южной Америке. Североамериканская линия возникла после закрытия Панамского перешейка 3,5 миллиона лет назад. ^{[ 9 ]} Эта линия далее распространилась через Поперечный вулканический пояс и Сьерра-Мадре-дель-Сур на восточные и западные виды Северной Америки. ^{[ 10 ]} D. tityus обитает на востоке и юго-востоке США , от штатов Нью-Йорк , Иллинойс и Индиана на севере до Флориды и Мексиканского залива на юге, при этом восточный Техас и западный Арканзас отмечают западную границу его ареала. ^{[ 3 ]}

Личинки восточных жуков-геркулесов обитают в гниющей древесине. Они предпочитают жить и развиваться в большой полости у основания дерева или рядом с ним, через которую они могут проникать в почву. ^{[ 11 ]} Взрослые особи живут в растительности и под влажной листовой подстилкой. Опавшие листья и бревна могут защитить жука от риска нападения хищников. Также обнаружено, что они живут на ясенях, где деревья помогают им привлекать и находить партнеров. ^{[ 12 ]}

История жизни

может длиться до 50 минут Спаривание у D. tityus . ^{[ 5 ]} Последующие партии яиц откладываются . на том же участке до тех пор, пока его ресурсы не будут исчерпаны ^{[ 13 ]} Личинки представляют собой крупные личинки С-образной формы с белым телом и жевательным ротовым аппаратом . ^{[ 5 ]} которые питаются гниющей древесиной и подстилкой внутри гнилых деревьев и производят характерные прямоугольные фекальные гранулы длиной около 10 мм (0,39 дюйма). ^{[ 13 ]} Через 12–18 месяцев личинки окукливаются . в конце лета ^{[ 1 ]} Взрослые особи остаются под землей всю зиму, первоначально оставаясь в куколочной клетке. Они появляются летом и живут 6–8 месяцев. ^{[ 1 ]} Диета взрослых особей малоизвестна, но было замечено, что они сок ясеня лакают . ^{[ 1 ]}

Откладка яиц происходит летом, и самки откладывают до 100 яиц в больших полостях у основания дерева или рядом с ним. Предпочтительны зрелые дубы и лиственные породы. Самки могут откладывать яйца на одном и том же участке, если имеется достаточно скоплений древесных остатков в качестве пищевых ресурсов. Яйца обычно откладываются внутри гниющей древесины или очень близко к ней, чтобы личинки получали достаточно питательных веществ, не путешествуя слишком далеко. Таким образом, самка вкладывает яйца в яйца еще до откладки. ^{[ 14 ]} О дальнейшем поведении родителей по уходу не сообщается.

Жуки подвергаются метаморфозу , который включает стадии яйца, личинки, куколки и взрослой особи. Летом самки откладывают бело-желтые яйца в почву. Инкубационный период яиц составляет около одного месяца, за которым следуют три личиночных возраста, которые относятся к стадиям линьки личинок. ^{[ 14 ]} Большую часть времени личинки проводят под землей. Личинки представляют собой крупные личинки С-образной формы с белым телом и жевательным ротовым аппаратом . ^{[ 5 ]} которые питаются гниющей древесиной и подстилкой внутри гнилых деревьев и производят характерные прямоугольные фекальные гранулы длиной около 10 мм (0,39 дюйма), ^{[ 13 ]} у которых есть дом, в котором они могут развиваться как на стадии личинки, так и на стадии куколки. Прежде чем превратиться в куколки, личинки от шести месяцев до года растут и дважды линяют в почве. Процесс линьки обеспечивает больший рост. «Тенеральное» состояние описывает мягкотелое состояние жука сразу после линьки, когда его тело имеет бледный цвет. Этот процесс длится несколько часов, пока кутикула не затвердеет. ^{[ 5 ]}

В конце лета следующего года личинки превращаются в куколки в фекальных шариках образовавшейся личинки и окружающих древесных остатках. Куколки превращаются во взрослых примерно через месяц. Зиму они остаются под землей в куколочной клетке и выходят следующим летом. Продолжительность жизни взрослых жуков варьируется от 6 до 23 месяцев. Особи и спаривающиеся пары обычно остаются на ясенях, соскребают кору и питаются соком. ^{[ 15 ]} Полное развитие может занять до трех лет в дикой природе. ^{[ 14 ]} Личинки являются сапроксилофагами, то есть питаются мертвой древесиной, например, гнилыми бревнами и гниющими стволами деревьев. ^{[ 11 ]}

