Птеростих меланарий
Pterostichus melanarius, дождевой жук . [ 1 ] — вид жужелиц (жужелиц) из рода Coleoptera. Он родом из Европы, но все чаще встречается в Северной Америке после того, как был завезен в этот регион в 1920-х годах. Это хищный жук, поедающий беспозвоночных вредителей, что делает его ценным средством борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Кроме того, у жука имеется диморфизм крыльев, что способствовало его растущему распространению по Северной Америке. [ 2 ]
| Птеростих меланарий | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Жесткокрылые |
| Семья: | Жужелицы |
| Подсемейство: | Птеростихины |
| Племя: | Птеростичини |
| Род: | Птеростих |
| Разновидность: | П. меланариус
|
| Биномиальное имя | |
| Птеростих меланарий ( Иллигер , 1798)
| |
Было замечено, что личинки этого вида жуков проявляют каннибалистическое поведение при высокой плотности популяции. [ 3 ] На среду обитания дождевых жуков влияет уровень их голода: голодные жуки предпочитают более широкий диапазон добычи, чем сытые жуки. [ 4 ]
Описание
[ редактировать ]Взрослые особи P. melanarius вырастают до 12–18 мм в длину. Они кажутся черными с прямыми полосами на надкрыльях. Они «отличаются от других видов Pterostichus латеробазальным килем и зубчатыми задними углами переднеспинки». [ 2 ] Взрослые особи имеют диморфизм крыльев, характерный для короткокрылых и крупнокрылых жуков. У брахиптерокрылых задние крылья укорочены, и они не умеют летать. Крупнокрылые жуки имеют зрелые задние крылья и способны летать. [ 5 ] Яйца полупрозрачно-белые сразу после откладки яиц, но темнеют перед вылуплением. Личинки имеют твердую темно-красновато-коричневую голову. Внешний вид куколок недостаточно документирован. [ 2 ]
Распределение
[ редактировать ]P. melanarius встречается в широком географическом диапазоне в Европе, США и Канаде. Его можно найти в «природных, антропогенных и сельскохозяйственных биотопах ». [ 6 ] Жуки в схожих географических ареалах, как правило, имеют схожие стадии развития и жизненного цикла, что отличается от жуков в других географических ареалах. [ 6 ] P. melanarius может преодолевать 2,5–5 м в день, а летом в поисках партнёров эта цифра может увеличиваться. Помимо ходьбы, способности жука преодолевать большие расстояния способствуют полету, возникающему в результате диморфизма крыльев. [ 2 ]
В Европе жука можно встретить в Скандинавии, Италии, Греции, Ирландии, России и Сербии. В Северной Америке жук встречается как на западном, так и на восточном побережьях континента, но документально подтверждено, что он постоянно перемещается в центр США. Важно изучить это различное распространение, чтобы понять, как P. melanarius может повлиять на его новые места обитания. [ 2 ]
среда обитания
[ редактировать ]P. melanarius и гидрофильен эвритермен , то есть способен переносить влажную среду с широким диапазоном температур. Жук может обитать в таких местах обитания, как леса, луга, городские районы и пахотные земли. [ 2 ] Исследователи поясняют, что следствием изменчивости местообитаний является то, что «общая продолжительность индивидуального развития может различаться даже в пределах одной природно-климатической зоны, что может привести к различным вариантам жизненного цикла у местных популяций, занимающих разные биотопы». [ 7 ] Другими словами, жук способен адаптировать этапы своего жизненного цикла для синхронизации с различными средами обитания. Основными условиями, которые должны быть соблюдены для колонизации жука и его процветания в среде обитания, являются температура, подходящая для развития личинок, и наличие пищевых ресурсов. [ 7 ]
Поскольку размножение и развитие жуков зависят от температуры, изменение климата представляет собой проблему для плодовитости жуков. Исследование, проведенное в 2021 году, смоделировало ожидаемое распространение P. melanarius на основе нескольких сценариев RCP . Исследование подтверждает, что наиболее важными факторами, влияющими на изменения в распространении жука, являются средняя температура в самое теплое и самое холодное время года, а также уровни осадков. в самые засушливые периоды года. По сценарию RCP 8.5 , известному как наихудший сценарий изменения климата, прогнозируется резкое сокращение южноевропейской и средиземноморской популяции жука к 2070 году. Менее резкие изменения в распространении жука прогнозировались в более умеренных сценариях RCP. [ 8 ]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Спаривание P. melanarius происходит в начале осенних месяцев, после чего следует откладка яиц. Чтобы максимизировать вероятность выживания личинок и получения доступа к ресурсам без необходимости путешествовать, самки жуков выбирают затененную и влажную среду для откладки яиц. Самки обычно откладывают около 130 яиц за раз. Все личиночные стадии происходят в почве. [ 2 ] Более низкие температуры необходимы для развития личинок во взрослых особей, а более высокие температуры необходимы для перехода от окончательной личинки к куколкам. Согласно этому графику развития, полностью развитые взрослые особи появляются в период с конца мая по июнь. [ 2 ]
