Восточная пчела-плотник
Восточная пчела-плотник | |
---|---|
![]() | |
Самка Xylocopa Virginica на Сальвии | |
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Членистоногие |
Сорт: | Насекомое |
Заказ: | Перепончатокрылые |
Семья: | Апиды |
Род: | Ксилокопа |
Разновидность: | Х. вирджиния
|
Биномиальное имя | |
Ксилокопа виргинская Линней , 1771 г.
| |
Подвиды | |
|
Xylocopa Virginica , иногда называемая восточной пчелой-плотником , распространена через восточную часть Соединенных Штатов и в Канаду. Они симпатичны Xylocopa micans на большей части юго-востока США. [ 1 ] Они гнездятся в различных породах древесины и питаются пыльцой и нектаром. [ 2 ] У X. Virginica доминирующие самки не сосредотачиваются исключительно на откладке яиц, как у других видов пчел, которые считаются «матками». Вместо этого доминирующие самки X. Virginica отвечают за полный спектр деятельности, включая размножение, добычу пищи и строительство гнезда, тогда как подчиненные пчелы могут заниматься незначительной деятельностью, кроме охраны гнезда. [ 3 ]
Описание и идентификация
[ редактировать ]
Пчела по размерам похожа на шмелей , но имеет блестящее, преимущественно черное тело с легким металлическим фиолетовым оттенком. [ 4 ] Самцы и самки X. Virginica, как правило, имеют одинаковую массу, но их можно отличить визуально по более длинному телу самца и более широкой голове самки. У самцов также имеется белое пятно на лице. Кроме того, у самцов объем грудной клетки при данной массе больше. [ 5 ] Женщин различного социального положения также можно отличить по морфологии . Первичные самки крупнее вторичных или третичных самок , а также имеют больший износ нижней челюсти и крыльев. [ 2 ]
У X. Virginica есть характерные верхнечелюстные кости, приспособленные для перфорации трубок венчика для достижения нектарников. Их верхние челюсти острые и клиновидные, что позволяет им расщеплять боковые стороны трубок венчика снаружи, чтобы получить доступ к нектару. У восточных пчел-плотников также есть гале на челюстях, которые имеют форму больших плоских лезвий. Пчелы с острыми крыльями могут использовать их для дальнейшего проникновения в трубки венчика. [ 6 ]
Таксономия и филогения
[ редактировать ]X. Virginica принадлежит к роду Xylocopa , который насчитывает более 400 видов по всему миру. [ 7 ] в подроде Xylocopoides , который содержит всего 5 видов Нового Света, включая Xylocopa Californica , которая также встречается в США.
Распределение
[ редактировать ]X. Virginica встречается на большей части территории Северной Америки к востоку от Скалистых гор и, по крайней мере, на севере до Небраски , южного Онтарио и штата Мэн . [ 8 ]

Вложение
[ редактировать ]X. Virginica строят свои гнезда из дерева, бамбука стеблей , стеблей агавы и других подобных материалов, но предпочитают гнездиться в измельченных пиломатериалах сосны или кедра. Гнезда строят путем соскабливания древесной стружки со стен. Эта стружка затем используется для создания перегородок между гнездовыми ячейками. Вход врезается в древесину перпендикулярно волокнам, но за входом они строятся параллельно. Эти гнезда могут быть как общественными, содержащими группы от двух до пяти самок, так и одиночными. Социальные гнезда встречаются чаще, несмотря на то, что продуктивность выводка на самом деле ниже, когда самки предпочитают гнездиться вместе. [ 3 ] Поскольку X. Virginica строит свои гнезда в деревянных конструкциях, они обычно гнездятся в построенной мебели или зданиях. [ 6 ] X. Virginica - наиболее распространенная крупная пчела-плотник на востоке Северной Америки, она гнездится небольшими группами, поэтому гнезда встречаются довольно часто. [ 5 ]
Гнезда обычно круглые и имеют от одного до четырех туннелей. [ 2 ] У них есть несколько ветвей: каждая взрослая самка живет и откладывает яйца в отдельной ветке, но самки имеют один общий вход. Поскольку строительство гнезд обходится дорого, самки часто повторно используют старые гнезда. [ 3 ]

Жизненный цикл
[ редактировать ]У X. Virginica спаривание происходит только один раз в году, весной. [ 2 ] Яйца откладываются в июле, начиная с самого дальнего расстояния от выходного отверстия, а примерно к августу и середине сентября развитие личинок завершается, и все куколки становятся взрослыми особями. Исследователи предполагают, что существует механизм, который синхронизирует время вылупления детенышей, отложенных в разное время, заставляя более молодые яйца развиваться быстрее. Этот механизм не позволяет пчелам, которые вылупятся раньше, удалять своих братьев и сестер и уменьшать их потенциальную конкуренцию. [ 2 ]
