Изумрудная оса-таракан
| Изумрудная оса-таракан | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Ампулициды |
| Род: | Ампулекс |
| Разновидность: | А. сжатый
|
| Биномиальное имя | |
| Ампулекс таблетка ( Фабрициус , 1781)
| |
| Синонимы | |
| |
Изумрудная оса-таракан или оса-драгоценность ( compressa ) — одиночная оса семейства Ampulicidae Ampulex . Он известен своим необычным репродуктивным поведением , при котором таракан жалит и использует его в качестве хозяина для своих личинок . Таким образом, он принадлежит к паразитам-энтомофагам .
Распределение
[ редактировать ]Оса в основном встречается в тропических регионах Африки , Южной Азии , Юго-Восточной Азии и на островах Тихого океана . [ 1 ] Летающие осы более многочисленны в теплое время года.
A. compressa была завезена на Гавайи Ф.С. Уильямсом в 1941 году как метод биоконтроля . Это не увенчалось успехом из-за территориальных тенденций ос и небольших масштабов их охоты. [ 2 ]
Этот вид также встречается в бразильских штатах Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро . [ 3 ] [ 4 ] A. compressa , вероятно, прибыла в страну через порты Сантос и Рио-де-Жанейро . [ 5 ]
Описание
[ редактировать ]У осы металлическое сине-зеленое тело, бедра второй и третьей пары ног красные. Самка длиной около 22 мм; самец меньше и у него нет жала . [ 2 ] Самцы могут быть меньше половины самки по размеру, если они выходят из более мелкого или суперпаразитированного хозяина. [ 3 ] Этот вид проходит четыре личиночные стадии, где начальные молодые личинки можно рассматривать как внешние питатели гемолимфы на парализованной ноге плотвы, а последняя стадия питается изнутри. [ 6 ] После окукливания он производит толстый кокон веретенообразной формы шоколадного цвета, который можно найти внутри мертвого таракана в норе. [ 4 ]
Репродуктивное поведение и жизненный цикл
[ редактировать ]Сообщалось, что самки ос этого вида жалили тараканов (в частности, Periplaneta americana , Periplaneta australasiae или Nauphoeta rhombifolia ). [ 2 ] дважды, доставляя яд. Исследователи с помощью радиоактивной метки продемонстрировали, что оса жалит именно в определенные ганглии таракана. [ 7 ] Он наносит первоначальный укус в грудной ганглий и впрыскивает яд, чтобы мягко и обратимо парализовать передние ноги жертвы. Таракана охватывает биохимически вызванный преходящий паралич. [ 8 ] ) жертвы где временная потеря подвижности способствует нанесению второго ядовитого укуса в точное место в головных ганглиях ( мозге , в том отделе, который контролирует рефлекс бегства . В результате этого укуса плотва сначала будет тщательно ухаживать, а затем станет вялой и не сможет проявлять нормальную реакцию побега. [ 9 ] Сообщается, что яд блокирует рецепторы нейромедиатора октопамина . [ 10 ]
Как только хозяин выводится из строя, оса приступает к откусыванию половины каждого усика таракана , после чего осторожно питается выделяемой гемолимфой . [ 2 ] [ 3 ] Оса, которая слишком мала, чтобы нести таракана, затем приводит жертву к осиной норе , потянув за одно из усиков таракана, как за поводок. В норе оса откладывает между ногами таракана одно или два белых яйца длиной около 2 мм. [ 3 ] Затем он выходит и начинает заполнять вход в нору любым окружающим мусором, больше для того, чтобы не допустить других хищников и конкурентов, чем для того, чтобы удержать таракана внутри.
Если у нее отключен рефлекс бегства, ужаленная плотва просто лежит в норе, а яйцо осы вылупляется примерно через 3 дня. Вылупившаяся личинка живет и питается плотвой в течение 4–5 дней, затем прогрызает себе путь в брюшко и продолжает жить как эндопаразитоид . [ 4 ] таракана В течение 8 дней личинка последней возрастной стадии поедает внутренние органы , окончательно убивая своего хозяина, и переходит в стадию куколки внутри кокона в теле таракана. [ 4 ] В конце концов, взрослая оса выходит из тела таракана и начинает взрослую жизнь. Развитие происходит быстрее в теплое время года.
