Умбония крассикорнис
| Умбония крассикорнис | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | полужесткокрылые |
| Подотряд: | Аукеноринча |
| Семья: | Мембрациды |
| Род: | Понимаете |
| Разновидность: | У. crassicornis
|
| Биномиальное имя | |
| Умбония крассикорнис (Амиот и Сервиль, 1843 г.)
| |
Umbonia crassicornis , широко известный как терновый клоп , является широко распространенным представителем семейства насекомых Membracidae и случайным вредителем декоративных и фруктовых деревьев на юге Флориды. Длина тела взрослой особи составляет примерно 10 миллиметров (0,39 дюйма). Это изменчивый вид по размеру, цвету и строению, особенно рог переднеспинки самцов (который более наклонен назад, чем у самок, и часто несколько расширен на вершине). Эта высокая, по существу перпендикулярная шипообразная переднеспинка отговаривает птиц и других хищников есть ее, хотя бы потому, что они ошибочно принимают ее за шип. Обычно взрослая особь зеленого или желтого цвета с красноватыми линиями и коричневатыми отметинами.
Распределение
[ редактировать ]Этот вид обитает в более теплом климате, где температура в среднем держится выше нуля. Это ограничивает вид тропическими регионами Северной Южной Америки до Мексики и Флориды . Любой диапазон температур ниже 0 градусов смертелен, что приводит к уменьшению численности населения на 10-90 процентов при понижении температуры. [ 1 ] Его предпочтительные хозяева — декоративные и фруктовые деревья субтропических регионов, питающиеся соком внутри растений. [ 2 ]
Воспроизведение
[ редактировать ]Самки Umbonia crassicornis часто откладывают около 100 яиц за раз в стебель растения. [ 2 ] под корой. Однако иногда самка откладывает яйца в черешок листа , хотя время от времени они могут сбрасываться. Самка выберет место для высиживания в зависимости от того, сможет ли она обхватить ногами ветку (диаметр около 3,8 мм). [ 3 ] Мать останется с кладкой (группой детенышей), пока нимфы не станут зрелыми. Без присутствия взрослой самки во время развития нимф выживаемость кладки падает с 53% до 27%. [ 3 ] Если защищающаяся самка кладки умирает, кладку может усыновить ближайшая самка, и две кладки объединятся в одну, хотя выживаемость значительно снижается. [ 3 ]
Кладка обычно состоит из всех полных братьев и сестер, поскольку самка обычно спаривается только один раз, и братья и сестры с большей вероятностью будут защищать друг друга из-за этого близкого родства. [ 2 ] Проблема с большой группой близкородственных молодых особей, растущих вместе, заключается в возможности инбридинга, когда особи достигают репродуктивной зрелости. [ 4 ] Когда это происходит, выживаемость потомства значительно падает из-за мутаций, вызывающих спаривание с братом или сестрой. [ 4 ]
Выбор партнера
[ редактировать ]Поскольку самка U. crassicornis спаривается только один раз в жизни (как правило), самцы вынуждены искать самку и конкурировать за нее. Они делают это, используя стратегию «летать-звонить-ходить». [ 5 ] при котором самец будет перелетать с одного растения на другое, затем будет ходить и расхаживать с важным видом. Как только он встретит самку, самец подаст ей вибрационные сигналы, и если ответа не будет, он перелетит на другое дерево. Если самка отреагирует на эти вибрации, самец приблизится к самке и заберется на ее бок, чтобы начать спаривание. [ 5 ]
Механическая основа брачного призыва
[ редактировать ]Выполняя свой брачный призыв, терновники используют мышцы живота для создания непрерывного крика, частота которого уменьшается по мере того, как тон становится продолжительнее, а также высокочастотных щелчков в определенные моменты крика, вызванных мышцами, натягивающими рог жука. насекомое, издающее щелчки. [ 6 ]
Соревнование