Недавно вылупившиеся пчелы имеют мягкую кутикулу и белые крылья. Позже крылья становятся коричневыми, затем голубовато-черными. Они могут летать через 3–4 дня после вылета, но остаются в гнезде не менее двух недель, потребляя нектар, но не пыльцу. [ 2 ] Следующей весной молодые особи начинают следующий цикл спаривания, поэтому за год развивается одно поколение. [ 6 ]
Примерно в июле самки начинают проявлять признаки старения. Показательное поведение включает отдых в цветах, пребывание в гнезде или даже просто падение на землю после полета. Пожилые особи также ползают, избегают бегства и не сопротивляются, когда их держат в руках люди. Старые пчелы погибают к началу августа, в то же время, когда из расплодных ячеек выходит молодь. Из-за одновременного характера вымирания старых пчел и появления новых, между поколениями мало перекрытия, за исключением некоторых самок, которые переживают вторую зиму. [ 6 ]
Поведение
[ редактировать ]
X. Virginica не является одиночным видом пчел, но и не является по-настоящему социальным. Слабая форма социальности, которую они демонстрируют, когда одна самка выполняет большую часть работы и заботится о своих сестрах, может быть переходным шагом в эволюции социальности. [ 9 ]
Иерархия доминирования
[ редактировать ]Самки X. Virginica могут иметь одиночные гнезда, но обычно гнездятся социальными группами. Социальный порядок X. Virginica разбит на три группы: первичную, вторичную и третичную. Первичные самки действуют как доминанты в гнезде и отвечают за размножение, обеспечивая питанием личинок и откладывая все яйца. Это отличается от многих видов пчел, у которых есть королева, которая сосредотачивает свою энергию исключительно на откладке яиц, полагаясь при этом на провизию, предоставляемую подчиненными пчелами. Вторичные самки иногда могут участвовать в откладке яиц , и они усиливают эту потенциальную роль, помогая обеспечивать личинок или выполняя уход за гнездом. Третичные самки полагаются на провизию, предоставляемую первичными самками, и спокойно ждут зимовки, оставаясь неактивными. [ 3 ]
Исследования показали, что первичные самки обычно — это пчелы, перезимовавшие дважды, тогда как третичные пчелы перезимовали только один раз. Третичные пчелы, скорее всего, переживут вторую зимовку и разовьются дальше, чтобы в следующем году стать основной самкой. Вторичные пчелы могут пережить вторую зиму, но это маловероятно, если они активно добывают корм после первой зимовки . [ 3 ]
Разделение труда между полами
[ редактировать ]Не все самки выполняют одинаковую работу в социальном гнезде. Об этом свидетельствует разная степень изношенности крыльев и челюстей самок различного социального положения. Хотя во многих гнездах обитает более одной самки, существует разделение труда между старшими и младшими самками. Во время гнездования только старшие самки несут ответственность за гнездовые обязанности, такие как рытье, выкапывание ячеек, выстилка ячеек, сбор пищи и откладка яиц . Доказательства этой деятельности можно найти в их изношенных челюстях. Молодые самки редко покидают гнездо и охраняют вход, пока старшие самки работают, в результате чего у молодых самок крылья и челюсти не изношены. [ 2 ] Кроме того, X. Virginica — единственный известный вид, у которого годовалые самки сожительствуют в гнезде с двухлетними самками, выполняющими всю работу. [ 10 ]
Самцы часто проводят длительные периоды времени, паря, летая или быстро преследуя злоумышленников, в то время как полеты самок обычно очень целенаправленны, например, полеты к цветам и местам еды. Более крупные самки имеют преимущество, поскольку они могут нести большее количество пыльцы или нектара обратно в гнездо и могут летать на большие расстояния. [ 5 ]

Диета
