Метаполибия поясная

Метаполибия поясная
Научная классификация
Королевство:	животное
Тип:	Членистоногие
Сорт:	Насекомое
Заказ:	Перепончатокрылые
Семья:	Веспиды
Род:	Метаполибия
Разновидность:	М. поясная
Биномиальное имя
	Метаполибия поясная ; ( Фабрициус , 1804 г.)

Metapolybia cingulata (Fabricius, 1804) — это вид социальной бумажной осы, известный тем, что у нее есть королевы, демонстрирующие узурпаторское поведение, а также наличие гибких групп поведения. ^{[ 1 ]} При наблюдении трудно сказать, какова роль конкретной осы. Поэтому обычно проводят вскрытие , чтобы определить пол и, следовательно, роль осы в колонии . ^{[ 2 ]} Регулирующее поведение, или построение гнезда, больше всего напоминает примитивные модели Polistes , где королева выпрашивает жидкость у коллеги по работе, а затем берет мякоть, чтобы начать строительство клетки, не покидая гнезда. При строительстве гнезд количество воды, присутствующей в гнезде, а также активность строителей гнезд определяют активность колонии. ^{[ 3 ]}

Таксономия

Metapolybia cingulata — представитель семейства Vespidae эусоциальных ос отряда Hymenoptera . Подсемейство Polistinae широко известно как « бумажные осы ». Род Metapolybia включает 11 видов, из которых M. aztecoides . наиболее известен ^{[ 4 ]}

Описание и идентификация

M. cingulata имеет преимущественно темную или черную окраску в сочетании с полупрозрачными крыльями , прикрепленными к его спине. Брюшко . очень хорошо выражено и немного отходит от основного тела Усики выступают из головы и изгибаются, а не торчат прямо. Единственными источниками желтого цвета являются слабые полосы вокруг живота и глаз.

Распространение и среда обитания

Эта бумажная оса — тропическая полигинная оса, встречавшаяся во многих тропических климатических зонах. ^{[ 2 ]} M. cingulata определенно можно встретить в Южной Америке, а также в таких странах, как Венесуэла, Тринидад и Тобаго, Колумбия, Гайана, Суринам, Бразилия, Перу, Боливия и Эквадор. ^{[ 5 ]} Их гнезда обычно прикрепляются к стенам зданий и прочно привязаны к одному месту. ^{[ 3 ]}

Гнезда

Гнезда Metapolybia cingulata обычно располагаются на прочных конструкциях, таких как здания, или прикрепляются к ним. Обычно они состоят из гребенки, оболочки и опорных конструкций. ^{[ 3 ]}

Поведение при строительстве

При внимательном наблюдении за осами Metapolybia было выявлено пять различных моделей поведения, связанных со строительством гнезда: специализированные собиратели воды, специализированные собиратели мякоти , активные строители, активные универсалы и праздные рабочие. Такое поведение отличается от поведения, наблюдаемого в обычной повседневной жизни колонии. ^{[ 3 ]}

Специализированные водные собиратели

Роль специализированных собирателей воды заключается в том, чтобы добывать воду снаружи гнезда и доставлять ее обратно в гнездо. Обычно они делят или обменивают свою водную нагрузку с собирателями гибкой мякоти, чтобы можно было создать целлюлозную пасту для строительства гнезда. Это срыгивание происходит в гнезде, и обычно требуется около минуты, чтобы завершить обмен с одним собирателем мякоти. Если груз слишком велик для одного сборщика мякоти, водный сборщик уйдет и найдет другой сборщик мякоти, чтобы сбросить с него остальную часть своего груза. Максимальная скорость транспортировки воды, наблюдаемая в колонии Metapolybia, составила 101 загрузку за 210 минут, что означает, что в среднем каждая поездка занимала 2,08 минуты. Важно отметить, что вода полностью контролирует темп жизни всей колонии. По мере того, как становится доступно больше воды, собиратели мякоти увеличивают темп, что вынуждает другие группы делать то же самое. ^{[ 3 ]}

Гибкие сборщики целлюлозы

Эти гибкие собиратели мякоти приносят целлюлозу обратно в колонию. Примерно треть своей общей активности (времени в движении) они тратят на активную транспортировку целлюлозной массы в гнездо. Обычно собиратель мякоти сначала встречается с собирателем воды, чтобы взять с собой небольшую порцию воды. Они летят к источнику клетчатки , где вода смешивается с источником клетчатки в месте сбора, затем небольшая часть собирается челюстями и уносит мякоть обратно в гнездо. При встрече со строителем сдается паста порциями или выдается вся паста целиком. Иногда собиратели мякоти сохраняют немного растительных волокон и сами помогают в процессе строительства. Однако в большинстве случаев собиратель мякоти бросает свой груз, а затем встречается с собирателем воды, чтобы они могли пополнить запасы воды для следующего путешествия. Их называют «гибкими», поскольку известно, что они берут на себя другие активные роли в гнезде, когда этих рабочих не хватает. По этой причине именно собиратели мякоти задают темп строительства колонии. Однако на них влияет количество фактически работающих активных строителей. С уменьшением количества строителей собирателям мякоти приходится тратить больше времени на поиск того, кому можно распределить свой груз, что обычно заканчивается тем, что они просто помогают в процессе строительства, а не ускоряют обмен. ^{[ 3 ]}

Активные строители

Задача активных строителей — физически построить гнездо, включая оболочку, соты и внешнюю опору. Гибкие сборщики целлюлозы доставляют материалы активным строителям, которые затем распределяют нагрузку. Сборщики целлюлозы могут нести груз целлюлозы, который намного больше, чем может справиться один строитель. Таким образом, большой объем пасты, которую приносит собиратель мякоти, приходится сокращать и перераспределять между другими строителями, которые разбросаны по колонии, так, чтобы у каждой осы осталась часть, с которой можно было бы справиться и эффективно использовать. Затем строитель размягчит целлюлозу водой и отправится на действующую площадку строительства. Используя свои челюсти, строитель вбивает пасту в гнездо. Весь этот процесс обычно занимает около семи минут. ^{[ 3 ]}

Праздный

Эти праздные работники не принимают активного участия в поведении. Однако это не означает, что данные типы работников не совершают никаких действий. Фактически, они выполняют самые разные действия; просто не очень часто, поэтому большую часть времени они проводят без дела. Типичные бездействующие рабочие из-за своей низкой производительности являются источником проблем не только внутри колонии, но и для других групп строительного поведения. В нормальной колонии примерно половина ос, строящих гнездо, может быть помечена как праздная, а другая половина — как активная. ^{[ 3 ]}

Цикл колонии

У этого вида ос есть королевы, которые практикуют узурпаторское поведение. Таким образом, новые колонии образуются, когда иностранная королева вторгается в уже существующую колонию. Эта новая королева-захватчик возьмет на себя управление колонией, в которую она вторгается, и, таким образом, возьмет на себя репродуктивную роль, которая открылась после смещения старой королевы. Теперь образовалась новая колония, потому что все потомство, произведенное с этого момента, будет более тесно связано с ней, чем любой из рабочих, пока все они не будут заменены. Этот конфликт интересов уменьшается, когда королева-узурпатор более тесно связана с колонией, в которую она вторгается. ^{[ 2 ]}

Касты

Metapolybia cingulata уникальны тем, что у них нет четко выраженных морфологических каст, что является общей чертой полибиинов. Глядя только на физическое тело самки M. cingulata , невозможно определить, королева это или рабочая особь. Таким образом, до сих пор самок приходилось препарировать, чтобы определить их положение в иерархии. ^{[ 2 ]} Касты можно отличить по поведению, но не всегда есть время наблюдать за ними достаточно долго, чтобы заметить различия. ^{[ 2 ]}

Узурпация

Узурпация — факультативный внутривидовой процесс социального паразитизма . Это наблюдается в большинстве колоний Metapolybia cingulata , независимо от их размера. ^{[ 2 ]} Узурпация заключается в том, что самка социального насекомого вторгается в другую колонию того же вида, убивает или доминирует над резидентной репродуктивной самкой, а затем берет на себя эту репродуктивную роль. ^{[ 6 ]} Было высказано предположение, что такое поведение является первым шагом на пути многих видов, которые становятся более развитым классом социальных паразитических ос. Узурпация обычно может происходить исключительно через доминирование вторгшейся королевы. Однако, когда размер колонии слишком велик, королеве приходится применять другие меры, чтобы захватить колонию. Два главных преимущества для королевы-узурпатора — это новая рабочая сила и новое гнездо, которые обошлись ей дешевле, чем если бы она попыталась вырастить свое потомство самостоятельно. ^{[ 2 ]}

Обмен работниками

Обычно, если две колонии достаточно связаны между собой, они свободно обмениваются рабочими и королевами. Поэтому часто можно увидеть, как королевы захватывают колонии с заметно сниженной агрессией по отношению к захватчикам, поскольку королева имеет с ними небольшое родство. Однако, когда неродственная королева пытается захватить колонию, ее встречает как враждебная рабочая сила, так и враждебная королева. Узурпированная колония сопротивляется этому чрезвычайно иностранному захватчику, потому что они хотят сохранить свое потомство как можно более связанным с остальными.

