Меланофила остроконечная
| Меланофила остроконечная | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Жесткокрылые |
| Семья: | Бупрестиды |
| Род: | меланофила |
| Разновидность: | М. заостренный |
| Биномиальное имя | |
| Меланофила остроконечная (Де Гир, 1774 г.) | |
| Синонимы [1] | |
| |
Melanophila acuminata , известная как черный огненный жук или огненный клоп , представляет собой вид металлического жука-древоточца семейства Buprestidae . Встречается в странах Карибского бассейна , Европы и Северной Азии (за исключением Китая), Центральной Америки, Северной Америки и Южной Азии. [1] [2] [3] Свое общее название они получили из-за того, что роятся на свежесожженных хвойных деревьях, которые обнаруживают с помощью датчиков на своей грудной клетке . Взрослые особи черные, длиной 7–11 мм. [4]
Было высказано предположение, что эта муха — пиротокон , насекомое, рожденное из огня, из « Естественной истории » Плиния Старшего . [5]
Географический диапазон
[ редактировать ]завезены . Виды семейства Melanophila acuminata наиболее географически распространены: особи простираются от Голарктического региона (Австралия, Тасмания, Новая Гвинея) до Северной Африки и Карибского бассейна, где они, вероятно, были Хотя его распространенность и численность относительно равномерно распределены, а не сконцентрированы в определенном регионе, в Европе они носят более спорадический характер и находятся на грани исчезновения. Вероятно, это связано с высокой степенью борьбы с пожарами и преобладанием коммерческого лесного хозяйства хвойных пород, произрастающего в Европе. В Неарктике имаго в огромных количествах скапливаются при лесных пожарах и используют в качестве хозяев хвойные породы (сосны, пихты, хвойные). [6]
Пищевые ресурсы
[ редактировать ]Поскольку этот вид использует в качестве хозяев различные растения и деревья, они в первую очередь потребляют их в качестве пищевых ресурсов, а также сок и другие жидкости сгоревших деревьев. Их специализированное строение рта делает их хорошо приспособленными к этой диете, питание которой в значительной степени зависит от влаги и жидкости. [7] Кроме того, некоторые альтернативные пищевые ресурсы включают разлагающиеся органические вещества, присутствующие в районах, пострадавших от пожаров, такие как грибы, микроорганизмы и мясо животных. [8] были ограничены Тем не менее, исследования пищевых ресурсов Melanophila acuminata , поскольку основное внимание исследователей было сосредоточено на ее поведении и экологии.
Родительская забота
[ редактировать ]известно относительно мало Хотя родительская забота играет ключевую роль в репродуктивных стратегиях насекомых и приспособленности потомства, о родительской заботе у Melanophila acuminata . Исследования показали, что самки выбирают подходящие места для откладки яиц, ища обгоревшие и обугленные древесные субстраты. Химические сигналы, исходящие от сгоревшей растительности, оказывают огромное влияние на выбор места откладки яиц, а также на поведение откладки яиц. Родители будут охранять и ухаживать за скоплениями яиц, чтобы повысить выживаемость яиц и максимизировать скорость вылупления детенышей. Это альтруистическое поведение также проявляется в том, что родители выделяют богатые питательными веществами секреты для поддержки роста личинок. Таким образом, очевидно, что существует значительная роль родителей в уходе и вкладе в формирование конкурентных способностей для выживания личинок. [9]
Социальное поведение
[ редактировать ]Социальное поведение включает в себя широкий спектр взаимодействий среди этого населения, влияя на экологическую динамику и структуру населения. Понимание социального поведения видов, такого как их склонность к агрегированию, методы общения и кооперативное поведение, поможет нам узнать больше об адаптивных стратегиях в ландшафтах, пострадавших от пожаров. Во-первых, Melanophila acuminata любят образовывать группы на сгоревших деревьях и обугленной растительности, что предполагает наличие феромонов, которые смягчают такое поведение, а также подчеркивает роль факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, во влиянии на эти тенденции. Далее, общение играет решающую роль в облегчении социального взаимодействия и эффективной координации внутри группы. Они отображают химические сигналы и слуховые сигналы, которые могут служить индикаторами привлечения партнера или местоположения ресурса. Более того, кооперативное поведение способствует коллективной защите, приобретению ресурсов и воспроизводству, чтобы смягчить конфликты, такие как хищники и экологические угрозы. Некоторые стратегии сотрудничества включают в себя коллективное кормление и поведение при гнездовании, которые показывают, как Melanophila acuminata адаптировалась к экологическим проблемам, чтобы управлять своим видом. [10]
Генетика