[ редактировать ]X. Virginica выживает в основном за счет нектара и пыльцы. У вновь появившихся пчел в гнезде нет запаса пищи, но изредка им приносят нектар. [ 2 ] X. Virginica использует свои верхние челюсти, чтобы проникнуть в венчик растений и добраться до запасов нектара - поведение, известное как кража нектара . Это происходит, когда пчела прокалывает венчики длиннотрубчатых цветков, получая таким образом доступ к нектару, не контактируя с пыльниками и минуя опыление . У некоторых растений это снижает урожайность плодов и количество семян. У других растений защитные механизмы позволяют опылению происходить, несмотря на перфорацию венчика. [ 11 ]
Брачное поведение
[ редактировать ]
В каждом гнезде обычно есть одна спаренная особь. [ 2 ] Спаривание происходит в апреле и часто сопровождается покачивающимся танцем, в котором участвуют около дюжины самцов и всего несколько самок. [ 6 ]
Самцам при спаривании требуется активность самки, в частности полет. Иногда перед спариванием пара поворачивается лицом друг к другу и зависает на несколько минут. Когда самец контактирует с самкой, он садится на нее спиной и пытается подтолкнуть под нее свой живот. Затем происходит совокупление, и за ним почти всегда следуют новые попытки спаривания. Если во время совокупления самка приземлится, пара расстанется, и самец будет зависать, ожидая, пока самка снова взлетит; [ 2 ] однако, хотя самцы почти всегда отключаются и приостанавливают совокупление, когда самка приземляется, были зарегистрированы случаи, когда самцы держались за самку всеми шестью ногами и махали крыльями, пытаясь поднять ее обратно в воздух. [ 2 ]
Более крупные самцы обычно более успешны в спаривании. Из-за своего конкурентного преимущества, обусловленного размером, самцы, скорее всего, будут претендовать на территорию рядом с местами гнездования самок. Самцы меньшего размера будут оставаться в местах кормления или в других местах, которые, по их мнению, могут пройти самки, чтобы они могли спариваться с меньшей конкуренцией. [ 5 ]
Родственный отбор
[ редактировать ]Исследования показали, что независимо от пола X. Virginica проявляют большую агрессию по отношению к лицам, не являющимся членами гнезда, чем к товарищам по гнезду, что указывает на то, что они могут узнавать друг друга. Живя в социальных группах с инклюзивной приспособленностью , пчелы могут выращивать потомство с помощью гнездового сообщества, а не в одиночку. [ 12 ]
Способность X. Virginica распознавать соседей по гнезду позволяет первичным и вторичным пчелам исключать третичных пчел из своих гнезд. Третичные пчелы являются бременем для ресурсов, поскольку они не выполняют никакой полезной деятельности, но получают пользу от еды и укрытия, предоставляемых первичными самками. [ 3 ]
Оборона
[ редактировать ]Территориальное поведение самцов
[ редактировать ]Самцы создают территории возле активного входа в гнездо, чтобы защитить колонию и искать возможности для спаривания. У самцов, находящихся вблизи входа в гнездо, их границы обычно линейные и имеют длину несколько метров. У самцов, находящихся дальше от выхода, их границы обычно имеют форму квадрата и короче по длине. Самцы могут оставаться на одной территории до двух недель. Хотя большую часть пищи и отдыха они проводят ночью, они также делают небольшие перерывы в течение дня. После этих перерывов им часто приходится отбиваться от злоумышленников, воспользовавшихся их отсутствием. [ 2 ]
Полеты возле гнезда обычно однообразны и требуют длительного зависания. [ 2 ] Полеты по защите территории пчелы могут длиться всего несколько минут, но могут длиться более часа. Самцы не будут реагировать на другую пчелу, если та не летит на высокой скорости. Когда рядом с гнездом кружат другие особи, маловероятно, что самец будет преследовать, тогда как, если на территорию на большой скорости въедет другой самец, территориальный самец бросится в погоню. Когда самцы, патрулирующие вход в гнездо, сталкиваются с мертвыми или живыми восточными пчелами-плотниками, подвешенными на нити и болтающимися на территории самца, самец не реагирует, когда пчела подвешена и неподвижна, независимо от того, живая она или мертвая - даже хотя X. Virginica способны распознавать других особей своего вида. Однако, когда подвешенную пчелу отпускают и ей позволяют летать на территории самца или проносят ее по территории на нити, территориальный самец преследует ее. [ 2 ]
Паразиты
[ редактировать ]Известно, что существует один распространенный вид бомбилиид, паразитирующих на личинках Xylocopa Virginica : Xenox tigrinus .