Поведение

Поведение работника

Касты можно определить только путем направленного наблюдения за поведением или путем вскрытия. Поведение рабочих обычно заключается в выполнении задач, необходимых для поддержания работы колонии. Например, любые действия по техническому обслуживанию всегда выполняются рабочими, а не королевой. Если они бездельничают, они спокойно сидят на соте и срыгивают пищу, когда их просит другая оса. ^{[ 3 ]} Рабочие также постоянно ухаживают за королевой, но не друг за другом. Это может быть связано с тем, что всех рабочих привлекает их королева больше, чем друг друга. ^{[ 2 ]}

Поведение королевы

Королев легко отличить, поскольку они являются единственными получателями трофаллактических пожертвований. Трофаллаксис — это обмен жидкостью, пищей или необходимыми элементами внутри членов колонии. ^{[ 7 ]} Рабочие всегда будут обмениваться своим грузом, например едой, со своей королевой, но никогда друг с другом, потому что рабочие не являются источником потомства. ^{[ 2 ]}

Агрессия

Агрессивное поведение у Metapolybia cingulata обычно наблюдается из-за относительно распространенной манеры подачи. Обычно всякий раз, когда можно увидеть человека, широко расправившего крылья, это воспринимается как агрессивная позиция. Пережевывание крыльев другому человеку также является сигналом об агрессивном поведении.

В легких драках M. cingulata обычно хватаются за лица друг друга задними ногами. Затем они максимально сближают брюшко и энергично сжимают друг друга усиками. При более интенсивном взаимодействии осы будут находиться в непосредственной близости, а затем попытаются укусить друг друга за брюшко. В рамках их защитного механизма наблюдаются те же самые жалящие движения (но не жалящие). Конечно, любой из участников может уйти в любой момент, если бой станет слишком напряженным.

Межкоролевский конфликт

Поскольку большинство колоний, образуемых видом Metapolybia cingulata, создаются путем узурпации, существует период времени, когда в одной колонии присутствуют две королевы. Взаимодействия между королевами действительно происходят в форме конкуренции, обычно потому, что одна королева пытается захватить колонию другой. Эта конкуренция особенно очевидна в небольших колониях, поскольку их присутствие сильно меняет социальную структуру. Фактически, у этих видов, скорее всего, наблюдается моногиния , поэтому конкуренции между королевами не возникает. Также наблюдалось агрессивное взаимодействие королевы. ^{[ 2 ]}

Обман

Иногда узурпированная колония не принимает ответных мер и не сопротивляется, потому что ее обманом заставляют думать, что захватчик не иностранец. Наблюдаемый механизм заключался в том, что вторгшаяся королева избавлялась от старого запаха своей колонии, чтобы новая колония не представляла для нее большую угрозу. Поскольку она проводит значительное количество времени ни в одном из гнезд, ее запах ослабевает, и ее переход в новое гнездо становится более плавным. ^{[ 2 ]}

Воспроизведение

Как и у многих видов ос, у Metapolybia cingulata на всю колонию имеется одна репродуктивная самка. ^{[ 2 ]} В большинстве колоний, где есть королева, рабочий больше связан с королевой, чем с потомством. ^{[ 8 ]} Вместо того, чтобы быть полигамными, рабочие навязывают друг другу моногамию. ^{[ 2 ]} Таким образом, преследование рабочих сохраняет работу по воспроизводству только за королевой. Это ограничение воспроизводства одной особью на колонию также показало увеличение общей продуктивности и эффективности колонии. ^{[ 8 ]} Это подавление воспроизводства также обеспечивается королевой. За свою жизнь она рожает очень мало маток, потому что эти репродуктивно активные самки имеют возможность ее обогнать. Таким образом, очень маловероятно увидеть колонию, в которой содержится много репродуктивно активных самок. Когда в колонии присутствует слишком много репродуктивно активных самок (королев), это обычно указывает на отсутствие доминирования внутри колонии. Это особенно распространено в больших колониях, потому что там слишком много особей, чтобы по-настоящему установить касты и иерархию .