[ редактировать ]В одном исследовании был проанализирован генетический состав Melanophila acuminata, произрастающего в Соединенном Королевстве. Исследователи секвенировали митохондриальный геном этого вида и обнаружили кольцевую молекулу длиной более 15 000 пар оснований. Геном состоял из типичного набора из 37 генов, обнаруженных в традиционных митохондриальных геномах животных, и отражал расположение, обнаруженное у жесткокрылых. Между генами и межгенными нуклеотидами были перекрывающиеся нуклеотиды, что указывало на более сложный генотипический ландшафт и структуру. Кроме того, филогенетический анализ жука и 19 других видов жесткокрылых показал, что они имеют тесное родство с Chrysochroa fulgidissima , жуком-драгоценцем, обитающим в Японии и Корее. С более макроэкономической точки зрения жесткокрылые имеют эволюционную связь с семействами Scarabaeoidea. [11]
Спаривание
[ редактировать ]В нескольких исследовательских статьях показано, что огнелюбивый жук Melanophila acuminata демонстрирует меньшую нагрузку на крылья и более высокую массу летательных мышц по сравнению с двумя близкородственными непирофильными (не огнелюбивыми) видами. Несмотря на больший размер, этот сдвиг в сторону большего расселения был связан с уменьшением количества яиц и овариол, демонстрируя своего рода компромисс между способностью к расселению и репродуктивной способностью. Кроме того, их среда обитания обычно находится в выжженной зеленой среде, от недавно сгоревших лесов до лесов с небольшими нарушениями и болот, что подчеркивает диапазон условий, в которых они создают временные и постоянные места спаривания. Возможно, их самая яркая адаптивная особенность — инфракрасные рецепторы — возникла благодаря их способности выживать в условиях пожара. [12] [13]
По прибытии к месту спаривания самка и самец спариваются, а как только пламя утихает, самки начинают откладывать яйца в коре деревьев. [6] Обычно она нацелена на наиболее пострадавшие от ожогов участки, иногда даже пока они еще тлеют. Личинки первого возраста питаются внутри коры и проводят зиму на протяжении всей этой стадии, тогда как личинки последующих возрастов зарываются в ткани растения, чтобы пройти дальнейшее созревание в течение нескольких лет, прежде чем окуклиться весной. [13] Личинки полагаются на древесину только что сгоревших деревьев, поскольку они в основном свободны от хищников и не способны защитить себя от естественных химикатов дерева. Наконец, взрослые особи Melanophila acuminata выходят из D-образных нор и продолжают посещать сгоревшую древесину в течение года после пожаров, что стало возможным благодаря их сильным летным способностям. [12]
Физиология
[ редактировать ]обоняние
[ редактировать ]Из-за своей привязанности к горящим живым хвойным деревьям они наиболее активны в дневное время с мая по сентябрь. [6] Кроме того, при обнаружении пожара они в первую очередь полагаются на свое обоняние, хотя их также привлекает инфракрасное излучение, испускаемое горячими поверхностями, что особенно опасно в урбанизированных районах.
Они могут быстро прибыть после пожара, поскольку у них есть два инфракрасных сенсорных рецептора в грудной клетке, которые содержат воду и расширяются при обнаружении тепла, заставляя их нервную систему обнаруживать источник на значительном расстоянии. Их замечательная особенность, позволяющая им быстро колонизировать недавно сожженные территории, дает им репродуктивное преимущество, предоставляя доступ к простерилизованным высокой температурой местам откладывания яиц, которые обычно свободны от обитающих в почве врагов. [10]
Появление
[ редактировать ]Этот вид жуков выделяется среди своей фауны благодаря большому размеру тела и металлически-черному внешнему виду, особенно отличающемуся надкрыльями, имеющими заостренную форму. Его дорсальная поверхность имеет длину 8-11 мм, а вентральная поверхность украшена жесткими щетинками. На их головах выдающиеся глаза и линии на переду. У самцов разных полов средние ноги с крошечными зубами и глубоким вырезом на спине. [14]
вкус
[ редактировать ]Вкусовые предпочтения варьируются в зависимости от жизненного этапа, условий окружающей среды и потребностей в питании, и все это подчеркивает пластичность такого поведения. Личинки и взрослые особи реагируют на химические стимулы, такие как аминокислоты, метаболиты и сахара, для удовлетворения своих диетических потребностей. Во рту и усиках жука были обнаружены вкусовые сенсиллы и вкусовые рецепторы, которые помогают нейронной обработке в нервной системе. После употребления в пищу Melanophila acuminata имеет анатомические структуры и пищеварительные ферменты, участвующие в расщеплении пищи. Ключевые органы, такие как передняя, средняя и задняя кишка, дополненные протеазами и липазами, гидролизуют макромолекулы до питательных веществ, которые могут поддерживать уровень энергии, рост и размножение.