Маркировка
[ редактировать ]У восточных пчел-плотников есть нижнечелюстные железы, которые, как известно, вырабатывают у X. hirsutissima маркировочное химическое вещество , которое действует как маркер гнезда или для привлечения самок. Железы имеются как у самцов, так и у самок, но они не производят маркировочного вещества. [ 2 ] Однако у X. Virginica есть железа Дюфура, которая используется для нанесения аромата на цветок сразу после сбора нектара. Запах, состоящий из углеводородов и сложных эфиров, отговаривает X. Virginica , а также другие виды пчел возвращаться на тот же цветок. [ 10 ]
Жалящий
[ редактировать ]Пчелы-самцы не могут жалить, потому что жало представляет собой просто видоизмененный яйцеклад (которого у самцов нет по определению), хотя они обычно приближаются к людям и громко жужжат вокруг них или летают близко к ним. Самка же способна жалить; хотя уровень боли от этих укусов недостаточно документирован, исследователи показали, что X. Virginica будет жалить, если с ней грубо обращаться. [ 6 ] [ 13 ] Поскольку жало не имеет зазубрин, самка может жалить несколько раз.
Человеческое значение
[ редактировать ]Сельское хозяйство
[ редактировать ]X. Virginica посещает множество различных цветов, чтобы собрать пыльцу и нектар и вернуть их в гнездо для личинок. Большинство растений, которые они посещают, выращены в дикой природе или выращены ради декоративной ценности; [ 6 ] однако они могут быть хорошими опылителями черники. [ 14 ] Их активный сезон довольно длинный, и они питаются самыми разными видами растений. Кроме того, поскольку начало сезона активности зависит от температуры, работникам теплиц легко манипулировать началом кормовой деятельности. [ 11 ] Однако по сравнению с такими видами, как медоносные пчелы , их меньшее гнездо делает их менее мощными опылителями. [ 15 ]
Деструктивное поведение
[ редактировать ]Поскольку X. Virginica строит свои гнезда в различных типах древесины, у нее есть недостаток: она ослабляет древесину искусственных построек. Они также способны выделять экскременты при выходе из туннелей, которые могут разбрызгиваться по сторонам зданий и отрицательно влиять на эстетическую привлекательность этого сооружения. Однако, если сравнивать с преимуществами X. Virginica как опылителей, цена его разрушительного поведения незначительна. X. Virginica приносит пользу в виде опыления фруктов, овощей, бобовых и цветочных культур. Хотя сила опыления X. Virginica вторична по сравнению с опылением шмелей и медоносных пчел, ее вклад достаточно велик, чтобы игнорировать разрушительные тенденции. [ 6 ] X. Virginica избегает входов, окрашенных в белый цвет, что является возможным решением, позволяющим не допускать попадания их в нежелательные места. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уорринер, Майкл Д. (2010). «Расширение ареала крупной пчелы-плотника Xylocopa micans (Hymenoptera: Apidae) с примечаниями о цветочных ассоциациях и средах обитания». Журнал Канзасского энтомологического общества . 83 (3): 267–269. дои : 10.2317/jkes0910.14.1 . S2CID 86479836 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Герлинг, Дэн; Германн, Генри Р. (1 июня 1978 г.). «Биология и брачное поведение Xylocopa Virginica L. (Hymenoptera, Anthophoridae)». Поведенческая экология и социобиология . 3 (2): 99–111. дои : 10.1007/BF00294984 . ISSN 0340-5443 . S2CID 33309938 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Ричардс, Мириам Х. (14 июня 2011 г.). «Социальная организация колонии и альтернативные социальные стратегии восточной пчелы-плотника Xylocopa Virginica ». Журнал поведения насекомых . 24 (5): 399–411. дои : 10.1007/s10905-011-9265-9 . ISSN 0892-7553 . S2CID 23307629 .
- ^ Гриссел, Э.Э. (июль 1999 г.). «Крупные пчелы-плотники, виды Xylocopa (Insecta: Hymenoptera: Apidae: Xylocopinae)» (PDF) . Уф/Ифас .
