Лысый шершень - Bald-faced hornet

Лысый шершень
Baldie.jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Учебный класс:
Насекомое
Заказ:
Перепончатокрылые
Семья:
Веспиды
Род:
Dolichovespula
Разновидность:
D. maculata
Биномиальное имя
Dolichovespula maculata
Синонимы
  • Vespa maculata

Dolichovespula maculata это эусоциальный оса космополитичный семья Веспиды. Его разговорные названия включают лысый шершень, лысый шершень, белолицый шершень, Блэк Джек, белохвостый шершень, белохвостый шершень, еловая оса, черная куртка, и бык оса. Этот вид является желтая куртка оса, а не настоящий шершень (род Vespa ). Колонии содержат от 400 до 700 рабочих, это самый большой зарегистрированный размер колонии в своем роде. Dolichovespula.[1] Он строит характерное большое подвесное бумажное гнездо длиной до 58 сантиметров (23 дюйма). Рабочие агрессивно защищают свое гнездо, неоднократно жаля захватчиков.[2]

Dolichovespula maculata Распространен на всей территории Соединенных Штатов и южной Канады, но наиболее распространен на юго-востоке Соединенных Штатов. Самцы этого вида гаплоидный и женщины диплоид. Поэтому рабочие самки могут откладывать яйца, из которых развиваются самцы.

Таксономия и филогенетика

Лысый шершень получил свое название из-за характерных белых отметин на его морде, так как слово лысый в английском языке происходит от слова пегий.[3] Впервые он был описан Карл Линней в его 1763 Centuria Insectorum. D. maculata является частью космополитической семьи Веспиды. Это в роду Dolichovespula. Его черно-белая окраска отличает его от его в основном черных и желтых родственников по роду.[1]

Описание

Лысые шершни отличаются от других желто-курток своим бело-черным окрасом. У него белая или «лысая» голова, которая является источником его разговорный имя. У этих ос также есть три белые полосы на конце тела. Они заметно крупнее других видов Dolichovespula, как взрослые в среднем около 19 миллиметров (0,75 дюйма) в длину.[4] Королева и рабочие осы имеют сходную морфологию. Королевы всегда крупнее рабочих в своих колониях, хотя распределение размеров может варьироваться в разных гнездах, а рабочие в одной колонии могут быть такими же большими, как матка в другой.[1]

D. maculata Создавайте яйцевидные бумажные гнезда до 360 миллиметров (14 дюймов) в диаметре и 580 миллиметров (23 дюймов) в длину. Гнезда слоистые шестиугольник гребни покрытые пестрый серый бумажный конверт. Лысые шершни создают этот бумажный конверт, собирая и жевая естественные волокна. Древесное волокно смешивается со слюной и превращается в мясистый вещество, которое они затем могут сформировать на место.[4]

  • Гнездо на ветке дерева

  • Внутри бумажного покрытия гнезда лысого шершня находится несколько подвешенных гребней с камерами для личинок.

  • На этом виде без бумажной внешней стенки виден последний маленький гребешок, который висит внизу.

Распределение

Dolichovespula maculata распределение

Лысый шершень обитает в Северной Америке, в том числе в Канаде. скалистые горы, западное побережье США и большая часть восточной части США. Это наиболее распространено на юго-востоке США.[3]

Dolichovespula maculata находится в лесных массивах и в растительность в городской местности. Гнезда обычно расположены на деревьях и кустах, но иногда их можно найти под камнями. свесы или стороны зданий. Вертикальное распределение гнезд было зарегистрировано на высоте от 0,3 до 20 м (от 1 фута 0 до 65 футов 7 дюймов) над уровнем земли.[5]

Поведение

Лысые шершни всеядны и считаются полезными из-за того, что охотятся на мух, гусениц и пауков. Однако их агрессивный защитный характер делает их угрозой для людей, которые блуждают слишком близко к гнезду или когда гнездо построено слишком близко к жилью людей. Они энергично защищают гнездо, а рабочие неоднократно кусают, как это часто бывает у социальных пчел и ос. Однако у лысого шершня есть уникальная защита: он может брызгать ядом из жала в глаза. позвоночное животное гнездятся злоумышленники. Яд вызывает немедленное слезотечение и временную слепоту.[6]

