Крутая бомба
| Крутая бомба | |
|---|---|
| |
| Стикинский район , Британская Колумбия, 2023 г. | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Апиды |
| Род: | Бомбус |
| Подрод: | Пиробомб |
| Разновидность: | Б. холодный
|
| Биномиальное имя | |
| Крутая бомба | |
| |
Bombus frigidus , холодный шмель , — редкий вид шмелей , который в основном встречается в Канаде и некоторых частях Соединенных Штатов.
Эти пчелы адаптировались к холодной среде, будучи в состоянии поддерживать внутреннюю температуру в определенном диапазоне, а также выделять тепло, чтобы сохранять тепло в колонии. Дополнительной адаптацией к холоду является уменьшение продолжительности совокупления. Кроме того, B. frigidus установил связь с Mertensia метельчатой, так что цвет цветков сигнализирует пчелам, когда нужно получить нектар.
Таксономия и филогения
[ редактировать ]Bombus frigidus был описан в 1854 году Фредериком Смитом в Каталоге перепончатокрылых насекомых в коллекции Британского музея . [ 3 ] Некоторые виды из Аппалачей были включены в этот вид в прошлом, но не в более новых источниках. Эту пчелу можно спутать с Bombus mixtus и Bombus balteatus . Пчелы семейства Apidae состоят из медоносных пчел , шмелей и пчел без жала . [ 1 ]
Описание
[ редактировать ]
Bombus frigidus имеют желтую грудную клетку и Т1–Т2. T1–T5 относится к спинному отделу брюшка пчелы, причем T1 находится ближе к отделу грудной клетки и брюшка. Между крыльями имеется черная полоса (у некоторых самцов ее может отсутствовать). Т4–Т5 оранжевого или желтого цвета. [ 4 ] Волосы на лице у женщин черные (у мужчин могут быть черными или желтыми). Корбикулярная бахрома (пыльцевый мешок возле спины пчелы) бледно-оранжевого цвета. Длина волос длинная, самцы примерно вдвое меньше королевы. Волосы на ногах у обоих полов черные. [ 4 ]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]Bombus frigidus — редкая пчела, обитающая от Аляски до восточного побережья Канады и даже на юге до Колорадо. Поступали ошибочные сообщения о том, что пчелу видели в Калифорнии, Огайо, Теннесси, Северной Каролине и Вирджинии. Эти арктические пчелы живут в холодных, высоких широтах или на высоте. [ 1 ] Их колонии формируются либо в небольших норах, либо на земле. Несмотря на то, что они редки, их популяция не уменьшается, как у других шмелей, и они считаются вызывающими наименьшие опасения с точки зрения природоохранного статуса . [ 1 ]
Поведение
[ редактировать ]Цикл колонии
[ редактировать ]Как и большинство шмелей, B. frigidus имеет эусоциальную сезонную колонию, в которой матка живет в течение года. Зимой королева будет оставаться в небольшой камере в земле, которую она заранее нашла или выкопала для себя, и которая называется зимовкой. Как только растает снег примерно в середине мая королева начнет искать место для гнезда. Королевы B. frigidus обычно покидают спячку раньше, чем другие арктические пчелы. Кроме того, у арктических пчел яичники развиваются быстрее, чем у пчел умеренного пояса. Это позволяет арктическим пчелам быстрее создавать свои семьи, что необходимо из-за более короткого времени между зимами в арктических регионах. [ 5 ] Королевы летают близко к землю, часто останавливаясь, чтобы осмотреть потенциальное место гнездования. Пока королева ищет, она не несет пыльцы. Как только подходящее место будет найдено, она начнет собирать пыльцу, чтобы собрать выводок и накормить его. Она также начнет строить восковую чашку, называемую горшочком для меда, для хранения пыльцы и нектара. Когда гнездо будет готово, она отложит яйца на комок выводка и насиживает их своим брюшком. Королева останется в гнезде до тех пор, пока ей не понадобится больше еды или пока не вылупятся яйца. [ 4 ] Яйца вылупляются примерно через четыре дня после откладки, но первым рабочим особям требуется около четырех недель, чтобы стать взрослыми. Летом колония продолжит расти, а королева продолжит откладывать яйца, редко покидая гнездо. Рабочие будут снабжать ее нектаром, содержать колонию и помогать ей производить группу потомков мужского пола. Вскоре после этого рождаются новые королевы. Репродуктивные пчелы покидают колонию для спаривания примерно в начале сентября. После спаривания самцы погибнут, и новые королевы некоторое время будут получать нектар, прежде чем найдут новую спячку. на зиму. [ 4 ] [ 6 ]