- ^ Перейти обратно: а б с д Скандалис, Дмитрий А.; Таттерсолл, Гленн Дж.; Прагер, Шон; Ричардс, Мириам Х. (1 января 2009 г.). «Размер тела и форма большой пчелы-плотника Xylocopa Virginica (L.) (Hymenoptera: Apidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества . 82 (1): 30–42. дои : 10.2317/JKES711.05.1 . ISSN 0022-8567 . S2CID 73520512 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Бальдафф, Западная Вирджиния (1 мая 1962 г.). «Жизнь пчелы-плотника, Xylocopa Virginica (Linn.) (Xylocopidae, Hymenoptera)». Анналы Энтомологического общества Америки . 55 (3): 263–271. дои : 10.1093/aesa/55.3.263 . ISSN 0013-8746 .
- ^ Лейс, Ремко; Купер, Стив Дж.Б.; Шварц, Майк П. (1 октября 2002 г.). «Молекулярная филогения и историческая биогеография крупных пчел-плотников рода Xylocopa (Hymenoptera: Apidae)» . Биологический журнал Линнеевского общества . 77 (2): 249–266. дои : 10.1046/j.1095-8312.2002.00108.x . ISSN 1095-8312 . S2CID 11151917 .
- ^ «Вид Xylocopa Virginica — Восточная пчела-плотник — BugGuide.Net» . bugguide.net . Проверено 19 мая 2020 г.
- ^ «Восточная пчела-плотник» . Энциклопедия жизни . Проверено 5 апреля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Герлинг, Д.; Велтуис, HHW; Хефец, А. (1989). «Биономика крупных пчел-плотников рода Xylocopa ». Ежегодный обзор энтомологии . 34 (1): 163–190. doi : 10.1146/annurev.en.34.010189.001115 .
- ^ Перейти обратно: а б Кисар, Тамар (2010). «Крупные пчелы-плотники как сельскохозяйственные опылители» . Психика: журнал энтомологии . 2010 : 1–7. дои : 10.1155/2010/927463 .
- ^ Песо, Марианна; Ричардс, Мириам Х. (01 марта 2010 г.). «Знать, кто есть кто: распознавание товарищей по гнезду у факультативно социальной пчелы-плотника Xylocopa Virginica ». Поведение животных . 79 (3): 563–570. дои : 10.1016/j.anbehav.2009.11.010 . S2CID 53192579 .
- ^ «Пчелы-плотники (энтомология)» . Энтомология (Пенсильванский государственный университет) . Проверено 1 октября 2015 г.
- ^ Служба распространения сельскохозяйственных знаний штата Нью-Джерси. «Польза для местных пчел» (PDF) . Университет Рутгерса . Проверено 19 мая 2020 г.
- ^ Дукас, Реувен; Реал, Лесли А. (1 августа 1991 г.). «Изучение пчелами задач по добыче пищи: сравнение социальных и одиночных видов». Поведение животных . 42 (2): 269–276. дои : 10.1016/S0003-3472(05)80558-5 . S2CID 53161274 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Митчелл, Теодор Б. (1962): Пчелы востока США. Том. II, Сельскохозяйственная экспериментальная станция Северной Каролины, Тех. Бул. № 152, стр. 557 (стр. 507 и далее)
- Бальдуф В.В., 1962. Жизнь пчелы-плотника Xylocopa Virginica (Linn.) (Xylocopidae, Hymenoptera). Анналы Энтомологического общества Америки 55: 263-271.
- Барроуз Э.М., 1983. Территориальность самцов пчелы-плотника Xylocopa Virginica . Поведение животных 31: 806-813.
- Бартелл Дж. Ф., Бэрд Т. А., 2004. Изменение размеров и агрессия самцов Xylocopa Virginica (L.) (Hymenoptera: Apidae) на участке гнездования в Центральной Оклахоме. Журнал Канзасского энтомологического общества 77:10-20.
- Герлинг Д., Герман Х.Р., 1976. Биология и брачное поведение Xylocopa Virginica L. (Hymenoptera, Anthrophoridae). Поведенческая экология и социобиология 3:99-111.
- Саброски CW, 1962. Спаривание Xylocopa Virginica . Труды Энтомологического общества Америки 64:184.
- Рау, Фил, 1933. Джунглевые пчелы и осы острова Барро-Колорадо: с примечаниями о других насекомых, Глава VIII: Поведение большой пчелы-плотника, Xylocopa Virginica с примечаниями о происхождении некоторых инстинктов.