Хищничество

Разные хищники на разных стадиях жизни нападают на Dynastes tityus . Яйца уязвимы для нападения хищного клеща . ^{[ 5 ]} Личинки поедаются млекопитающими , включая скунсов и енотов , а также обитающими в почве членистоногими , в том числе многоножками , жужелицами , пауками и личинками мух Mydas . ^{[ 5 ]}

Крошечный клещ, который роется в почве и питается личинками. По цвету они очень похожи на яйца. Вид еще не определен. Личинки мух Mydas также питаются яйцами, роясь в почве. ^{[ 5 ]}

Спаривание

Было замечено, что самцы издают резкий запах, похожий на запах черники. Предполагается, что этот аромат используется для привлечения женщин. ^{[ 15 ]} Было показано, что ясень играет важную роль в привлечении и обнаружении партнеров, что объясняет, почему взрослые особи живут на золе, а не в дуплах деревьев. Самцы соскребали кору и жевали камбий ветвей ясеня. ^{[ 15 ]}^{[ 12 ]}

Взаимодействие с людьми

D. tityus надкрылья У жука легкие и прочные, и цель надкрылий — защищать задние крылья . ^{[ 17 ]} Их уникальные и полезные надкрылья вдохновили их на применение в человеческом мире. ^{[ 17 ]} Надкрылья жука состоят из хитиновых волокон и белкового матрикса. ^{[ 17 ]} Надкрылья D. tityus можно использовать в качестве биологического образца для создания легких и прочных материалов. ^{[ 17 ]} D. tityus также может менять цвет с зеленого на черный в зависимости от влажности окружающей среды. Они меняют цвет на черный при повышении влажности. ^{[ 17 ]}