Брачное поведение
[ редактировать ]Bombus frigidus отличается от брачного поведения большинства шмелей продолжительностью времени совокупления. Этим пчелам для совокупления требуется примерно десять минут, что значительно короче, чем у других пчел от тридцати до восьмидесяти минут. Самец помещает запах на видные предметы и летает по маршруту, пока не найдет себе пару. [ 1 ] Феромон губной вырабатывается парой желез железы . Самец хватается за грудную клетку самки, чтобы занять позицию. Затем королева отодвинет свое жало в сторону, если захочет совокупиться с ним. После передачи спермы самец выделяет в самку липкую смесь. Когда смесь затвердеет, другие самцы не смогут совокупляться с самкой. Это увеличивает вероятность передачи генов этого конкретного самца. [ 7 ] После спаривания самец вскоре после этого умрет. [ 8 ]
Регулирование температуры
[ редактировать ]Более крупные пчелы способны лучше сохранять тепло при низких температурах, чем более мелкие пчелы. Это связано с тем, что площадь поверхности увеличивается медленнее, чем объем, поэтому более крупные пчелы с большим объемом способны сохранять тепло, вырабатываемое метаболически. Пчелы B. frigidus - один из самых крупных видов шмелей, расчетная сухая масса которого составляет 0,257 грамма, а объем - 40,3 мм. 3 для королев. Рабочие пчелы имеют расчетную массу 0,130 грамма и объем 27,9 мм. 3 . Средняя температура грудной клетки у маток и рабочих составляет 36,2 градуса Цельсия. [ 9 ] Это позволяет им выживать при температурах и высотах, которые могут привести к гибели более мелких пчел. У большего размера есть недостаток: увеличение размера приводит к необходимости более высокой температуры в грудной клетке для начала полета. Другими словами, существует верхний предел того, насколько большими должны стать пчелы. Если пчела слишком велика, она не сможет достичь необходимой внутренней температуры для полета, что сделает ее уязвимой для хищников и не сможет добывать пищу. Следовательно, он умрет и не передаст свои гены, и естественный отбор предотвратит размножение этих более крупных пчел. [ 9 ]
Bombus frigidus также, по-видимому, способен передавать тепло от грудной клетки к брюшной полости. Они могут это делать, чтобы поддерживать в колонии определенную температуру. Чтобы заменить тепло, которое передается от грудной клетки к животу и излучается в колонию, пчела может дрожать, используя летательные мышцы грудной клетки. [ 10 ]
Признание родственников и дискриминация
[ редактировать ]Bombus frigidus Было замечено, что преимущественно размножается с людьми, не являющимися сородичами, распознавая естественные сигналы. Точные сигналы неизвестны, но это могут быть особые способы полета, феромон или специфический звук. По сравнению с другими шмелями, B. frigidus тратит значительно меньше времени на совокупление и в целом совершает меньше совокуплений, при этом добиваясь такого же репродуктивного успеха, как и другие шмели. [ 11 ] Это экономит время и энергию пчел и защищает пчел от хищников (меньше времени на совокупление означает меньше времени на открытом воздухе, уязвимости для хищников). В тех редких случаях, когда совокупляются две пчелы-соседки по гнезду, время оказывается очень коротким, что означает, что сперма, возможно, не была передана. [ 11 ]
Когда самцы и самки пчел часто сталкиваются друг с другом без сигналов распознавания окружающей среды, естественный отбор, вероятно, отдает предпочтение механизму естественных сигналов. Кроме того, сексуально активные самцы и самки часто не могут разойтись во время брачного сезона и поэтому сталкиваются друг с другом. Эта неспособность рассредоточиться делает распознавание естественных сигналов жизненно важным для успеха генов улья. [ 11 ]
Известно, что этот шмель является одним из по крайней мере двух видов шмелей, у которых есть механизм против инбридинга (другой вид — Bombus bifarius ). Когда плодовитые королевы и трутни из одной колонии встречаются в период спаривания, они склонны избегать друг друга. [ 12 ] У других пчел инбридинг избегается, поскольку самки и самцы из одной семьи редко встречаются друг с другом. В целом инбридинг у пчел не распространен.