[ редактировать ]Благодаря способу активного поиска партнерши у самцов наблюдается значительная разница в способности к спариванию у старших самцов (25–33 дневного возраста) и более молодых самцов (19–25 дневного возраста) за счет утраты способности к поддержанию полета. и соревноваться физически с другими мужчинами. [ 5 ] Самцы старшего возраста ходят только в поисках самок, и частота их встреч намного ниже, чем у самцов, которые могут перелетать с дерева на дерево. Хотя, если у самки есть выбор между младшим и старшим самцом, она почти всегда выберет старшего самца, теории предсказывают, что это происходит из-за их повышенной сексуальной активности и того, что они в целом чаще ухаживают. [ 4 ]
Сексуальная предвзятость
[ редактировать ]Когда самка откладывает яйца на ветку, ее кладка использует большую часть ресурсов этого места. Из-за этого некоторые кладки используют больше ресурсов, чем может предоставить растение-хозяин, в результате чего взрослые особи могут оказаться намного меньше, чем хотелось бы. [ 7 ] Самка с меньшим размером тела, хотя и может отложить меньше яиц, чем более крупная самка, не повлияет на ее общую репродуктивную способность и все равно сможет производить жизнеспособное потомство. Самцам, с другой стороны, приходится конкурировать с другими самцами за размножение, поэтому размер меньше среднего повлияет на его способность спариваться и находить пищу. [ 7 ] Эти факторы способствуют изменению соотношения полов, которое мы наблюдаем у U. crassicornis , где в популяциях больше самок, чем самцов.
Рассредоточение
[ редактировать ]Как только молодые особи созреют до такой степени, что смогут покинуть стаи, самцы сначала уйдут, отойдя в среднем примерно на 7 метров от растения-хозяина, тогда как самки, которые уйдут после того, как самец останется ближе, пройдут только на 3 метра. [ 8 ] Такое разделение полов помогает препятствовать инбридингу и делает популяцию более стабильной. Хотя инбридинг не идеален, мы все еще наблюдаем его в близких популяциях, и, похоже, не существует большого количества профилактических мер для предотвращения инбридинга, кроме предпочтения самками старших самцов. [ 4 ]
Коммуникация
[ редактировать ]Umbonia crassicornis обычно использует субстратную форму общения, позволяющую родителю и нимфам общаться посредством химически вызываемых вибраций. Основная причина этих вибрационных сигналов — реакция на хищников, таких как веспидовая оса (один из главных хищников нимфы). Также видно, что вибрации можно использовать для общения внутри выводка. [ 2 ]
Эти сигналы действуют как реакция против хищников и предупреждают мать о наличии опасности; однако мать будет реагировать на выводок только в том случае, если их сигналы синхронизированы, поэтому вся группа должна работать вместе, чтобы предупредить мать, в противном случае она не ответит. [ 2 ] Для этого молодые должны отреагировать сразу после того, как услышат сигнал от другой нимфы, чтобы их реакция была синхронизирована. При этом выводок решает, стоит ли угроза нападения на мать и, возможно, ее удаления из стада. Если все детеныши в выводке решают, что угроза стоит риска, создается синхронизированный сигнал. Если только несколько нимф позвонят о беспокойстве, то синхронизация не будет достигнута, и мать не ответит. Если мать все еще не может обнаружить угрозу после того, как детеныши подали ей сигнал, она ответит «просьбой о помощи», чтобы найти хищника. [ 9 ]
Хотя нимфы являются хорошими детекторами хищников, ни одна нимфа не может предсказать, исчезла ли угроза или нет, поскольку каждая особь способна сканировать только небольшую территорию. Единственный хороший предсказатель того, что хищник отступил, — это мать. После того, как они сдержат угрозу, мать пошлет сигнал своим детенышам, чтобы сообщить им, что они в безопасности. [ 9 ]
Ложные тревоги
[ редактировать ]Живя в группе, один человек может вызвать множество реакций во всей системе. Если один человек реагирует на стимул, который не представляет реальной угрозы, то реакция каскадом распространяется на всю группу и стимулирует реакцию матери. Из-за этой ложной реакции всех участников вся группа упускает возможность кормления. [ 9 ] Когда мать получает сигнал ложной тревоги и не может обнаружить хищника, она посылает сигнал нимфам, предупреждая их, что хищника нет. Этот сигнал действует как сигнал отрицательной обратной связи, по существу обучая нимф быть менее чувствительными к беспокойствам и становиться более точными в обнаружении потенциальных угроз. [ 9 ]
Соперничество между братьями и сестрами
[ редактировать ]Когда большое количество потомков подвергается нападению хищника, фактор риска распределяется неравномерно среди всего молодняка. Определенные обстоятельства приводят к соперничеству между братьями и сестрами в выводке колючих жуков. Присутствие матери или ее отсутствие может определить, будет ли выводок конкурировать друг с другом. Когда присутствует самка, хищнику удается уничтожить нимфу только в 25% случаев; в отсутствие самки это число возрастает до 95%. [ 10 ]
Если хищник приближается к скоплению, он с большей вероятностью захватит нимфу, находящуюся на краю скопления, это вызывает соперничество между братьями и сестрами за желание быть в центре выводка и борьбу за то, кто будет снаружи. потому что у них более высокий риск стать жертвой. [ 10 ]
Еще одним важным фактором, приводящим к конкуренции, является близость нимфы к матери. Среднее время, за которое мать проходит расстояние 1,5 см (около длины тела матери), составляет 7,7 секунды, это вполне достаточно времени для такого хищника, как оса, чтобы обойти выводок и отойти от матери. [ 10 ] Из-за этого братья и сестры будут бороться за места, расположенные ближе всего к матери, за лучшую защиту.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Доуэлл Р., Т. Вуд (2014): Влияние температуры замерзания на распространение Umbonia crassicornis (Hemiptera: Membracidae) во Флориде. Энтомолог Флориды: 97, 317–319.
- ^ Jump up to: а б с д и Кокрофт Б. (1999): Коммуникация родителей и потомков в ответ на хищников у субсоциальной цикадки (Hemiptera: Membracidae: Umbonia crassicornis ). Этология: 105, 553-568.
- ^ Jump up to: а б с Доуэлл Р., Т. Вуд (2014): Выживаемость насиживающих самок и характеристики мест откладки яиц Umbonia crassicornis (Amyot & Serville, 1843) (Hemiptera: Membracidae). Пан-Тихоокеанский энтомолог: 90, 57–65.
- ^ Jump up to: а б с д Де Лука П., Р. Кокрофт (2008): Влияние возраста и родства на характер спаривания у цикад-терновиков: предотвращение инбридинга или толерантность к инбридингу? Поведенческая экология и социобиология: 62, 1869–1875 гг.
- ^ Jump up to: а б с Де Лука П., Р. Кокрофт (2011): Влияние возраста на поведение самцов в поиске партнера у Thornbug Treehoppers. Этология: 117, 440-450.
- ^ Майлз К., Б. Эллисон, М. Лосингер, К. Су, Р. Майлз (2017): Моторные и механические основы брачного призыва самца цикадки Umbonia crassicornis . Компания биологов: 220, 1915–1924 гг.
- ^ Jump up to: а б Вуд Т., Р. Доуэлл (1984): Соотношение полов у Umbonia crassicornis Amyot и Serville (Homoptera: Membracidae). Американский натуралист из Мидленда: 112, 58–66.
- ^ Вуд Т., Р. Доуэлл (1985): Репродуктивное поведение и распространение Umbonia crassicornis (Homoptera: Membracidae). Энтомолог Флориды: 68, 151–158.
- ^ Jump up to: а б с д Хэмел Дж., Р. Кокрофт (2012): Отрицательная обратная связь от материнских сигналов снижает количество ложных сигналов тревоги за счет коллективной передачи сигналов потомству. Труды Лондонского королевского общества: 279, 3820–3826.
- ^ Jump up to: а б с Кокрофт Р. (2002): Защита от хищников как ограниченный ресурс: неравный риск нападения хищников в выводках насекомых, находящихся под материнской опекой. Экология поведения: 13, 125-133.