Колонический цикл

Жизненный цикл колонии можно разделить на этап основания, этап эргономики и этап воспроизводства.[7] Колонии показывают ежегодную цикличность. Новые гнезда обычно закладываются весной и в начале лета одной королевой. временный особенности варьируются в зависимости от местоположения. В штате Вашингтон закладывание гнезд происходит в середине мая, а рабочие вылупляются в середине июня. Строительство больших клеток начинается в середине июля, а первые матки появляются в середине августа. Колония оканчивается в середине сентября, ее жизненный цикл составляет примерно четыре месяца (122 дня).[5] Низкие широты соотносить с более длительным жизненным циклом. В Индиане колонии начинались в начале мая и заканчивались в конце сентября, жизненный цикл длился пять месяцев (153 дня), а в Центральной Калифорнии гнезда начинались уже в конце марта. Эти гнезда живут от 155 до 170 дней.[5] Активные колонии наблюдались в центральной Пенсильвании уже в середине октября.

Этап основания

Колония основана одним перезимовал, осемененная королева. Она самостоятельно воспитывает первое поколение рабочих, пока они не станут функциональными. Колонии проходят через фундамент в среднем за 23–24 дня. После того, как матка отложит яйца, они вылупятся через 6 дней. Они растут как личинки на восемь дней. Им требуется еще 9–10 дней, чтобы стать взрослыми рабочими.[5]

Эргономичный и репродуктивный этап

На эргономическом этапе деятельность колонии связана с построением клеток и производством рабочих. Королева полностью посвящает себя откладыванию яиц, в то время как рабочие берут на себя все другие необходимые домашние дела. В какой-то момент, незадолго до середина жизни колонии, колония также начнет вкладывать энергию в воспроизводство потомства. Это знаменует переход к репродуктивной стадии. Существует обширный период времени, когда растут как рабочие, так и репродуктивные. Производство обеих каст ограничивает размер рабочей силы. Тем не менее, раннее время перехода очень адаптивно для социальных колоний ос, ограничивая риск полной гибели.[7]В выборке из 50 колоний, взятых в Мэриленде в 1977 г., рабочие были произведены с середины апреля до начала октября, а репродуктивные - с середины июля до конца ноября. Начало выхода самцов у социальных ос обычно предшествует выходу маток, однако здесь D. maculata является исключением из этой тенденции.[7]

Рабочие вкладывают значительные средства в энергию, необходимую для производства репродуктивных животных. Новоявленные самцы и королевы не более функциональны, чем куколки; оба сильно зависят от твердых добыча привлечены рабочими, таким образом конкурируя с личинки для пищевых ресурсов. В результате количество рабочих должно оставаться высоким для поддержания воспроизводства. Рабочие должны содержать продовольственные запасы и защищать гнездо, а в колониях, чья рабочая сила уменьшается слишком рано в жизненном цикле колонии, общая общая потеря репродуктивной функции будет выше.[7]

Социальная организация

Кастовая структура и распределение

D. maculata самец на золотарнике

Колония делится на гаплоидный самцы, работницы и королева. Все женщины рождаются с репродуктивный мощности. Dolichovespula уникален от своей сестринской группы Веспула в том, что некоторые рабочие создают гаплоидное потомство, которое превращается в самцов.[8] Кастовые системы определяются режимом питания личинок. G. T. Felippotti и др. Исследовали кастовое распределение женщин в пяти колониях малых и шести колониях больших клеток. В небольших колониях клеток была одна матка и 17–21 работница. В колониях больших клеток было 2–6 маток и 10–52 рабочих. Морфологический сравнения показали, что матки всегда крупнее рабочих в одних и тех же колониях.[9]

Кутикулярные углеводороды

Кутикулярный углеводороды служить барьером для влага распространение и таким образом предотвратить обезвоживание в ос. Профили кутикулярных углеводородов различаются для разных видов и гнезд, поэтому кутикулярные углеводороды являются предлагаемым механизм для распознавания товарищей по гнезду. Кутикулярные липиды рабочих и маток имеют схожие компоненты, но их распределение сильно различается, что означает, что кутикулярные углеводороды также играют роль в каста дифференциация.[10]