Взаимодействие с другими видами
[ редактировать ]Диета
[ редактировать ]Bombus frigidus питаются нектаром растений своим средним коротким языком. Пчелам восточной половины Северной Америки нектар обычно поступает из Cirsium (чертополоха), Epilobium , Geranium , Mertensia (колокольчики), Taraxacum officinale (одуванчика) и Trifolium (клевера). Для пчел западной половины это растения Epilobium , Lupinus , Geranium , Symphoricarpos , Trifolium и Achillea . [ 4 ] Этот нектар возвращается в колонию для питания личинок. [ 6 ]
Паразиты
[ редактировать ]Bombus frigidus преимущественно паразитируют клещи рода Pneumolaelaps, в том числе: longanalis , richardsi и sinahi . Клещи преимущественно встречаются на горшках с медом или в цилиндрах с пыльцой. Когда клещи оказываются на самих пчелах, их обнаруживают в основном на пчелиных матках и самцах, но не на рабочих пчелах. Это можно объяснить тем, что только пчелиные матки (и прикрепленные к ним клещи) имеют шанс дожить до следующей весны. Пчелы-самцы обычно проникают в гнезда своих и других видов, давая клещам возможность распространиться на другую семью или на другую королеву. [ 13 ]
мутуализм
[ редактировать ]На первый взгляд взаимоотношения B. frigidus и Mertensia метельчатой (колокольчики) могут выглядеть так, будто пчелы просто крадут нектар, не помогая цветку опылять, но это только половина дела. Этот конкретный цветок имеет две стадии: молодые цветки розовые и производят пыльцу, а более старые цветки синие и производят нектар. Когда пчела встречает розовый цветок, она забирается в рот раскрытого цветка или открывает закрытый цветок, чтобы добраться до пыльцы. [ 14 ] Когда пчела встречает синий цветок, она обходит рот и направляется прямо к венчику, содержащему нектар. Это растение имеет цветы, которые цветут последовательно. Это означает, что у любого конкретного растения могут быть как розовые, так и синие цветы. Синие цветы привлекают пчел к этому растению, где пчелы получают и нектар, и пыльцу. Было обнаружено, что растения с синими и розовыми цветками в два раза чаще посещаются пчелами по сравнению с растениями только с розовыми цветками. Таким образом, обычный мутуалистический обмен пищей на опыление все еще существует; он просто существует в другом формате. [ 14 ]
Сохранение
[ редактировать ]Самая большая угроза, с которой сталкивается B. frigidus , — это изменение климата, поскольку эти пчелы обитают в особом климате. При повышении температуры пчелы могут быть изгнаны либо дальше на север, либо уничтожены. С повышением температуры снег скапливается не так плотно. Это приводит к более раннему таянию, и летом вода не так доступна. Это приводит к высыханию среды обитания и цветению меньшего количества растений, что снижает запас нектара для пчел. [ 1 ]
В высокогорных холодных средах обитания также, как правило, обитает меньше видов и, следовательно, меньше разнообразия и более простые пищевые сети. Это означает, что если B. frigidus почувствует на себе последствия изменения климата, то другие виды, взаимодействующие с пчелами, также пострадают. Следовательно, общий результат будет более выраженным. [ 1 ]
Менее важные (но все же значительные) угрозы включают потерю среды обитания, использование пестицидов, болезни управляемых опылителей (болезни, которые передаются от выращенных человеком насекомых, таких как медоносные пчелы и муравьиные муравьи), а также конкуренцию с пчелами, которые перемещаются на север из-за более высоких температур. и утраченные места обитания. [ 1 ]
Сельское хозяйство
[ редактировать ]Чтобы увеличить опыление и производство низкорослой голубики в Ньюфаундленде, Канада , были импортированы чужеродные виды пчел. Поскольку эти пчелы не из этого региона и выращены на ферме, они заражены болезнями и паразитами, от которых у местных пчел нет защиты. [ 15 ] Это привело к сокращению численности всех видов Bombus в этом районе, и, к сожалению, многие местные растения используют эти местные виды для опыления. С уменьшением количества естественных опылителей эти растения могут в конечном итоге быть заменены растениями, которые предпочитают импортированные пчелы. Это изменение в растительной жизни, в свою очередь, может привести к уменьшению разнообразия птиц и млекопитающих. [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Хэтфилд, Р.; Джепсен, С.; Торп, Р.; Ричардсон, Л.; Колла, С. (2014). « Бомбус фригидус » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2014 : e.T44937790A69002715. doi : 10.2305/IUCN.UK.2014-3.RLTS.T44937790A69002715.en . Проверено 20 ноября 2021 г.
