Фаней-мститель
| Фаней-мститель | |
|---|---|
| |
| |
| мужчины | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Жесткокрылые |
| Семья: | Скарабеиды |
| Род: | Фаней |
| Разновидность: | П. мститель
|
| Биномиальное имя | |
| Фаней-мститель Маклей, 1819 г.
| |
Phanaeus vindex , также известный как радужный скарабей (как и другие представители его рода [ 1 ] ), — североамериканский вид настоящих навозных жуков семейства Scarabaeidae . Он встречается в восточной и центральной части США (от Флориды и Новой Англии до Аризоны и Вайоминга ) и северной Мексике . [ 2 ] [ 3 ] Это наиболее распространенный вид Phanaeus в Соединенных Штатах, обладающий широкой толерантностью к среде обитания. [ 2 ] Он может гибридизоваться с обычно менее распространенным P. difformis . [ 4 ]
Описание
[ редактировать ]Взрослые особи P. vindex — это жуки с твердым телом, длина которых составляет примерно 11–22 мм (0,4–0,9 дюйма). Они относительно объемные и продолговатые. Эти жуки имеют половой диморфизм ; Самцов можно узнать по переливающимся надкрыльям и большому рогу на голове, тогда как у самок панцирь немного менее яркий и рога отсутствуют. У самок также разное количество сегментов на брюшке, чем у самцов. Кроме того, концы брюшка самцов приподнимаются над надкрыльями , а у самок - нет. Кроме того, брюшко у обоих полов отчетливо окрашено. Как и большинство видов Phanaeus , самцов радужных скарабеев можно наблюдать либо в основной морфе с большими рогами и телом, либо второстепенной морфе со значительно уменьшенными рогами и размером тела. [ 5 ]
Пищевые ресурсы
[ редактировать ]Поскольку P. vindex является членом подсемейства Scarabaeinae, их считают «настоящими навозными жуками» и питаются исключительно фекалиями на всех стадиях своего жизненного цикла. Хотя они предпочитают питаться навозом пастбищных животных, радужные скарабеи иногда питаются фекалиями диких животных в более лесных районах. Исследования показали, что радужные скарабеи имеют определенные предпочтения при выборе фекалий для питания; их больше всего привлекают экскременты, которые считаются « ароматными » или производятся организмами с очень разнообразным рационом питания. [ 5 ] Они, как правило, потребляют навоз всеядных животных, таких как свиньи и коровы, и иногда выбирают навоз травоядных животных, но их меньше всего привлекает навоз, производимый плотоядными животными. [ 6 ] В рацион P. vindex входит очень широкий спектр фекалий , поскольку он может занимать различные среды обитания и типы почв в зависимости от сезона. Однако обычно эти жуки предпочитают глинистые почвы, в отличие от других жуков-скарабеев, которые могут быть более распространены в песчаных местах обитания. [ 5 ]
Личинки всех навозных жуков имеют кусающий ротовой аппарат, помогающий потреблять фекалии, но когда навозные жуки семейства Scarabaeidae достигают взрослой стадии, у них в дополнение к кусающим частям развиваются специальные ротовые органы. Некоторые из них включают тонкие бахромки на нижней и верхней челюстях, которые могут фильтровать жидкие и полужидкие части помета во время еды, и коренные зубы, которые могут тонко измельчать твердые частицы в навозных суспензиях. Навозные жуки также обычно создают гнезда вокруг и внутри своих источников пищи, но такое поведение варьируется в зависимости от вида. P. vindex и другие жуки Phanaeus демонстрируют сложное гнездование паракоприд, то есть они создают туннели, чтобы создавать гнезда под кучами навоза, и строят сложные туннели, с помощью которых они могут общаться и обмениваться пищей с близлежащими жуками. Для этого взрослые особи закапывают большое количество фекальных экскрементов и делают множество выводковых клубков, где они могут содержать потомство. P. vindex также проявляет защитное поведение, защищая эти комки выводка цементоподобным слоем навоза вокруг поверхности. Молодые жуки в выводковых комках затем будут питаться навозом, пока не достигнут зрелости и не смогут добывать пищу самостоятельно. [ 5 ] [ 7 ]
Паразиты
[ редактировать ]Из-за характера пищевых ресурсов P. vindex часто подвергается воздействию паразитов, обитающих в фекалиях. Одним из таких распространенных паразитов является Physocephalus sexalatus , нематода паразит- . Эти паразиты живут внутри различных животных, а затем поедаются навозными жуками. При употреблении в пищу жуки начинают потреблять примерно вдвое меньше навоза, чем раньше. Отдельные зараженные жуки менее эффективно взаимодействуют с окружающей средой и в конечном итоге переносят меньше навоза. Они роют более короткие туннели и производят меньше потомства. [ 8 ]
История жизни