Примечания

^ Фабрициус, Иоганн Кристиан (1804). Система пьезаторов: по отрядам, родам, видам, дополнительным синонимам, местонахождениям, наблюдениям, описаниям .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Форсайт, Адриан Б. (1975). «Поведение узурпации и доминирования у полигинной социальной осы Metapolybia cingulata (Hymenoptera: Vespidae; Polybiini)» . Психика: журнал энтомологии . 82 (3–4): 299–303. дои : 10.1155/1975/83143 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Карсай, Иштван; Венцель, Джон В. (2000). «Организация и регуляция поведения при строительстве гнезд у ос Metapolybia». Журнал поведения насекомых . 13 (1): 111–140. дои : 10.1023/а:1007771727503 . S2CID 11064386 .
^ Сметерст, Марк (1997). «Новый вид утки -метаполибии из Центральной Америки». Нью-Йоркское энтомологическое общество . 105 .
^ Аревало, Э.; Чжу, Ю.; Карпентер, Дж. М.; Штрассманн, Дж. Э. (2004). «Филогения подсемейства социальных ос Polistinae: данные из микросателлитных фланкирующих последовательностей, митохондриальной последовательности COI и морфологических признаков» . Эволюционная биология BMC . 4 (1): 8. дои : 10.1186/1471-2148-4-8 . ПМЦ 385225 . ПМИД 15070433 .
^ Ёсикава, К. (1955). «Полистинская колония, узурпированная иностранной королевой, экологические исследования полистисских ос, II». Общество насекомых . 2 (3): 255–260. дои : 10.1007/bf02224386 . S2CID 28332669 .
^ Хант, Дж. Х. (1982). «Трофаллаксис и эволюция эусоциальных перепончатокрылых». Биология социальных насекомых: материалы девятого конгресса Международного союза изучения социальных насекомых, Боулдер, Колорадо, август 1982 г. / Под редакцией доктора медицины Брида, К.Д. Миченера, Х.Э. Эванса .
^ Перейти обратно: ^а ^б Фостер, КР; Гулливер Дж.; Ратниекс, FLW (2002). «Работник полиции в европейском шершне Vespa crabro». Общество насекомых . 49 (1): 41–44. дои : 10.1007/s00040-002-8277-z . S2CID 45182961 .

[Fabri-1] Фабрициус, Иоганн Кристиан (1804). Система пьезаторов: по отрядам, родам, видам, дополнительным синонимам, местонахождениям, наблюдениям, описаниям .

[Forsyth-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Форсайт, Адриан Б. (1975). «Поведение узурпации и доминирования у полигинной социальной осы Metapolybia cingulata (Hymenoptera: Vespidae; Polybiini)» . Психика: журнал энтомологии . 82 (3–4): 299–303. дои : 10.1155/1975/83143 .

[nest-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Карсай, Иштван; Венцель, Джон В. (2000). «Организация и регуляция поведения при строительстве гнезд у ос Metapolybia». Журнал поведения насекомых . 13 (1): 111–140. дои : 10.1023/а:1007771727503 . S2CID 11064386 .

[Smethurst-4] Сметерст, Марк (1997). «Новый вид утки -метаполибии из Центральной Америки». Нью-Йоркское энтомологическое общество . 105 .

[phylo-5] Аревало, Э.; Чжу, Ю.; Карпентер, Дж. М.; Штрассманн, Дж. Э. (2004). «Филогения подсемейства социальных ос Polistinae: данные из микросателлитных фланкирующих последовательностей, митохондриальной последовательности COI и морфологических признаков» . Эволюционная биология BMC . 4 (1): 8. дои : 10.1186/1471-2148-4-8 . ПМЦ 385225 . ПМИД 15070433 .

[usurp-6] Ёсикава, К. (1955). «Полистинская колония, узурпированная иностранной королевой, экологические исследования полистисских ос, II». Общество насекомых . 2 (3): 255–260. дои : 10.1007/bf02224386 . S2CID 28332669 .

[troph-7] Хант, Дж. Х. (1982). «Трофаллаксис и эволюция эусоциальных перепончатокрылых». Биология социальных насекомых: материалы девятого конгресса Международного союза изучения социальных насекомых, Боулдер, Колорадо, август 1982 г. / Под редакцией доктора медицины Брида, К.Д. Миченера, Х.Э. Эванса .

[policing-8] Перейти обратно: ^а ^б Фостер, КР; Гулливер Дж.; Ратниекс, FLW (2002). «Работник полиции в европейском шершне Vespa crabro». Общество насекомых . 49 (1): 41–44. дои : 10.1007/s00040-002-8277-z . S2CID 45182961 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]