Кутикулярный углеводородный профиль и диморфизм среди каст

Следующее липид профили определены по экземплярам, ​​собранным летом и ранней осенью северо-востока. Грузия в 1989 году. углеводороды восстановлен из кутикулы рабочих были н-алканы и метил-разветвленные и диметил-разветвленные алканы с C27 или C29 основной цепью. Основные липиды и их распределение у рабочих были следующие: н-гептакозан (28%), 11-13-метилгептакозан (15%), 3,13-диметилгептакозан (11%) и 13 и 15-метилнонакозан (10%). Нонакосен содержал 34% липидов кутикулы матки. Средняя длина цепи идентифицированных липидов кутикулы составляет 28,0 у маток и 27,5 у рабочих.[10]

Родственный выбор

Генетическое родство внутри разных классов

В D. maculata, матки спариваются только с одним самцом, что приводит к родству с рабочим 0,75, тогда как родство между маткой и рабочим составляет всего 0,5.[4]

Родственное признание и дискриминация

Гины в D. maculata иметь возможность различать между фрагментами натальный расческа и иностранная расческа. Узнавание не зависит от наличия жизнеспособный выводок во фрагменте соты. Физическая природа сигналов, опосредующих распознавание натальных гребней, неизвестна, хотя некоторые исследователи предлагают различные кутикулярные углеводородные профили, позволяющие осам распознавать своих товарищей по гнезду.[10][11]

Конфликт рабочих и королевы

D. maculata характеризуется низким отцовство, воспроизводство рабочих и конфликт царица-рабочая. Расходящийся генетический интересы между рабочими и их королевой вызывают борьбу внутри гнезда за контроль, которая разрушает социальную организацию. Потому что гаплодиплоидия, рабочие не могут спариваться. Однако их неоплодотворенные яйца становятся самцами. Рабочие и их королевы больше всего связаны со своими сыновьями. Поэтому естественный отбор будет благоприятствовать тем рабочим, которые производят собственных сыновей, а не выращивают потомство королевы. В выборке из семи Гнезда D. maculata, 20,9% мужчин были произведены рабочими. Процент самцов, которые были сыновьями рабочих, не коррелировал со временем, в течение которого были собраны гнезда, или размером колонии. родство так высоко в D. maculataрабочие больше связаны с сыновьями других рабочих, чем с собственными сыновьями королевы, и поэтому рабочий контроль над производством яиц не осуществляется.[4]

Почти монополия королевы на производство самцов объясняется тем, что производство рабочих обходится дорого и, следовательно, снижает общее воспроизводство колонии. Затраты на производство рабочих действуют как избирательное давление на рабочих, поэтому они с большей вероятностью будут сдерживать репродуктивную функцию.[4]

Было высказано предположение, что рабочие в репродуктивных гнездах могут убить свою матку, чтобы они могли воспроизвести потомство. Когда исследователи из Университет Шеффилда изучили коллекцию из 19 D. maculata гнезд во время репродуктивной фазы их жизненного цикла, они обнаружили, что 14/19 гнезд не имели королевы. Матереубийство может произойти после того, как будет выращено достаточное количество рабочих и отложены яйца, предназначенные для маток. Тем не менее, матриубийство напрямую не наблюдалось, и возможны другие причины смерти.[4]

Рацион питания

Диета в D. maculata варьируется в зависимости от стадии жизненного цикла человека и географический место расположения. Взрослые шершни плотоядный, и будет охотиться на несколько видов насекомых. Было замечено, что они едят мясо, пауков, фрукты и насекомых. Взрослые тоже будут пить цветок нектар которые они скармливают своим личинкам.[12]

Паразиты

Пчелиная бабочка (Афомия социелла ) откладывают яйца в гнездах лысых шершней. Затем вылупившиеся личинки продолжают питаться яйцами, личинками и куколками, оставшимися без защиты осами, иногда разрушая большие части гнезда, когда они туннелируют в поисках пищи.[13]