[ редактировать ]Как навозный жук, демонстрирующий паракопридное поведение или туннелирование, оба пола взрослых P. vindex работают над созданием сети туннелей, в которых они будут хранить навоз, и создают выводковые комки, в которых можно инкубировать молодняк. Для этого они роют нору под уложенной ими кучей навоза и создают камеру; при этом они естественным образом просеивают почву вокруг своих навозных комков, позволяя перераспределить питательные вещества и рыхлую почву, которую они используют для заполнения туннелей, чтобы защитить комки выводка в камере. [ 5 ]
При изготовлении выводковых шариков грушевидной формы самки P. vindex выполняют движение, напоминающее «бодание», чтобы оттолкнуть навоз от того места, где он был первоначально помещен. Такое поведение привлекает самцов, которые вместе с самкой скатывают навоз в шар и скатывают его в камеру через систему туннелей, которую они вместе строят. Как только выводковый ком оказывается на дне туннелей, происходит откладка яиц самкой, при которой она помещает яйцо в центр навозного комка; Таким способом можно сформировать несколько выводковых шариков, после чего все они будут засыпаны почвой для сохранения своих качеств. После того, как все яйца помещены в камеру, пара самца и самки строит второй туннель, в котором содержится пища для только что вылупившихся жуков, а также для тех, кто остается под землей в более холодном климате. [ 9 ]
Как и все жуки, P. vindex проходит личиночную стадию, за которой следует окукливание, прежде чем они достигнут взрослой стадии. Личинки и оба процесса линьки происходят внутри выводкового кома; только когда эти жуки достигают взрослой стадии, они выходят из навоза, в котором их разместили родители. Время, необходимое радужным скарабеям для прохождения этих стадий, колеблется от двух до шести месяцев, при этом вся продолжительность жизни жука составляет менее года. В более холодных районах взрослые особи будут оставаться в сети туннелей ниже линии замерзания до тех пор, пока температура не повысится, после чего они выйдут на поверхность. Поскольку распространение P. vindex столь разнообразно, большинство из них зимуют под почвой. [ 5 ] [ 9 ]
После того, как взрослые особи выходят из почвы, они начинают поиск нового партнера, после чего процесс прокладки туннелей начнется заново. Исследования показали, что состав почвы во многом определяет, где P. vindex выбирает место расположения своих навозных площадок и сетей туннелей, особенно потому, что песчаные почвы, которые предпочитает большинство других жуков-скарабеев, вызывают высыхание личинок P. vindex . [ 5 ]
Спаривание
[ редактировать ]Исследования показали, что у всех навозных жуков, но особенно у P. vindex , пищевое и репродуктивное поведение имеют очень тесную связь. Обоим полам радужных скарабеев необходимо регулярно потреблять навоз, чтобы достичь половой зрелости, но особая диета необходима самкам, чтобы они могли откладывать яйца . [ 10 ]
Среди P. vindex родительские вложения различаются: самки, как правило, вкладывают больше средств в свое потомство, чем самцы. Однако было замечено, что самки, демонстрирующие более высокий родительский вклад на протяжении всего процесса размножения, будут склонны выбирать самцов, которые, вероятно, будут вкладывать больше средств. В течение сезона размножения один самец и одна самка образуют размножающуюся пару и проводят все процессы, необходимые для производства выводковых шаров, но самки P. vindex итеропарны, то есть они могут претерпевать несколько репродуктивных событий в течение жизни, и это может происходить с несколько самцов. [ 10 ] Даже в течение одного брачного сезона самки будут готовы спариваться с несколькими самцами, поэтому самцам приходится бороться за сохранение эксклюзивного доступа. Самцы и самки будут работать вместе, чтобы создать сеть туннелей и кормовые галереи под навозными комками задолго до того, как самка достигнет половой зрелости, и было показано, что отбор отдает предпочтение самцам, которые помогают в деятельности паракопридов и размещении пищи по всей сети туннелей. Самцы обычно отбиваются от других соперников в норах, которые они помогли создать, или вокруг них, потому что там они могут лучше защищать самок и их яйца. [ 10 ]
Разработка
[ редактировать ]Поскольку P. vindex способны обитать в таком широком диапазоне сред обитания, были проведены исследования, чтобы выяснить, меняются ли их репродуктивные привычки в зависимости от факторов окружающей среды, чтобы максимизировать рост и развитие потомства, или же они остаются одинаковым поведением для всех представителей вида. . Одним из таких факторов является температура, которая, как известно, влияет на развитие насекомых. Однако пластичность репродуктивного поведения, основанная на разнице температур, может влиять на развитие на более ранних стадиях жизни, поэтому этому вопросу уделяется особое внимание.
P. vindex Было замечено, что изменяет свое репродуктивное поведение в зависимости от температуры. Было показано, что более высокие температуры во время развития вызывают более быстрые переходы между стадиями жизненного цикла, меньшие размеры тела взрослых особей и, возможно, более низкие показатели выживаемости. Следовательно, когда они находятся в более теплом климате, самки, как правило, производят больше выводковых шариков и закапывают их глубже, чтобы вывести выводков в более прохладные места и иметь больше окружающей почвы для защиты качества навоза. Это может привести к увеличению размера выводковых шариков, которые, поскольку они сделаны из навоза, из которого потомство получает пищу, могут повлиять на питание потомства . Хотя такое поведение может иметь некоторые последствия, результаты показали, что такое пластичное поведение взрослых особей является адаптивным и фактически может защитить развивающееся потомство от изменений температуры, которые в противном случае могли бы отрицательно повлиять на приспособленность взрослых радужных скарабеев. [ 11 ]
Хотя не все навозные жуки сталкиваются с компромиссами в плане приспособленности, участвуя в таком адаптивном репродуктивном поведении, P. vindex это делает. Наиболее заметным из этих компромиссов является то, что выводковые комки становятся меньше по мере увеличения глубины гнездования в определенной степени. Кроме того, хотя более глубокое гнездование может защитить потомство от высоких температур, оно может стоить родителям времени и энергии, что может повлиять на другие характеристики приспособленности. [ 7 ] [ 11 ] Однако исследования показали, что вплоть до оптимальной температуры хладнокровные организмы могут стать более продуктивными, что потенциально позволяет им более эффективно копать и транспортировать навоз. [ 7 ] Следовательно, вполне возможно, что поведенческая пластичность в ответ на изменение температуры может привести к появлению большего количества потомков, у которых будет больше шансов на выживание, даже если потомство в конечном итоге окажется меньше своего типичного размера. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Род Phanaeus — Радужные скарабеи» . БагГид . Проверено 27 июня 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Вид Phanaeus vindex — Радужный скарабей» . БагГид . Проверено 27 июня 2023 г.
- ^ Зидек, Дж.; Эдмондс, WD (2012). «Пересмотр таксономии Phanaeus: пересмотренные ключи и комментарии к видам навозных жуков Нового Света Phanaeus MacLeay, 1819 (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae: Phanaeini)». Насекомое Мунди . 2012 (274): 1–108. дои : 10.5281/zenodo.5182095 .
- ^ « Информация о видах Phanaeus difformis » . BugGuide.net . Университет штата Айова . Проверено 25 января 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Пэрис, Томсон; Роде, Барух; Колледж, Хантер; Кауфман, Филипп. «Радужный скарабей — Фаней Виндекс Маклей» . Избранные существа . Институт пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды . Проверено 19 апреля 2022 г.
- ^ Картрайт, OL (15 марта 1968 г.). «Естественная история навозных жуков подсемейства Scarabaeinae (Coleoptera: Scarabaeidae)» . Бюллетень Энтомологического общества Америки . 14 (1): 83. doi : 10.1093/besa/14.1.83b . ISSN 0013-8754 .
- ^ Jump up to: а б с Кано, Дж. М.; Ничеза, AG (июнь 2006 г.). «Температура, скорость метаболизма и ограничения двигательной активности у эктотермных позвоночных» . Функциональная экология . 20 (3): 464–470. Бибкод : 2006FuEco..20..464C . дои : 10.1111/j.1365-2435.2006.01129.x . ISSN 0269-8463 .
- ^ Бозе, БГВ; Мур, Дж. (01 июля 2014 г.). «Влияние нематодного паразита на кормление и закапывание навоза экосистемного инженера» . Интегративная и сравнительная биология . 54 (2): 177–183. дои : 10.1093/icb/icu017 . ISSN 1540-7063 . ПМИД 24737785 .
- ^ Jump up to: а б Халфтер, Гонсало; Полфтер, Виолетта; Г., Ирма Лопес (1 апреля 1974 г.). «Поведение Фанея: 2. Транспортировка еды и бисексуальное сотрудничество1» . Экологическая энтомология . 3 (2): 341–345. дои : 10.1093/ee/3.2.341 . ISSN 1938-2936 .
- ^ Jump up to: а б с Прайс, Дана Л.; Мэй, Майкл Л. (15 апреля 2009 г.). «Поведенческая экология навозных жуков Phanaeus (Coleoptera: Scarabaeidae): обзор и новые наблюдения» . Acta Zoológica Mexicana . Новая серия. 25 (1). дои : 10.21829/azm.2009.251621 . ISSN 2448-8445 .
- ^ Jump up to: а б с Киркпатрик, Уильям Х.; Шелдон, Кимберли С. (июль 2022 г.). «Экспериментальное увеличение средней температуры и ее дисперсии изменяют репродуктивное поведение навозного жука Phanaeus vindex» . Письма по биологии . 18 (7). дои : 10.1098/rsbl.2022.0109 . ISSN 1744-957X . ПМК 9256084 . ПМИД 35857889 .