Поведение
[ редактировать ]
P. melanarius , как личинки, так и взрослые особи, — всеядный хищный жук, питающийся насекомыми, беспозвоночными и растениями. Среди разнообразной добычи наиболее распространенной добычей жуков являются муравьи, гусеницы, моллюски, семена и ткани растений. [ 2 ] Кроме того, несколько исследований подтвердили, что жуки отдают особое предпочтение поеданию слизней. [ 2 ] В частности, было высказано предположение, что он предпочитает серого садового слизняка Derocera reticulatum , который является инвазивным видом слизней. Жук часто обнаруживает добычу по обонятельным сигналам. [ 3 ] Поведение жуков часто изучают с помощью ловушек — метода отбора проб, используемого для изучения поведения таких видов, как жуки. Это дает представление об их пространственном распределении и численности в различных средах обитания. [ 4 ] Результаты одного исследования, в котором использовались ловушки, показывают, что жуки используют свою среду обитания в зависимости от уровня голода и качества среды обитания. Таким образом, голодные жуки будут обитать в местах обитания с более широким спектром добычи по сравнению с сытыми жуками, а это означает, что поиск пищи в их среде обитания определяется уровнем голода. [ 4 ] Другое исследование объясняет, что голодные жуки практикуют «избегание специфических запахов», что означает, что жуки P. melanarius избегают поиска добычи в местах, которые другие особи P. melanarius . посещали [ 9 ] Такое поведение характерно для моделей полета Леви , которые оптимальны для широко рассредоточенной добычи, которая не всегда может быть полностью съедена за один раз, например слизней. [ 9 ]
Документально подтверждено, что личинки питаются слизнями, а также практикуют каннибализм. [ 3 ]
Соревнование
[ редактировать ]Конкуренция между P. melanarius и другими жужелицами зависит от региона. В Европе лабораторные наблюдения показывают, что существует конкуренция между P. melanarius и другими видами жужелиц, такими как P. cristatus, и что P. melanarius доминирует . Чтобы уменьшить конкуренцию в дикой природе, эти два вида обитают в разных средах обитания. [ 2 ] Интересно, что в Канаде, где P. melanarius является инвазивным видом, были получены существенные доказательства конкуренции между P. melanarius и другими жужелицами . P. melanarius, по-видимому, не оказывает негативного влияния на разнообразие или численность других жужелиц. Предполагается, что это связано с заполнением жуками пустующих экологических ниш. [ 2 ] [ 3 ] [ 10 ]
Конкуренция между P. melanarius и основной добычей - слизняками - значительна. Известно, что плотные скопления P. melanarius связаны с плотными скоплениями слизней, и жук способен снижать распространение и численность популяций слизней. [ 3 ] [ 11 ] Слизни могут избежать нападения жука, используя свою слизь и стратегически перемещаясь по почве, чтобы избежать нападения хищников. [ 9 ] Несмотря на такую тактику, жуки являются настолько заядлыми хищниками слизней, что считаются имеющими большое значение для биологического контроля популяций слизней, которые часто наносят вред сельскому хозяйству. [ 2 ] [ 3 ]
Конкуренция между P. melanarius и их хищниками также значительна. У жуков много хищников, в первую очередь птиц, но также «мыши, летучие мыши, ежи, землеройки, лягушки, жабы и иногда кроты». [ 3 ] Кроме того, на взрослых жуках и личинках паразитируют «клещи, осы, мухи и нематоды». [ 3 ]
Актуальность для сельского хозяйства
[ редактировать ]
Поскольку P. melanarius обитают на пахотных полях, они уязвимы для таких методов ведения сельского хозяйства, как обработка полей и использование инсектицидов. [ 2 ] Обработка почвы может нанести вред жизненному циклу и развитию жуков, поскольку она может происходить осенью и весной, которые совпадают с откладкой яиц и заключительными стадиями развития жуков. Весенняя обработка почвы может потревожить личинки и куколки в почве, что приведет к уменьшению числа полностью развитых взрослых особей, способных к размножению, которые появляются позже осенью. Некоторые исследования показывают, что обработка почвы не влияет на жуков, но противоречивые результаты могут быть связаны с различиями в методологии исследования. [ 2 ]
Использование инсектицидов на полях, где обитает P. melanarius, имеет негативные последствия для жука, поскольку инсектициды губительны для жуков и их жертв. Прямое воздействие инсектицидов снижает численность жуков и уровень их активности. Жуки также могут подвергаться воздействию инсектицидов косвенно при поедании добычи, пораженной инсектицидами. Согласно одному исследованию, потребление пораженной добычи приводит к общей смертности жуков, причем этот риск лишь незначительно снижается при употреблении в пищу пораженной добычи через несколько дней после того, как она подверглась воздействию инсектицида. [ 2 ] Кроме того, инсектициды могут вызвать гибель жертв жуков, уменьшая доступность пищи и потенциально приводя к голодной смерти жуков. Поскольку голодающие жуки проводят больше времени в поисках пищи, активность P. melanarius возросла на полях, обработанных инсектицидами. [ 2 ]