Биомодели D. tityus включают микроструктуры. ^{[ 17 ]} Из человеческих структур используемые материалы должны быть композитными и изготавливаться слоями. ^{[ 17 ]}Связывание между слоями можно усилить путем размещения волокон в каждом слое и поперечном слое для получения силы сцепления. ^{[ 17 ]}Еще одна био-модель — различная твердость слоев. Твердость биоматериалов должна быть разной, а направление материалов в слоях также должно быть разным. ^{[ 17 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Б. М. Дрис и Джон Джекман (1999). Полевое руководство по насекомым Техаса . Хьюстон, Техас : Издательская компания Gulf Publishing . ISBN 978-0-87719-263-3 . . Цитировать по «Восточный жук-геркулес» . Техасский университет A&M . Архивировано из оригинала 12 июня 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.
^ «Скарабеиды» . Nomina Insecta Nearctica . Архивировано из оригинала 13 декабря 2010 года . Проверено 16 июня 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б Джеффри К. Барнс (28 июля 2003 г.). «Восточный жук-геркулес» . Заметки Музея членистоногих . 20 . Университет Арканзаса . Архивировано из оригинала 18 июня 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б Стивен Крессвелл. « Жук-Геркулес Dynastes tityus » . Насекомые Западной Вирджинии. Архивировано из оригинала 24 ноября 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м «Жуки-геркулесы» . Кентукки Насекомые . Университет Кентукки . Проверено 17 июня 2010 г.
^ Сунь, Джию; Ву, Вэй; Тиан, Лимей; Ли, Вэй; Чжан, Фанг; Ван, Юэмин (декабрь 2021 г.). «Исследование механизма избирательного изменения окраски жука Dynastes tityus (Coleoptera: Scarabaeidae)» . Научные отчеты . 11 (1): 808. doi : 10.1038/s41598-020-80699-y . ISSN 2045-2322 . ПМК 7803976 . ПМИД 33436867 .
^ Jump up to: ^а ^б Сунь, Джию; Ву, Вэй; Лю, Чао; Тонг, Джин (01 июня 2017 г.). «Исследование наномеханических свойств и свойств обратимого изменения цвета жука Dynastes tityus» . Журнал материаловедения . 52 (11): 6150–6160. дои : 10.1007/s10853-017-0895-y . ISSN 1573-4803 .
^ Винсент, Джулиан Ф.В. (2002). «Кутикула членистоногих: природная композитная панцирная система» . Композиты. Часть A: Прикладная наука и производство . 33 (10): 1311–1315. дои : 10.1016/S1359-835X(02)00167-7 .
^ Рэтклифф, Бретт Чарльз; Кейв, Рональд Д.; Кано, Энио Б. Династийские жуки-скарабеи Мексики, Гватемалы и Белиза (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae) . Государственный музей Университета Небраски.
^ Jump up to: ^а ^б Хуан, Джен-Пан (15 октября 2016 г.). «Парапатрическая генетическая интрогрессия и фенотипическая ассимиляция: условия тестирования интрогрессии между жуками-геркулесами ( Dynastes , Dynastinae)». Молекулярная экология . 25 (21). Уайли: 5513–5526. Бибкод : 2016MolEc..25.5513H . дои : 10.1111/mec.13849 . hdl : 2027.42/134423 . ISSN 0962-1083 . ПМИД 27661063 .
^ Jump up to: ^а ^б Рэтклифф, Бретт К. (2003). «Династинские жуки-скарабеи Коста-Рики и Панамы (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae)» (PDF) . Бюллетень Государственного музея Университета Небраски . 16 .
^ Jump up to: ^а ^б Банч, Джон; Эванс, Артур В. (01 января 2020 г.). «Наблюдения за поведением, биологией и распространением восточного жука-геркулеса, Dynastes tityus (Linnaeus) (Coleoptera: Scarabaeidae; Dynastinae) в Вирджинии. | Banisteria | EBSCOhost» . openurl.ebsco.com . Проверено 4 апреля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с « Dynastes tityus (Линней, 1763)» . Общий справочник по жукам-скарабеям Нового Света . Университет Небраски-Линкольн . Архивировано из оригинала 7 июня 2011 года . Проверено 17 июня 2010 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Глейзер, Джон Д. (1976). «Биология Dynastes tityus (Linn.) в Мэриленде (Coleoptera: Scarabaeidae)» . Бюллетень колеоптерологов . 30 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Мани, АХ (1915). «Наблюдения в Саузерн-Пайнс, Северная Каролина (Гим., Кол.)» . Энт. Новости . 26 : 265–268.
^ Эрик Р. Итон и Кенн Кауфман (2007). «Жуки-носороги и другие». Полевой справочник Кауфмана по насекомым Северной Америки . Хоутон Миффлин Харкорт . стр. 146–147. ISBN 978-0-618-15310-7 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Сунь, Джию; Ву, Вэй; Сонг, Зелай; Тонг, Джин; Чжан, Шуцзюнь (2019). «Биоинспирации для разработки легких материалов на основе наномеханических свойств и микроструктур жуков Dynastes tityus» (PDF) . Журнал бионической инженерии .

Внешние ссылки

«Восточный жук-геркулес» . Искусство животных на пути . 20 октября 2010 г. Включает изображение почтовой марки с изображением Д. Титюса .

[TX-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Б. М. Дрис и Джон Джекман (1999). Полевое руководство по насекомым Техаса . Хьюстон, Техас : Издательская компания Gulf Publishing . ISBN 978-0-87719-263-3 . . Цитировать по «Восточный жук-геркулес» . Техасский университет A&M . Архивировано из оригинала 12 июня 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.

[2] «Скарабеиды» . Nomina Insecta Nearctica . Архивировано из оригинала 13 декабря 2010 года . Проверено 16 июня 2010 г.

[AR-3] Jump up to: ^а ^б Джеффри К. Барнс (28 июля 2003 г.). «Восточный жук-геркулес» . Заметки Музея членистоногих . 20 . Университет Арканзаса . Архивировано из оригинала 18 июня 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.

[WV-4] Jump up to: ^а ^б Стивен Крессвелл. « Жук-Геркулес Dynastes tityus » . Насекомые Западной Вирджинии. Архивировано из оригинала 24 ноября 2010 года . Проверено 17 июня 2010 г.

