Нифанда коричневый
| Нифанда коричневый | |
|---|---|
| |
| Женский | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Чешуекрылые |
| Семья: | Lycaenidae |
| Род: | Вы исследуете |
| Разновидность: | Н. жук
|
| Биномиальное имя | |
| Нифанда коричневый ( Бремер и Грей, 1853 г.)
| |
| Синонимы | |
| |
Niphanda fusca — бабочка -паразит, встречающаяся в основном в странах Восточной Азии, таких как Япония и Корея . Это паразит типа « кукушки » муравья Camponotus japonicus . Он использует химическую мимикрию , чтобы обманом заставить рабочих муравьев-хозяев усыновить его, пока он является гусеницей третьего возраста . Оттуда рабочие муравьи кормят его изо рта в рот, как если бы это был один из их собственных детенышей. [ 1 ]
Бабочки этого вида различаются по окраске самца и самки. Самец имеет более фиолетовый оттенок с серым нижним крылом.
N. fusca в настоящее время находится под угрозой исчезновения, численность которой вызывает тревогу и быстро сокращается. Многие места, где ранее были зарегистрированы наблюдения, теперь стали районами, где бабочка вымерла . Эти изменения, которые произошли в основном за последние 40 лет, стали результатом изменений среды обитания, отхода от предпочтительных экосистем ранней стадии сукцессии , а также изменений среды обитания из-за городского развития . [ 2 ]
Описание
[ редактировать ]У бабочки широкие пятнистые крылья с более крупными и выраженными узорами на передних крыльях. Это бежево-серый цвет, а пятнистые узоры - темно-коричневые. Было замечено, что у самца бабочки серое нижнее крыло.
среда обитания
[ редактировать ]Взрослые особи N. fusca обычно обитают в открытых местах обитания, таких как луга , открытые леса, луга и кустарники. [ 2 ] [ 3 ] Также было обнаружено, что они обитают в полуголых районах или районах, характерных для ранних стадий сукцессии, таких как скалы или луга возле вулканов. [ 4 ]
Из-за сильной зависимости от C. japonicus среда обитания N. fusca ограничена предпочтениями среды обитания его муравья-хозяина. C. japonicus предпочитает для гнездования солнечные места, поэтому численность N. fusca также ограничена. необходимо достаточное количество тлей Личинкам бабочек для выживания , поскольку они питаются этими тлями при рождении – поэтому не все места, заселенные C. japonicus , подходят для N. fusca . [ 4 ]
Домашний ассортимент
[ редактировать ]Большинство ранних стадий жизни N. fusca ограничены гнездом C. japonicus . Откладка яиц происходит рядом с тлями, производящими медвяную росу , к которым стремится муравей-хозяин, и только что вылупившиеся детеныши будут питаться выделениями тли. Как только гусеница вырастет до личинки третьего возраста, ее помещают в гнездо C. japonicus , где она остается в течение 10 месяцев до окукливания у входа в гнездо. Откладка яиц происходит через несколько месяцев.
Растение-хозяин
[ редактировать ]В отличие от большинства бабочек, N. fusca не питается и не зависит от растений-хозяев, а скорее питается выделениями тли, а затем и отрыжкой C. japonicus . В результате не существует конкретных растений, на которых самка бабочки выберет откладку яиц, а скорее она будет искать растения и деревья возле гнезд C. japonicus и колоний тли, чтобы обеспечить источник пищи для своего потомства. Одним из растений, которое использовалось в лабораторных экспериментах, является пампасная трава японская .
Пищевые ресурсы
[ редактировать ]Гусеница
[ редактировать ]Будучи личинками первого, а иногда и второго возраста, гусеницы питаются выделениями, похожими на падевую росу, производимыми тлей. В лабораторных экспериментах было обнаружено, что эта тля питается японской пампасной травой Miscanthus sinensis . [ 5 ] За этой тлей также ухаживает муравей-хозяин N. fusca , C. japonicus . [ 5 ] [ 3 ] Это контрастирует с большинством других бабочек-паразитов, которые обычно питаются растениями. [ 1 ]
Гусеницы попадают в гнездо C. japonicas иногда как личинки второго возраста, а обычно как третьи. [ 6 ] Они питаются отрыжкой муравья и полностью зависят от своего муравья-хозяина в плане выживания - таким образом, этот паразитизм является видоспецифичным и обязательным взаимодействием. [ 3 ]
Родительская забота
[ редактировать ]яйцекладка
[ редактировать ]
Самка N. fusca откладывает яйца на дереве рядом с колониями тли, обычно небольшими пучками. [ 7 ] [ 8 ] Это стратегически расположено так, чтобы новорожденные гусеницы имели непосредственный источник пищи и находились ближе к муравьям-хозяевам, которые позже их усыновят. Потомству почти обеспечен источник пищи в виде личинок первого возраста через тлю, пока оно не окукливается, поскольку муравьи продолжают его кормить. N. fusca унивольтинен , то есть самка откладывает только один небольшой выводок в год. [ 5 ]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Яйца
[ редактировать ]Откладка яиц происходит вблизи колоний тли, поскольку новорожденные гусеницы позже будут питаться выделениями тли, похожими на падевую росу. Яйца откладываются небольшими кучками один раз в год. [ 7 ] [ 5 ]
Личинки
[ редактировать ]Как только гусеницы вылупляются, они питаются медвяной росой, вырабатываемой тлей, до тех пор, пока не станут личинками второго или третьего возраста. За этими тлями ухаживает муравей-хозяин C. japonicus , что позволяет гусеницам находиться рядом с муравьями, на которых они вскоре паразитируют.
Когда гусеницы станут личинками третьего возраста, у них разовьются экзокринные железы , которые необходимы для производства химических веществ, способствующих паразитированию C. japonicus . К этим органам относятся органы щупалец и дорсальный нектарный орган (ДНО). [ 7 ] Гусеницы третьего возраста, скорее всего, будут усыновлены рабочими-хозяевами C. japonicus , где их затем кормят и выращивают муравьи-хозяева, пока они не будут готовы к окукливанию. [ 7 ] Усыновление обычно происходит летом. [ 5 ]
Куколки
[ редактировать ]Окукливание происходит поздней весной, примерно через 10 месяцев после усыновления муравьем-хозяином в качестве третьего возраста. [ 5 ] Это происходит после зимней спячки, которая также происходит в гнезде муравья. [ 5 ] После спячки личинка переместится на край гнезда C. japonicus , где сформирует кокон. [ 9 ]
Взрослые
[ редактировать ]N. fusca также зацветает поздней весной, примерно через две недели после окукливания – это насекомое, появляющееся в конце сезона. [ 9 ] [ 10 ]
Паразитизм
[ редактировать ]Хозяин
[ редактировать ]N. fusca чаще всего изучается на предмет облигатного паразитизма на муравье-хозяине C. japonicus . Рабочий муравей-хозяин усыновит личинку третьего возраста, где гусеница затем будет жить и выращиваться еще 10 месяцев. Оставшуюся часть личиночной стадии они развиваются в гнездах C. japonicus и предпочитают окукливаться у входа в муравьиное гнездо. [ 5 ] Несмотря на очевидную разницу в размерах бабочки и личинки муравья, рабочие-муравьи будут заботиться о гусеницах так же часто, как и о своих сородичах. [ 5 ]
Взаимодействие представляет собой паразитизм «кукушечного типа», при котором гусеницы питаются напрямую, изо рта в рот, от муравья-хозяина. [ 1 ] [ 11 ] Они питаются отрыжкой взрослых муравьев — механизм, называемый трофаллаксисом . [ 12 ] Таким образом, N. fusca полностью зависит от взрослых муравьев. питание [ 1 ]
Механизмы преодоления хоста
[ редактировать ]N. fusca будет использовать химическую мимикрию посредством производства и выделения кутикулярных углеводородов (CHC), чтобы обманом заставить муравья-хозяина принять личинку как свою собственную. CHC обычно используются для передачи информации о касте насекомых, колонии, возрасте и т. д. [ 5 ] CHC, секретируемые DNO ( эндокринной железой N. fusca ), содержат основной сахарный компонент трегалозу (в отличие от обычно принятой глюкозы). [ 3 ]
CHC произвели изменения после того, как гусеница была усыновлена, что, вероятно, свидетельствует о том, что гусеница учится и корректирует свою продукцию, чтобы более адекватно отображать запах рабочих муравьев, с которыми она регулярно контактирует. Это подтверждается дальнейшим открытием, что CHC личинки бабочки больше напоминают CHC взрослого муравья-самца, чем CHC личинки муравья. [ 5 ]
CHC помогают гусеницам избегать агрессии муравьев, позволяя им имитировать производство информации, специфичной для колонии. [ 5 ]
Защитная окраска и поведение
[ редактировать ]Химическая мимикрия
[ редактировать ]Основным механизмом, позволяющим N. fusca внедриться в колонию муравьев-хозяев, является используемая им химическая мимикрия. Это не только позволяет бабочке проникнуть в эту колонию, снабжая ее, таким образом, 10-месячным питанием и уходом изо рта в рот, но также позволяет ей передавать ложную информацию о колонии и ее идентичности, совпадающую с информацией взрослого самца. муравей. [ 1 ] Таким образом, гусеница может жить в колонии в течение нескольких месяцев не только без беспокойства со стороны муравья-хозяина, но и почти в равной степени подпитки со стороны муравья-хозяина, которую он обеспечивает личинке своей собственной сородичи. CHC, или химические вещества, которые использует гусеница, адаптированы так, чтобы более точно имитировать химические вещества взрослого рабочего мужского пола. [ 5 ]
Физиология
[ редактировать ]Химическое производство
[ редактировать ]Помимо химической мимикрии, секреция гусеницы также апеллирует к вкусовым предпочтениям C. japonicus . Секреция, состоящая в основном из тетрагелозы, вырабатывается из DNO, эндокринной железы, тогда как гусеница представляет собой личинку третьего возраста. Химические вещества также состоят из аминокислот, которые считаются важным источником азота для муравьев-хозяев. [ 1 ]
Эти химические продукты постоянно модифицируются, чтобы регулярно привлекать муравья-хозяина – эти успокаивающие вещества могут быть эволюционно стабильными, в то время как паразит продолжает оставаться редким и иметь небольшую численность популяции.
мутуализм
[ редактировать ]Хотя от такого взаимодействия типа «кукушки» бабочка определенно получает большую пользу, было указано, что здесь может быть задействован мутуализм , особенно в отношении химических выделений N. fusca . Сахар, тетрагелоза, можно рассматривать как награду муравьям-хозяевам в обмен на выращивание и кормление личинки, поскольку муравьи предпочитают питаться выделениями с большей концентрацией тетрагелозы. Аминокислоты в этом умиротворяющем веществе можно рассматривать как важный и богатый источник азота для муравья-хозяина. [ 1 ]
Сохранение
[ редактировать ]Потеря среды обитания
[ редактировать ]N. fusca занесен в Красный список Японии как находящийся под угрозой исчезновения. [ 4 ] – только 27 из 44 перечисленных префектур, где зарегистрированы бабочки, в настоящее время сохранили свои записи, что показывает снижение на 39%. Большая часть спада произошла за последние 40 лет, с 1980-х годов по настоящее время. Это один из четырех видов, исчезнувших на Сикоку. [ 2 ]
Перечислены две основные причины, приводящие к сокращению численности N. fusca и , следовательно, к угрозе исчезновения: деградация экосистем сатоямы и городское развитие. [ 2 ] Поскольку одним из немногих мест, где могут обитать бабочки, являются ранние стадии сукцессии, эти среды обитания необходимо поддерживать в таком состоянии, чтобы предотвратить переход на более поздние стадии и, следовательно, потерю среды обитания для бабочек. Многие сатоямы либо были уничтожены, либо превратились в леса из-за отсутствия управления. [ 4 ] – в последние 30–40 лет это происходит все чаще. [ 2 ]
Другая причина – развитие городов. Это не только привело к снижению ценности сатоямы (что привело затем к ее заброшению), но также привело к разрушению некоторых природных земель, чтобы освободить место для городского развития. Хотя поддерживать сукцессию на ранней стадии может быть труднее и дороже, сохранение других, более стабильных земель, таких как скалы или луга возле вулканов, было бы более осуществимым с точки зрения природоохранных усилий. [ 4 ]
Подобное снижение можно наблюдать и в Южной Корее, где оно не наблюдалось с 1999 года. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Аяко Вада, Ю Исобе, Сусуму Ямагути, Рёхей Ямаока, Мамико Одзаки (2001). Влияние глицина на сладость глюкозы, улучшающее вкус: вкусовой аспект симбиоза между муравьем Camponotus japonicus и личинками бабочки Lycaenid Niphanda fusca . Химические чувства . Том 26(8), 983.
- ^ Jump up to: а б с д и Ясухиро Накамура (2011). Сохранение бабочек в Японии: статус, действия и стратегия. Журнал охраны насекомых . Том 15(1-2), 5-22.
- ^ Jump up to: а б с д Ходзё М.К., Вада-Кацумата А., Одзаки М. и др. Вкусовой синергизм у муравьев опосредует видоспецифичный симбиоз с бабочками-ликанидами. Журнал сравнительной физиологии A (2008) 194: 1043.
- ^ Jump up to: а б с д и Такеучи Т., Такахаши Дж., Киёши Т. и др. (2015). Генетическая дифференциация находящейся под угрозой исчезновения мирмекофильной бабочки Niphanda fusca : сравнение естественных и вторичных сред обитания. Сохраняющая генетика, том 16 (4): 979.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Масару К. Ходзё, Аяко Вада-Кацумата, Тошихару Акино, Сусуму Ямагути, Мамико Одзаки, Рёхей Ямаока (2009). Химическая маскировка под особую касту муравьев-хозяев у муравьев-инквилинов, паразитов Niphanda fusca (Lepidoptera: Lycaenidae). Proceedings of the Royal Society B 2009 276 551–558; DOI: 10.1098/рспб.2008.1064.
- ^ Новое, Тим Р. (2017). Мутуализм и охрана насекомых . Чам: Международное издательство Springer. дои : 10.1007/978-3-319-58292-4 . ISBN 978-3-319-58291-7 .
- ^ Jump up to: а б с д Ходзё М.К., Ямагути С., Акино Т. и Ямаока Р. (2014), Усыновление гусениц Lycaenid Niphanda fusca (Lepidoptera: Lycaenidae) муравьем-хозяином Camponotus japonicus (Hymenoptera: Formicidae). Энтомологическая наука , 17: 59–65. doi:10.1111/ens.12041
- ^ Г. В. Элмс, Дж. А. Томас, М. Л. Мингира и К. Фидлер (2001). Личинки бабочек-ликанид, паразитирующие в колониях муравьев, представляют собой исключения из обычных правил роста насекомых. Биологический журнал Линнеевского общества . Том 73: 259–278.
- ^ Jump up to: а б Чаффи, Найджел (2011). «Всякая плоть — трава. Взаимоотношения растений и животных» . Анналы ботаники . 108 (3): vii. дои : 10.1093/aob/mcr214 . ПМК 3158701 .
- ^ Нихон Ринши Гаккай (2006). Итак, Га , тома 57–5. Корнелльский университет.
- ^ Jump up to: а б Чой С.-В., Ким С.-С., Квон Т.-С. и Парк Х. (2017) Значительное сокращение местного сообщества бабочек за последние 15 лет на известковом холме в центре Корея. Энтомологические исследования , 47: 300–308. дои: 10.1111/1748-5967.12225.
- ^ Модельные системы в поведенческой экологии: интеграция концептуальных, теоретических и эмпирических подходов. Монографии по поведению и экологии . Под редакцией Ли Алана Дугаткина. Принстон (Нью-Джерси): Издательство Принстонского университета.
- Башня Масару К; Аяко Вада-Кацумата; Тошихару Акино; Сусуму Ямагучи; Мамико Одзаки; Рёхей Ямаока (7 февраля 2009 г.). «Химическая маскировка под особую касту муравьев-хозяев у муравьев-инквилинов, паразитов Niphanda fusca (Lepidoptera: Lycaenidae)» . Труды Королевского общества Б.