Взрослые особи живут несколько месяцев. Спаривание занимает около минуты, и достаточно одного спаривания, чтобы самка осы успешно паразитировала на нескольких десятках тараканов.
В то время как ряд ядовитых животных парализуют добычу, служащую живой пищей для своих детенышей, A. compressa отличается тем, что изначально оставляет плотву подвижной и уникальным образом изменяет ее поведение. Несколько других видов рода Ampulex демонстрируют аналогичное поведение при охоте на тараканов. [ 2 ] Хищничество осы, по-видимому, влияет только на реакцию таракана на побег. Хотя ужаленная плотва демонстрирует резко сниженные инстинкты выживания (например, плавание или избегание боли) в течение примерно 72 часов, двигательные способности, такие как полет или переворачивание, остаются неизменными. [ 11 ] [ 12 ]
Биомеханика
[ редактировать ]Первый укус попадает в переднегрудной ганглий (скопление нервной ткани), что вызывает 2-3-минутный паралич передних конечностей. В результате этого укуса в организм впрыскивается значительное количество γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) и дополнительных агонистов таурина и β-аланина . Смесь временно блокирует двигательные потенциалы действия в переднегрудном ганглии, подавляя холинергическую передачу за счет увеличения проводимости хлоридов через нервные синапсы. По отдельности все эти вещества вызывают кратковременный паралич таракана. Когда их вводят вместе в соотношении 10:7:4 , эффект длится дольше. ГАМК активирует лиганд-управляемые хлоридные каналы путем связывания с рецепторами ГАМК. Таурин и бета-аланин, вероятно, продлевают продолжительность паралитического эффекта, замедляя поглощение ГАМК синаптической щелью . В совокупности этот коктейль соединений не позволяет таракану двигаться и защищаться, пока оса наносит второй укус/серию укусов. [ нужна ссылка ]
Второй укус наносится в подпищеводный ганглий (SEG) и действует гораздо точнее, отсюда и необходимость паралича. Это также значительно дольше. Во время укуса оса активно ищет СЭГ. Второй укус подавляет способность таракана ходить спонтанно или по собственной воле, но тараканы могут выпрямиться и плавать, находясь под воздействием, а при испуге прыгают, но не бегут. Это также вызывает чрезмерный уход и изменения в метаболизме таракана. Считается, что метаболические изменения сохраняют питательные вещества для личинки осы. Исследователи смоделировали это состояние зомби, вводя прокаин в СЭГ. С помощью внеклеточных биполярных электродов они также определили, что активность нейронов у ужаленных тараканов была меньше. Яд может нарушить октопаминэргическую модуляцию в структурах ганглия таракана. По сути, это ограничивает эффективность октопамина, нейромедиатора, который контролирует сокращение мышц при резких движениях. [ 13 ]
См. также
[ редактировать ]- Ampulex dementor , вид осы-тараканчика из Таиланда с очень похожим поведением, но разным внешним видом.
- Glyptapanteles — род ос, способных побуждать гусениц охранять свои куколки.
- Hymenoepimecis argyraphaga , вид ос, который влияет на поведение пауков в построении паутины в своих целях.
- Тарантул ястреб
- Паразит или паразитоид, изменяющий поведение
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Франческа Гулд (3 сентября 2009 г.). Почему рыба пердит и другая бесполезная или грубая информация о мире . Издательская группа «Пингвин». п. 47. ИСБН 978-1-101-13626-3 .
- ^ Jump up to: а б с д и Уильямс, FX (1942). « Ampulex compressa (Fabr.), оса, охотящаяся на тараканов, завезенная из Новой Каледонии на Гавайи». Учеб. Гавайское энтомологическое общество . 11 : 221–233.