[KY-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м «Жуки-геркулесы» . Кентукки Насекомые . Университет Кентукки . Проверено 17 июня 2010 г.

[6] Сунь, Джию; Ву, Вэй; Тиан, Лимей; Ли, Вэй; Чжан, Фанг; Ван, Юэмин (декабрь 2021 г.). «Исследование механизма избирательного изменения окраски жука Dynastes tityus (Coleoptera: Scarabaeidae)» . Научные отчеты . 11 (1): 808. doi : 10.1038/s41598-020-80699-y . ISSN 2045-2322 . ПМК 7803976 . ПМИД 33436867 .

[:8-7] Jump up to: ^а ^б Сунь, Джию; Ву, Вэй; Лю, Чао; Тонг, Джин (01 июня 2017 г.). «Исследование наномеханических свойств и свойств обратимого изменения цвета жука Dynastes tityus» . Журнал материаловедения . 52 (11): 6150–6160. дои : 10.1007/s10853-017-0895-y . ISSN 1573-4803 .

[8] Винсент, Джулиан Ф.В. (2002). «Кутикула членистоногих: природная композитная панцирная система» . Композиты. Часть A: Прикладная наука и производство . 33 (10): 1311–1315. дои : 10.1016/S1359-835X(02)00167-7 .

[:0-9] Рэтклифф, Бретт Чарльз; Кейв, Рональд Д.; Кано, Энио Б. Династийские жуки-скарабеи Мексики, Гватемалы и Белиза (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae) . Государственный музей Университета Небраски.

[:1-10] Jump up to: ^а ^б Хуан, Джен-Пан (15 октября 2016 г.). «Парапатрическая генетическая интрогрессия и фенотипическая ассимиляция: условия тестирования интрогрессии между жуками-геркулесами ( Dynastes , Dynastinae)». Молекулярная экология . 25 (21). Уайли: 5513–5526. Бибкод : 2016MolEc..25.5513H . дои : 10.1111/mec.13849 . hdl : 2027.42/134423 . ISSN 0962-1083 . ПМИД 27661063 .

[:3-11] Jump up to: ^а ^б Рэтклифф, Бретт К. (2003). «Династинские жуки-скарабеи Коста-Рики и Панамы (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae)» (PDF) . Бюллетень Государственного музея Университета Небраски . 16 .

[:4-12] Jump up to: ^а ^б Банч, Джон; Эванс, Артур В. (01 января 2020 г.). «Наблюдения за поведением, биологией и распространением восточного жука-геркулеса, Dynastes tityus (Linnaeus) (Coleoptera: Scarabaeidae; Dynastinae) в Вирджинии. | Banisteria | EBSCOhost» . openurl.ebsco.com . Проверено 4 апреля 2024 г.

[NE-13] Jump up to: ^а ^б ^с « Dynastes tityus (Линней, 1763)» . Общий справочник по жукам-скарабеям Нового Света . Университет Небраски-Линкольн . Архивировано из оригинала 7 июня 2011 года . Проверено 17 июня 2010 г.

[:5-14] Jump up to: ^а ^б ^с Глейзер, Джон Д. (1976). «Биология Dynastes tityus (Linn.) в Мэриленде (Coleoptera: Scarabaeidae)» . Бюллетень колеоптерологов . 30 .

[:6-15] Jump up to: ^а ^б ^с Мани, АХ (1915). «Наблюдения в Саузерн-Пайнс, Северная Каролина (Гим., Кол.)» . Энт. Новости . 26 : 265–268.

[Eaton-16] Эрик Р. Итон и Кенн Кауфман (2007). «Жуки-носороги и другие». Полевой справочник Кауфмана по насекомым Северной Америки . Хоутон Миффлин Харкорт . стр. 146–147. ISBN 978-0-618-15310-7 .

[:2-17] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Сунь, Джию; Ву, Вэй; Сонг, Зелай; Тонг, Джин; Чжан, Шуцзюнь (2019). «Биоинспирации для разработки легких материалов на основе наномеханических свойств и микроструктур жуков Dynastes tityus» (PDF) . Журнал бионической инженерии .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]