Важным методом снижения негативного воздействия вредных методов ведения сельского хозяйства является использование покровных культур и совмещение культур . На полях, где использовались эти методы сельскохозяйственного контроля, которые часто требуют меньше обработки почвы и использования химикатов, наблюдалась более высокая численность и уровень активности P. melanarius . [ 2 ] [ 3 ] Более того, эти места обитания идеальны для самок P. melanarius , которые предпочитают откладывать яйца в «структурно сложных средах», чтобы обеспечить большую защиту своих яиц и личинок. [ 3 ]
Диморфизм крыльев
[ редактировать ]Несколько исследований показали, что P. melanarius имел более быстрое и обширное распространение в регионах Канады по сравнению с другими инвазивными видами жужелиц. Возможное объяснение состоит в том, что крупнокрылые (способные к полету) жуки помогают создавать новые популяции жуков в благоприятных средах обитания. После укоренения большинство этих жуков заменяются короткокрылыми (нелетающими) жуками. [ 10 ] [ 5 ] Обе морфы наследуются в соответствии с менделевской генетикой , при этом нелетающая морфа является доминантным геном, а морфа полета является рецессивным геном. В процессе создания новой колонии жуков в новой среде обитания летающая морфа имеет конкурентное преимущество, но после создания новой колонии нелетающая морфа имеет конкурентное преимущество, и большая часть популяции будет представлена в этой морфе. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Pterostichus melanarius (PTESML) [Обзор] | Глобальная база данных ЕОКЗР» . gd.eppo.int . Проверено 5 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Буш, Анна К; Ух, Бриана Э; Тукер, Джон Ф. (07 сентября 2021 г.). «История жизни, биология и распространение Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) в Северной Америке» . Экологическая энтомология . 50 (6): 1257–1266. дои : 10.1093/ee/nvab090 . ISSN 0046-225X . ПМИД 34492115 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Буш, Анна (2016). «История жизни Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) и ее значение для биологического контроля полевых культур» .
- ^ Перейти обратно: а б с Фурнье, Элизабет; Лоро, Мишель (1 января 2002 г.). «Кормовая деятельность жужелицы Pterostichus melanarius Ill. в местообитаниях на окраинах полей» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 89 (3): 253–259. дои : 10.1016/S0167-8809(01)00216-X . ISSN 0167-8809 .
- ^ Перейти обратно: а б Хилл, Бенджамин Т. (2012). «Обширное свиноводство на свободном выгуле и его влияние на сообщества животных на примере жужелиц (Coleoptera: Carabidae)» . archive.ub.uni-marburg.de (на немецком языке). дои : 10.17192/z2013.0228 . Проверено 2 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Маталин А.В. (01.05.2006). «Географическая изменчивость жизненного цикла Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae)» . Энтомологический обзор . 86 (4): 409–422. дои : 10.1134/S0013873806040051 . ISSN 1555-6689 .
- ^ Перейти обратно: а б Трушицына, О.С.; Маталин А.В. (01.04.2016). «Особенности жизненного цикла Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae) на мозаичных пойменных лугах» . Энтомологический обзор . 96 (2): 144–159. дои : 10.1134/S0013873816020020 . ISSN 1555-6689 .
- ^ Автаева Т.А.; Суходольская, РА; Бригадыренко В.В. (15.06.2021). «Моделирование биоклиматического ареала Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae) в условиях глобального изменения климата» . Разнообразие биосистем . 29 (2): 140–150. дои : 10.15421/012119 . ISSN 2520-2529 .
- ^ Перейти обратно: а б с Гай, Адам Г.; Бохан, Дэвид А.; Пауэрс, Стивен Дж.; Рейнольдс, Эндрю М. (1 сентября 2008 г.). «Избегание жужелицами конспецифического запаха: механизм возникновения безчешуйчатых моделей поиска» . Поведение животных . 76 (3): 585–591. дои : 10.1016/j.anbehav.2008.04.004 . ISSN 0003-3472 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бурасса, Стефан; Спенс, Джон; Хартли, Дастин Дж.; Ли, Сын Иль (16 ноября 2011 г.). «Диморфизм крыльев и расширение популяции Pterostichus melanarius (Illiger, 1798) в малых и крупных масштабах в центральной Альберте, Канада (Coleoptera, Carabidae, Pterostichini)» . ZooKeys (147): 545–558. дои : 10.3897/zookeys.147.2097 . ISSN 1313-2970 . ПМК 3286251 . ПМИД 22379390 .
- ^ Саймондсон, WOC; Глен, DM; Уилтшир, штат Вашингтон; Лэнгдон, CJ; Лидделл, Дж. Э. (1996). «Влияние методов выращивания и методов утилизации соломы на хищничество Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) на слизней (Gastropoda: Pulmonata) на пахотном поле» . Журнал прикладной экологии . 33 (4): 741–753. дои : 10.2307/2404945 . ISSN 0021-8901 . JSTOR 2404945 .
 | Эта Carabidae статья, связанная с , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |