Мотиксия - Motyxia

Мотиксия
Светящийся millipede.jpg
Реплика Мотиксия на Американский музей естественной истории
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Подтип:
Myriapoda
Учебный класс:
Диплоподы
Заказ:
Полидесмида
Семья:
Xystodesmidae
Род:
Мотиксия

Типовой вид
Motyxia kerna
Чемберлин, 1941
Разновидность

М. bistipita
М. Керна
М. Моника
М. pior
М. porrecta
М. секвойя
M. sequoiae
М. Тиманни
M. tularea

Синонимы

Amplocheir Чемберлин, 1949 г.
Люминодесмус Лумис И Давенпорт, 1951

Мотиксия это род производящий цианид многоножки (вместе известные как Сьерра светящиеся многоножки или же мотиксии[1]), которые являются эндемиками южных Сьерра-Невада, Техачапи, и Санта Моника горные хребты Калифорнии. Мотиксии слепы и производят яд цианид, как и все члены Полидесмида. Все виды обладают способностью ярко светиться: некоторые из немногих известных случаев биолюминесценция в многоножках.

Описание

Взрослый Мотиксия достигают от 3 до 4 см в длину, от 4,5 до 8 мм в ширину, с 20 сегментами тела, не считая головы. Самки немного крупнее самцов. Как и другие полидесмиданы («плоские» многоножки) у них нет глаз и паранота (боковые кили). Обычно они имеют цвет от коричневого до оранжево-розового (кроме М. pior), с темной срединной линией спины. М. pior является наиболее изменчивым по цвету и варьируется от темно-серого до зеленовато-желтого и ярко-оранжевого. У них отсутствуют бугорки на метатергитах (спинных пластинах с паранотами), что придает им несколько гладкий вид.[2] Передние 2-3 диплосегмента ориентированы цефально (по направлению к голове), что наиболее отчетливо проявляется у M. sequoiae, почти нечеткое в Motyxia porrecta. Они есть флуоресцентный под черным светом (многоножки в трибе Xystocheirini демонстрируют одну из самых ярких флуоресценции среди американских видов Xystodesmidae). Самое уникальное, что они биолюминесцентный: излучающие свет собственного производства.[1]

Биолюминесценция

Взрослый M. sequoiae сфотографировано при нормальном освещении (A) и собственном свете (B)

9 видов и 11 подвидов Мотиксия являются одними из немногих известных биолюминесцентных видов многоножек, класса около 12 000 известных видов.[3] Мотиксия секвойя светится самым ярким и Motyxia pior самый тусклый.[4] Из экзоскелета многоножки непрерывно излучается свет с максимальной длиной волны 495 нм (свет усиливается, когда с многоножкой обращаются).[5] Излучение света равномерно по всему экзоскелету, и все его придатки (ноги, антенны) и кольца тела излучают свет. Внутренние органы и внутренности не излучают свет. Люминесценция возникает в результате биохимического процесса в экзоскелете многоножки.[5] Свет исходит из фотобелка, который отличается от фотогенной молекулы. люцифераза у светлячков.[6]

Мотиксия 'фотобелок содержит порфирин и составляет около 104 кДа по размеру.[6][7] Однако структура люминесцентного фотобелка остается неясной, и его гомология молекулам близкородственных членистоногих неизвестно.

Ученые, знакомые с Мотиксия расходились по поводу функции биолюминесценции в Мотиксия. Предлагались различные функции: ночная апосематический предупреждающий сигнал о том, что у него вообще нет функции или что он случайно привлек хищников.[1][8] Полевое исследование проверило гипотезу о том, что люминесценция действует как предупреждающий сигнал. По результатам полевого эксперимента, проведенного в Калифорнии, в месте, где Мотиксия являются местными, исследователи обнаружили, что люминесценция сильно отпугивает ночных хищников млекопитающих: живых Мотиксия их люминесценция, скрытая краской, подвергалась более высокому уровню атаки, а глиняные модели с люминесцентной краской имели меньше повреждений, чем неокрашенные модели.[4][9]

Xystocheir bistipita был переименован в Motyxia bistipita после того, как это было обнаружено, оно засветилось в лабораторном эксперименте. М. bistipita живет на низких высотах в горах Сьерра-Невада в Калифорнии, в более жарком и сухом климате, чем в других Мотиксия. Считается, что свечение является реакцией на тепло; Биолюминесцентные белки помогают нейтрализовать побочные продукты организма, вызванные жарой. Позже биолюминесценция превратилась в предупреждающий сигнал для хищников о том, что в теле содержится цианид.[10][11]

Помимо Мотиксия, единственными известными биолюминесцентными многоножками являются Paraspirobolus lucifugus (Spirobolellidae ), из Японии и Тайваня, и Сальпидоболус (Rhinocricidae ), оба в порядке Спироболида.[12] Был заявлен еще один люминесцентный вид сомнительного существования из Северной Америки, но он не был обнаружен с 1890-х годов, и приписываемое ему люминесценция, как полагают, была личиночной. жуки-фенгодиды, также известные как светлячки.[1]

Экология и поведение

Открытый луг в окружении хвойных деревьев в национальном парке Секвойя

Мотиксии возникают в живой дуб и гигантская секвойя леса, особенно на лугах. Наличие на лугах многоножек ксистодесмид нетипично для семейства. Большинство видов встречается под пологом широколиственных лиственных лесов. Все Мотиксия виды ведут исключительно ночной образ жизни. Днем особи зарываются в землю. Ночью они появляются (неизвестным механизмом, не связанным со светом, поскольку они слепы) и питаются гниющей растительностью. Особи вида M. sequoiae наблюдались лазание по стволам деревьев, возможно, поедая водоросли и лишайники, приставшие к коре.

Естественные хищники мотиксий включают грызунов,[4] геофилидные многоножки, и личинка жуки-фенгодиды.[1]

Жизненный цикл

В жизненный цикл из M. sequoiae подробно изучался в начале 1950-х гг.[2] Яйца круглые, диаметром около 0,7 мм, откладываются массой от 70 до 160 яиц. Примерно через две недели из личинок вылупляются семь сегментов тела и три пары ног, их длина составляет около 1,7 мм. Молодые особи проявляют биолюминесценцию уже после вылупления. Дополнительные ноги и сегменты тела развиваются с каждым линька, во время которого животные строят из почвы защитный сферический кокон или камеру линьки. Личинки проходят семь стадий развития (возрастов ) до достижения совершеннолетия. У самцов единственная пара репродуктивных структур (гонопод ) начинают развиваться в 4-м возрасте, до которого самцы и самки имеют равное количество ходильных ног, а после этого самцы имеют на одну пару меньше.[2]

Распределение

Распределение Мотиксия виды, по Шелли, 1997[8]

Мотиксия виды встречаются примерно в 280 км (175 миль) по вертикали в трех округах Калифорнии: Лос-Анджелес, Kern и Туларе графства.[1] Виды преимущественно встречаются в Санта-Монике, Техачапи и на юге Сьерра-Невады. Самый северный вид - это М. pior, который встречается на севере до Хрустальная пещера в Национальный парк Секвойя. Самый южный вид - это М. Моника, который имеет раздельное распределение: население в южном округе Керн и изолированное население в горах Санта-Моника недалеко от города Лос-Анджелес. Ареал восьми видов в значительной степени не пересекается, хотя M. tularea пересекается с М. Керна и M. sequoiae.[8]

Разновидность

Список видов[13]

РазновидностьАвтор таксонаГеографический диапазон[8]Примечания
М. bistipita(Шелли, 1996)Низкие высоты гор Сьерра-Невада в КалифорнииПервоначально описывался как Xystocheir bistipita
М. КернаЧемберлин, 1941Южная Туларе Ко. До северной Керн Ко.,
М. МоникаЧемберлин, 1944 г.Kern Co., к югу от Река Керн, а дизъюнктивная популяция в Горы Санта-Моника.
М. piorЧемберлин 1941Tulare Co., Национальный парк Секвойя
М. porrectaКози и Тиман, 1969Долина реки Керн
М. секвойя[а](Чемберлин, 1941)Восточная развилка Kaweah River, Tulare Co.Первоначально описывался как Ксистохейр секвойя. Два подвида или расы: РС. секвойя и РС. алия.
M. sequoiae[а](Лумис И Давенпорт, 1951)Истоки Река Туле (Средняя вилка), Tulare Co.Первоначально описывался как Luminodesmus sequoiae.
М. ТиманниКози, 1960Северный Керн Ко.
M. tularea(Чемберлин, 1949)От Central Tulare Co. до крайнего севера Kern Co.Первоначально описывался как Xystocheir tularea. Два подвида: М. т. Tularea. и М. т. олла.

Классификация и эволюция

В видообразование из Мотиксия считается, что это было вызвано геологическими событиями и засушливым климатом после последних Плейстоценовое оледенение, пока репродуктивные изолирующие механизмы включают реки, которые находятся на максимальном уровне в периоды наибольшей активности взрослых особей, а также заметные различия в количестве осадков и подходящей среде обитания в гористой местности.[1]

Мотиксия является членом семьи Xystodesmidae, группа больших и красочных многоножек, и М. Моника это самый южный вид Xystodesmidae в западной части Северной Америки.[1] Внутри Xystodesmidae, Мотиксия помещается в племя Xystocheirini вместе с родами Anombrocheir, Parcipromus, Вамокия, и Xystocheir, все они родом из Калифорнии.[14]

Примечания

  1. ^ а б Почти идентичное написание М. секвойя и M. sequoiae связаны с тем, что оба вида изначально были названы разными родами. Под Международный кодекс зоологической номенклатуры имена не могут быть заменены.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я N.B. Кози и Д. Тимана (1969). "Ревизия биолюминесцентных многоножек из рода Мотиксия (Xystodesmidae: Polydesmida) ". Труды Американской философской академии. 113: 14–33.
  2. ^ а б c Давенпорт, Д., Вуттон, Д. М., и Кушинг, Дж. Э. (1952). "Биология светящейся многоножки Sierra, Luminodesmus sequoiae". Биологический бюллетень. 102 (2): 100–110. Дои:10.2307/1538698. JSTOR  1538698.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  3. ^ П. Сирвальд и Дж. Э. Бонд (2007). «Текущее состояние класса многоножек Diplopoda (многоножки): таксономическое разнообразие и филогения». Ежегодный обзор энтомологии. 52: 401–420. Дои:10.1146 / annurev.ento.52.111805.090210. PMID  17163800.
  4. ^ а б c P.E. Марек; D.R. Папай; Дж. Йегер; С. Молина; У. Мур (2011). «Биолюминесцентный апосематизм у многоножек». Текущая биология. 21 (18): R680 – R681. Дои:10.1016 / j.cub.2011.08.012. ЧВК  3221455. PMID  21959150.
  5. ^ а б J.W. Гастингс и Д. Давенпорт (1957). «Люминесценция многоножки. Luminodesmus sequoiae". Биологический бюллетень. 113 (1): 120–128. Дои:10.2307/1538806. JSTOR  1538806.
  6. ^ а б О. Шимомура (1984). «Порфириновый хромофор в Люминодесмус фотопротеин ». Сравнительная биохимия и физиология B. 79 (4): 565–567. Дои:10.1016/0305-0491(84)90367-5.
  7. ^ В. Вивиани (2002). «Происхождение, разнообразие и структурно-функциональные отношения люцифераз насекомых». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 59 (11): 1833–1850. Дои:10.1007 / PL00012509. PMID  12530517.
  8. ^ а б c d Р.М. Шелли (1997). "Переоценка рода многоногих Мотиксия Чемберлин, с повторным диагнозом трибы Xystocheirini и замечаниями о биолюминесценции (Polydesmida: Xystodesmidae) ». Insecta Mundi. 11: 331–351.
  9. ^ «Если вы видите светящуюся многоножку, лучше не кусать ее - Феномены». Получено 2015-05-09.
  10. ^ nationalgeographic.com 04.05.2015 Найдена новая светящаяся многоножка; Показывает, как развивалась биолюминесценция
  11. ^ Marek, Paul E .; Мур, Венди (2015). «Открытие светящейся многоножки в Калифорнии и постепенная эволюция биолюминесценции у Diplopoda». Труды Национальной академии наук. 112 (20): 6419–6424. Дои:10.1073 / pnas.1500014112. ЧВК  4443369. PMID  25941389.
  12. ^ Оба, Юичи; Бранхам, Марк А .; Фукацу, Такема (2011). «Наземные биолюминесцентные животные Японии». Зоологическая наука. 28 (11): 771–789. Дои:10.2108 / zsj.28.771. PMID  22035300.
  13. ^ Шелли, Роуленд М. (2002). «Аннотированный список многоножек Калифорнии (Arthropoda: Diplopoda)». Монографии западно-североамериканского натуралиста. 1 (1): 90–115. Дои:10.3398/1545-0228-1.1.90.
  14. ^ Хоффман, Р. Л. (1999). «Контрольный список многоножек Северной и Средней Америки». Специальные публикации Музея естественной истории Вирджинии. 8: 359.

дальнейшее чтение

  • Дж. Розенберг; В. Мейер-Рохов (2009). «Люминесцентные мириаподы: краткий обзор». В В. Мейер-Рохов (ред.). Биолюминесценция в фокусе: сборник ярких эссе. С. 139–147. ISBN  978-81-308-0357-9.

внешняя ссылка