Жизненный цикл

Каждую весну королевы которые родились и удобренный в конце предыдущего сезона начинают новые колонии. Королева выбирает место для своего гнезда, начинает его строить, откладывает первую партию яиц и кормит эту первую группу личинки. Они становятся рабочими и берут на себя рутинную работу по расширению гнезда. Они жуют дерево, который смешивается с крахмал в их слюна. Затем они распространили его своими челюсти и ноги, и он высыхает в бумажную структуру. Рабочие охраняют гнездо и кормятся нектар, древесный сок и мякоть плодов (особенно яблок). Они также охотятся на насекомые и другие членистоногие, пережевывая их и скармливая личинкам. Известно, что они собирают сырое мясо. В конце лета - начале осени царица начинает откладывать яйца, которые становятся дроны и новые королевы. После окукливание эти плодовитые самцы и самки улетают, чтобы спариться. Затем оплодотворенные матки перезимовывают и в течение следующего года заводят новые колонии.

Самцы и рабочие умирают в конце цикла. Старая королева, если ее не убили рабочие, умирает вместе с ними примерно в середине осени.

Рекомендации

  1. ^ а б c Фостер, К. Р .; Ратниекс, Ф. Л .; Gyllenstrand, N .; И Торен П. А. (апрель 2001 г.). "Родственная структура колонии и производство самцов в Dolichovespula осы ». Молекулярная экология. 10 (4): 1003–1010. Дои:10.1046 / j.1365-294x.2001.01228.x
  2. ^ Фостер, Стивен; Карас, Роджер; Петерсон, Роджер Тори (1998), Полевой справочник по ядовитым животным и ядовитым растениям, Северная Америка, север Мексики, Houghton Mifflin Harcourt, стр. 48, ISBN  0-395-93608-X, получено 2010-03-03
  3. ^ а б "Лысый шершень". Энтомология (Университет штата Пенсильвания). Получено 30 сентября 2014.
  4. ^ а б c d е ж "Лысые шершни". Получено 30 сентября 2014.
  5. ^ а б c d Арчер, Майкл Э. (сентябрь 2006 г.). «Таксономия, распространение и гнездовая биология видов рода. Dolichovespula". Энтомологическая наука. 9 (3): 281–293.
  6. ^ "Лысые шершни". Энтомология (Университет Клемсона). Получено 29 мая 2018.
  7. ^ а б c d Грин, Альберт (октябрь 1984). «Графики производства веспиновых ос: эмпирический тест оптимизационной модели Bang-Bang». Журнал Канзасского энтомологического общества. 57 (4): 545-568.
  8. ^ Foster et al. Молекулярная экология. 2001: https://pdfs.semanticscholar.org/37d3/f03ad7939e630a056f3416f35f3f27fa3b23.pdf
  9. ^ Фелиппотти, Г. Т .; Танака, Г. М. младший; Нолл, Ф. Б. и Венцель, Дж. У. (11 июня 2009 г.). "Дискретный диморфизм среди каст лысых шершней Dolichovespula maculata (Hymenoptera: Vespidae) в разные фазы цикла колонии ». Журнал естественной истории. 43 (39-40): 2482-2491.
  10. ^ а б c Баттс, Дуглас П .; Эспели, Карл Э. и Герман, Генри Р. (1991). «Кутикулярные углеводороды четырех видов социальных ос в подсемействе Vespina». Сравнительная биохимия и физиология B. 99 (1): 87-91.
  11. ^ Фергюсон, Дина; Гамбоа, Джордж Дж. И Джонс, Джулия К. (январь 1987 г.). «Различие между нативными и неродными гнездами со стороны социальных ос Dolichovespula maculata и Polistes fuscatus". Журнал Канзасского энтомологического общества. 60 (1): 65–69.
  12. ^ «Био 210 Веспула пятнистая". Получено 30 сентября 2014.
  13. ^ Гамбино, Паркер (1995). "Dolichovespula (Hymenoptera: Vespidae), хозяева Афомия социелла (L.) (Lepidoptera: Pyralidae) ". Журнал Нью-Йоркского энтомологического общества. 103 (2): 165–169. Дои:10.2307/25010152. JSTOR  25010152.

внешняя ссылка