- ^ Jump up to: а б с д Эйземберг, Роберто; Брессан-Насименто, Сюзете; Фокс, Эдуардо Гонсалвес Патерсон (сентябрь 2009 г.). «Заметки о биологии и поведении ювелирной осы Ampulex compressa (Fabricius, 1781) (Hymenoptera; Ampulicidae) в лаборатории, включая первые записи о стадном размножении» . Энтомологические новости . 120 (4): 430–437. дои : 10.3157/021.120.0412 . ISSN 0013-872X . S2CID 83564852 .
- ^ Jump up to: а б с д Брессан-Насименто, Сюзете; МАЛЛЕТ, Джейс-Нир Рейс Дос Сантос; Покупает, Шандор Криштиану; Фокс, Эдуардо Гонсалвес Патерсон (3 августа 2006 г.). «О морфологии ювенильных стадий Ampulex compressa (Fabricius 1781) (Hymenoptera, Ampulicidae)» . Зоотакса . 1279 (1): 43–51. дои : 10.11646/zootaxa.1279.1.2 . hdl : 11449/69026 . ISSN 1175-5334 .
- ^ «Драгоценная оса» . Инсектология . 8 октября 2012 года . Проверено 7 декабря 2017 .
- ^ Брессан-Насименто, Сюзете; МАЛЛЕТ, Джейс-Нир Рейс Дос Сантос; Покупает, Шандор Криштиану; Фокс, Эдуардо Гонсалвес Патерсон (3 августа 2006 г.). «О морфологии ювенильных стадий Ampulex compressa (Fabricius 1781) (Hymenoptera, Ampulicidae)» . Зоотакса . 1279 (1): 43–51. дои : 10.11646/zootaxa.1279.1.2 . hdl : 11449/69026 . ISSN 1175-5334 .
- ^ Хаспел, Гал; Энн Розенберг, Лиор; Либерсат, Фредерик (2003). «Прямая инъекция яда хищной осой в мозг таракана» (PDF) . Журнал нейробиологии . 56 (4): 287–292. CiteSeerX 10.1.1.585.5675 . дои : 10.1002/neu.10238 . ПМИД 12884267 .
- ^ Мур, Юджин Л.; Хаспел, Гал; Либерсат, Фредерик; Адамс, Майкл Э. (июль 2006 г.). «Укус паразитоидной осы: смесь ГАМК, таурина и β-аланина открывает хлоридные каналы для центральной синаптической блокады и временного паралича таракана-хозяина» . Журнал нейробиологии . 66 (8): 811–820. дои : 10.1002/neu.20262 . ПМИД 16673386 .
- ^ Гал, Рам; Розенберг, Лиор Энн; Либерсат, Фредерик (22 ноября 2005 г.). «Оса-паразитоид использует ядовитый коктейль, вводимый в мозг, чтобы манипулировать поведением и метаболизмом своей жертвы-таракана» . Архив биохимии и физиологии насекомых . 60 (4): 198–208. дои : 10.1002/arch.20092 . ПМИД 16304619 . Архивировано из оригинала 30 июня 2012 года.
- ^ Хопкин, Майкл (2007). «Как сделать таракана-зомби». Природа . дои : 10.1038/news.2007.312 . ISSN 0028-0836 .
- ^ Йонг, Эд (5 июня 2008 г.). «Оса, которая ходит по тараканам» . Не совсем новости ракетостроения. Архивировано из оригинала 12 июня 2008 г. Проверено 14 июля 2008 г.
- ^ Либерсат, Фредерик (27 июня 2003 г.). «Оса использует ядовитый коктейль, чтобы манипулировать поведением своей жертвы-таракана» (PDF) . Журнал сравнительной физиологии . 189 (7): 497–508. дои : 10.1007/s00359-003-0432-0 . ПМИД 12898169 . S2CID 10091030 .
- ^ Бэнкс, Китай; Адамс, Мэн (2012). «Биогенные амины в нервной системе таракана Periplaneta americana после отравления драгоценной осой, Ampulex Compressa ». Токсикон . 59 (2): 320–328. дои : 10.1016/j.токсикон.2011.10.011 . ПМИД 22085538 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Изображения изумрудных тараканов из базы данных биологических изображений MorphBank.
- 5-минутное видео взаимодействия осы с тараканом.