Терморегуляция
[ редактировать ]Исследования физиологической адаптации Melanophila acuminata к тепловым условиям показали, что у них есть различные механизмы, помогающие поддерживать внутреннюю температуру тела в приемлемом диапазоне. В частности, они используют кутикулярную пигментацию, чтобы минимизировать рассеивание тепла и максимизировать поглощение тепла, что поддерживает механизмы обмена веществ и водного баланса. Это достигается с помощью сложной системы сенсорного обнаружения, которая содержит специализированные органы и конечности, отвечающие за термочувствительность и локализацию тепла. [15]
Микробиом
[ редактировать ]Различные бактериальные и грибковые микробиомы обитают в экзоскелете, кишечнике и репродуктивных органах жука. Эти сообщества играют решающую роль в детоксикации, пищеварении и репродуктивном успехе, что позволяет им адаптироваться к пожароопасным экосистемам, чтобы они могли процветать в средах, бедных питательными веществами и богатых токсинами. Это распространяется не только на сам организм, поскольку имеет серьезные последствия для экологии пожаров, влияя на круговорот питательных веществ и повышая устойчивость экосистемы. Механизмы обратной связи между Melanophila acuminata и средой их обитания влияют на силу и частоту пожаров в этих условиях.
Взаимодействие с людьми и домашними животными
[ редактировать ]Лесное хозяйство и сельское хозяйство
[ редактировать ]Melanophila acuminata оказывает значительное воздействие на лесное и сельское хозяйство, особенно в районах, подверженных лесным пожарам. Жук заражает древесину и обладает огромным потенциалом повреждения древесины, что может привести к экономическим потерям для лесной промышленности. Кроме того, личинки просверливают деревянные конструкции, такие как опоры, полы, заборы и т. д., что приводит к повреждению конструкций и риску для безопасности человека. [16]
Риски для человеческой инфраструктуры
[ редактировать ]Взаимодействие этих видов также влияет на человеческую инфраструктуру из-за их влечения к источникам тепла, которые распространены среди промышленных предприятий и электроустановок, которые могут вызвать крупномасштабное заражение. В городских и пригородных районах может возникнуть повышенная опасность пожара из-за привычки жука гнездиться и откладывать яйца в деревянных конструкциях. [16]
Сохранение
[ редактировать ]Поскольку этот вид играет решающую экологическую роль в пожароопасных экосистемах, его популяции угрожают такие конфликты, как утрата среды обитания, вырубка лесов и антропогенные нарушения. Выявление факторов, влияющих на размер и распределение популяции, может помочь смягчить нынешнее сокращение численности населения из-за фрагментации земель и неподходящих особенностей микросреды обитания, таких как температура и влажность.
Некоторые примеры природоохранных инициатив, направленных на защиту Melanophila acuminata, включают такие методы восстановления, как предписанное сжигание и контролируемое лесопользование. В более широком смысле, кампании по информированию общественности информируют отдельных лиц и заинтересованные стороны об их потребностях в сохранении, чтобы обеспечить долгосрочную жизнеспособность этого вида. [17]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б « Отчет о меланофиле остроконечной » . Интегрированная таксономическая информационная система . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ « Меланофила остроконечная » . ГБИФ . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ « Melanophila acuminata Информация о видах » . BugGuide.net . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ Уилл, Кип; Гросс, Джойс; Рубинов, Дэниел; Пауэлл, Джерри А. (2020). Полевое руководство по насекомым Калифорнии . Окленд, Калифорния: Издательство Калифорнийского университета . п. 219. ИСБН 9780520288744 .
- ^ "Le "pyrotocon" de Pline l'Ancien" Эмиля Янсенса, Latomus , T. 9, Fasc. 3, 1950, стр. 283–286.
- ^ Jump up to: а б с «Меланофила остроконечная» . британские жуки . Проверено 2 апреля 2024 г.
- ^ Эванс, В.Г. (11 апреля 1964 г.). «Инфракрасные рецепторы у Melanophila acuminata DeGeer» . Природа . 202 (4928): 211. Бибкод : 1964Natur.202..211E . дои : 10.1038/202211a0 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 14156319 .
- ^ Митчелл, Роберт Д.; Чжу, Дживэй; Карр, Энн Л.; Дхамми, Анирудх; Пещера, Грейсон; Соненшайн, Дэниел Э.; Роу, Р. Майкл (август 2017 г.). «Обнаружение инфракрасного света органом Галлера взрослых американских собачьих клещей, Dermacentor variabilis (Ixodida: Ixodidae)» . Клещи и клещевые заболевания . 8 (5): 764–771. дои : 10.1016/j.ttbdis.2017.06.001 . ISSN 1877-959Х . ПМК 5588665 . ПМИД 28647127 .
- ^ Белл, Аарон Дж.; Калладайн, Киара С.; Уордл, Дэвид А.; Филлипс, Иэн Д. (август 2022 г.). «Быстрая колонизация послеожоговой среды улучшает выживаемость яиц пирофильных жужелиц» . Экосфера . 13 (8). Бибкод : 2022Ecosp..13E4213B . дои : 10.1002/ecs2.4213 . ISSN 2150-8925 .
- ^ Jump up to: а б Абрам, Пол К.; Бойвин, Гай; Муару, Джоффри; Бродер, Жак (ноябрь 2017 г.). «Поведенческое воздействие температуры на экзотермических животных: объединение тепловой физиологии и поведенческой пластичности» . Биологические обзоры . 92 (4): 1859–1876. дои : 10.1111/brv.12312 . ISSN 1464-7931 . ПМИД 28980433 .
- ^ Пэн, Сюйцзянь; Лю, Цзин; Ван, Чжэн; Чжан, Цинбинь (2021). «Полный митохондриальный геном пирофильного драгоценного жука Melanophila acuminata (Coleoptera: Buprestidae)» . Митохондриальная ДНК. Часть Б. Ресурсы . 6 (3): 1059–1060. дои : 10.1080/23802359.2021.1899079 . ISSN 2380-2359 . ПМЦ 7995886 . ПМИД 33796737 .
- ^ Jump up to: а б Викарс, Ларс-Уве (апрель 1997 г.). «Воздействие огня и экология приспособленных к огню насекомых» . Исследовательские ворота . Проверено 2 апреля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Шмитц, Х.; Блекманн, Х. (1 апреля 1998 г.). «Фотомеханический инфракрасный рецептор для обнаружения лесных пожаров у жука Melanophila acuminata (Coleoptera: Buprestidae)» . Журнал сравнительной физиологии А. 182 (5): 647–657. дои : 10.1007/s003590050210 . ISSN 1432-1351 .
- ^ Шмитц, Анке (октябрь 2007 г.). «Анализ механосенсорного происхождения инфракрасных сенсилл у Melanophila acuminata (Coeloptera; Buprestidae) дает новое понимание механизма трансдукции» . Исследовательские ворота . Проверено 6 апреля 2024 г.
- ^ Паусас, Джули Г.; Парр, Кэтрин Л. (01 июня 2018 г.). «К пониманию эволюционной роли огня у животных» . Эволюционная экология . 32 (2): 113–125. Бибкод : 2018EvEco..32..113P . дои : 10.1007/s10682-018-9927-6 . hdl : 10261/182791 . ISSN 1573-8477 .
- ^ Jump up to: а б Элмер, Лаура К; Мэдлигер, Кристина Л; Блюмштейн, Дэниел Т; Элвидж, Крис К.; Фернандес-Юричич, Эстебан; Городиский, Андрей З; Джонсон, Николас С; Макгуайр, Лиам П.; Суэйсгуд, Рональд Р.; Кук, Стивен Дж (29 марта 2021 г.). «Используя здравый смысл: сенсорная экология сочетается с охраной и управлением дикой природой» . Физиология сохранения . 9 (1): coab002. дои : 10.1093/conphys/coab002 . ISSN 2051-1434 . ПМЦ 8009554 . ПМИД 33815799 .
- ^ Энстрем, Бенгт; Лонгстрем, Бо; Хеллквист, Клаус (1 сентября 1995 г.). «Насекомые в горящих лесах – охрана леса и сохранение фауны (предварительные итоги)» . Энтомологика Фенника . 6 (2–3): 109–117. дои : 10.33338/ef.83846 . ISSN 2489-4966 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Беллами, CL (2013). «Мир драгоценных жуков» . Проверено 02 июля 2019 г.
- Нельсон, Гейл Х.; Уолтерс-младший, Джордж К.-младший; Хейнс, Р. Деннис; Беллами, Чарльз Л. (2008). Каталог и библиография Buprestoidea Америки к северу от Мексики . Специальное издание № 4. Общество колеоптерологов. ISBN 978-0972608787 .
- Лобль, И.; Сметана А., ред. (2006). Каталог палеарктических жесткокрылых, том 3: Scarabaeoidea — Scirtoidea — Dascilloidea — Buprestoidea — Byrroidea . Книги Аполлона. ISBN 978-90-04-30914-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Melanophila acuminata, на Викискладе?