- ^ «Bombus frigidus Smith, 1854» . Откройте для себя жизнь ( Американский музей естественной истории ) . Проверено 30 января 2013 г.
- ^ Смит, Фредерик (1854). Каталог перепончатокрылых насекомых в коллекции Британского музея. Часть II. Апиды . Лондон. дои : 10.5962/bhl.title.20999 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и Джонатан Кох; Джеймс Стрэндж; Пол Уильямс (2012). «Шмели запада США» (PDF) . Общество Ксерцеса. стр. 9, 46–49. Архивировано из оригинала (PDF, 7,56 МБ) 20 марта 2015 года . Проверено 30 января 2013 г.
- ^ Фогт, Ф. Дэниел; Генрих, Бернд; Даболт, Томас О.; МакБат, Хизер Л. (1 сентября 1994 г.). «Развитие яичников и создание колоний у маток шмелей субарктического и умеренного поясов». Канадский журнал зоологии . 72 (9): 1551–1556. дои : 10.1139/z94-206 .
- ^ Jump up to: а б Шейла Колла; Лейф Ричардсон; Пол Уильямс (2011). «Шмели востока США» (PDF) . Общество Ксерцеса. стр. 7–9, 34–37 . Проверено 19 сентября 2015 г.
- ^ Смит, Лора. «Спаривание, гибель и спячка шмелей; 4-й этап жизненного цикла шмельной колонии» . www.bumblebee.org . Проверено 26 сентября 2015 г.
- ^ Валтерова, Ирена (21 февраля 1999 г.). «Запаховая маркировка в поведении самцов Bombus confusus » . Журнал химической экологии . 25 (7): 1489–1500. дои : 10.1023/А:1020824529729 . S2CID 10330868 . Проверено 19 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Бишоп, Дж.А.; Армбрустер, WS (1 октября 1999 г.). «Терморегуляторные способности пчел Аляски: влияние размера, филогении и экологии» . Функциональная экология . 13 (5): 711–724. дои : 10.1046/j.1365-2435.1999.00351.x . ISSN 1365-2435 . S2CID 55766642 .
- ^ Генрих, Бернд; Фогт, Ф. Дэниел (1 марта 1993 г.). «Регуляция температуры в брюшной полости арктических шмелей». Физиологическая зоология . 66 (2): 257–269. дои : 10.1086/physzool.66.2.30163689 . JSTOR 30163689 . S2CID 87474929 .
- ^ Jump up to: а б с Фостер, Робин Л. (1 июля 1992 г.). «Распознавание товарищей по гнезду как механизм предотвращения инбридинга у шмелей (Hymenoptera: Apidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества . 65 (3): 238–243. JSTOR 25085362 .
- ^ Пенелопа Р. Уайтхорн; Мэтью С. Тинсли; Дэйв Гулсон (27 марта 2009 г.). Жан Луво; Фридрих Рюттнер (ред.). «Признание родства и нежелание инбридинга у шмелей» (PDF (126 КБ)) . Апидология . 40 (6): 627–633. дои : 10.1051/apido/2009050 . S2CID 3960181 . Проверено 2 февраля 2013 г.
- ^ Хантер, Престон Э.; Муж Роберт В. (1 июня 1973 г.). « Клещи Pneumolaelaps (Acarina: Laelapidae) из Северной Америки и Гренландии» . Энтомолог Флориды . 56 (2): 77–91. дои : 10.2307/3493231 . JSTOR 3493231 .
- ^ Jump up to: а б Гиллис, Анна Мария (1 ноября 1993 г.). «Обновление исследования II». Бионаука . 43 (10): 677–679. дои : 10.2307/1312338 . JSTOR 1312338 .
- ^ Jump up to: а б Хикс, Барри Дж. (2011). «Опыление голубики низкорослой ( Vaccinium angustifolium ) на Ньюфаундленде местными и завезенными пчелами» (PDF) . Журнал Акадского энтомологического общества . Проверено 19 сентября 2015 г.