Polistes japonicus - Polistes japonicus
| Polistes japonicus | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Королевство: | Animalia |
| Тип: | Членистоногие |
| Учебный класс: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Веспиды |
| Подсемейство: | Polistinae |
| Племя: | Полистини |
| Род: | Полистес |
| Разновидность: | P. japonicus |
| Биномиальное имя | |
| Polistes japonicus Saussure, 1858 | |
| Синонимы[1] | |
| |
Polistes japonicus это эусоциальный бумажная оса найдена в Японии.[2] Впервые он был описан Анри Луи Фредерик де Соссюр в 1858 г.[3] Это тесно связано с Polistes formosanus.[4] Этот вид живет небольшими колониями с небольшим количеством рабочих и королевой-основательницей.[2][5] Гнезда этих ос иногда используются в качестве народной медицины в Корее, Китае и Японии.[6]
Таксономия и филогения
Polistes japonicus является членом племени Полистини внутри подсемейства бумажных ос, Polistinae.[7] Они находятся в подроде Полистелла в Полистес. Близкий родственник этого подрода - P. snelleni.[8]Это примитивно эусоциальные осы.[7]
Описание и идентификация
P. japonicus имеет переднеспинка с редкими мелкими точками. У самцов передний край наличник округляется. В щиток диск слегка выпуклый. Брюшко желтое с коричневыми и / или черными полосами. Крылья затемнены с коричневатым оттенком.[4] Морфологических различий между рабочими и новыми репродуктивными самками у этого вида нет.[2] Существует половой диморфизм в P. japonicus, причем самцы крупнее самок. Предполагается, что это результат местной конкуренции между самцами.[9]
Гнезда
Гнезда представляют собой бумажные гнезда, которые обычно представляют собой небольшие одноярусные гнезда с открытым лицом.[10] Эти гнезда можно найти в низинных районах,[2] и в них обычно 40–80 клеток.[7]
Распространение и среда обитания
Хотя первая описанная популяция P. japonicus был найден в Японии (japonicus, «Японии») впоследствии эти осы были признаны редкими в Японии, где исследователи смогли изучить их в центральной Японии.[5] Их также нашли во Вьетнаме,[4] Индия, Китай, Монголия и Корея.[3]
Колонический цикл
Посадка колонии
Колония закладывается примерно в мае, после зимовка основательница строит гнездо. Рабочие появляются вскоре после этого, часто в июне и июле. После этого появляются самцы, а затем в августе появляются новые репродуктивные самки.[7] Эти самки, которые появляются позже в августе, не собирают корм, и поэтому являются новыми репродуктивными самками.[2] Обычно насчитывается около 10 рабочих, максимум 50 репродуктивных взрослых особей в каждой колонии.[7] Если основательница исчезнет или умрет, следующий высокопоставленный рабочий унаследует колонию и откладывает яйца.[7]
Уменьшение колонии
'П. japonicus Обитает в регионах с умеренным климатом, поэтому не все эти осы переживают зиму. Это приводит к уменьшению размеров колоний, поскольку многие из них не живут долго из-за зимы.[7] Сужденные королевой женщины P. japonicus зимуют в деревянных или человеческих постройках. Они также были обнаружены в стенках свитка листа, сделанного личинками банановый шкипер до окукливания.[11][12] Это новое место для зимовки, поскольку этот банановый вредитель был завезен на Окинаву в 1971 году, возможно, из Вьетнама.[11]
Поведение
Иерархия доминирования
На протяжении всего развития колонии основательница остается самым высокопоставленным членом.[5] Рабочие редко демонстрируют доминирующее поведение перед основательницей. Иерархия доминирования в Polistes japonicus определяется не размером тела, а возрастом рабочего, как и у родственных видов Polistes instabilis. В зависимости от развития колонии молодые рабочие или пожилые рабочие занимают более высокие позиции в иерархии доминирования.[7] В период первого выводка этих ос пожилые рабочие с большей вероятностью будут занимать более высокое место в иерархии доминирования, но в период смешанного вывода верно обратное. Иерархия доминирования способствует эффективному поиску пищи в период первого выводка, а в период смешанного выводка она определяет, какие рабочие могут иметь шанс произвести собственное потомство.[7] При продвижении вверх по иерархии доминирования это чаще делают молодые работники, поскольку они получают меньше физических и физиологических повреждений в результате работы в течение более короткого периода времени.[7] Молодые работники также могут казаться более успешными в результате того, что пожилые работники не заинтересованы из-за своего возраста и маловероятной возможности их воспроизводства. Ранг важен для этого вида, потому что эта иерархия социального доминирования функционирует как механизм выбора, кто заменит основательницу и сможет воспроизводить потомство.[5]
Агрессивное поведение
Иерархия доминирования поддерживается агрессивными столкновениями, в которых люди демонстрируют доминирующее поведение, такое как взбирание, укусы или спешка.[5] Рывок - это когда человек бросается на другого и толкает его своими нижними челюстями. При спешке оса приближается к другой быстрее, чем при укусе. Укус - это когда человек кусает часть другой осы своей нижней челюстью. Спешка встречается реже, чем укус.[5] Другие виды доминирующего поведения, которые обычно встречаются у других видов, но не наблюдаются у этого вида, включают в себя доминирующий рабочий, жужжащий крыльями, укус подчиненного и поднимающийся над подчиненным на ногах.[7] Такое агрессивное поведение поддерживает иерархию социального доминирования и определяет последовательность воспроизводства среди рабочих.
Разделение труда
Основательница - королева, основавшая колонию. Она будет выполнять задания внутри и снаружи гнезда до того, как появятся рабочие, и после этого она редко будет выполнять задания вне гнезда. Из-за того, что основательница в период, предшествующий появлению самцов, требовала физических и физиологических затрат на добычу корма, основательница часто теряет свою жизнеспособность в поле и становится ленивой.[7] Основательница исключительно откладывает яйца.[7] Ожидается, что работники, занимающие доминирующее положение в обществе и занимающие высокие должности в иерархии, будут ленивы, чтобы сберечь энергию для возможности воспроизводства в будущем.[5] Если рабочие воздерживаются от поиска пищи, они могут улучшить свою физическую форму, поддерживая свою физическую и физиологическую жизнеспособность.[7] Подчиненные добывают пищу, в то время как доминанты воздерживаются от добычи в случае необходимости замены основательницы. Когда основательница обладает высокой энергией, все рабочие используют кооперативное выращивание для увеличения общего количества репродуктивного потомства и будут выполнять как экстранидальные, так и интранидальные задачи или задачи как вне, так и внутри гнезда.[7]
Коммуникация
Виляние животом - распространенная форма общения этих ос. Учительница будет вилять животом, переходя от одной клетки к другой, проверяя клетки, и часто будет тереть брюшную сторону задней части своего живота о стенки клеток при переходе от клетки к камере.[5] Виляние животом - это тихая форма общения. Основательница виляет животом дольше, чем ее заменяющие. Фактически, некоторые рабочие никогда не виляют животом. Если основательница исчезнет, работница с самым высоким рейтингом усилит свое виляние брюшком, но все равно будет меньше, чем основательница.[5] Основательницы некоторых P. japonicus популяции также демонстрируют боковые колебания. Основательница двигает своим животом быстрее при поперечной вибрации, чем при вибрации живота. При боковой вибрации основательница устойчиво удерживается на нижней части внешних стенок гребня гнезда. Она поднимает голову и трясет животом в боковом направлении. Когда она трет переднюю и среднюю часть вентральной стороны стены, издается звук.[5] Также возможно, что рабочие смогут обнаружить феромоны, которые высвобождаются, когда основательница виляет и трется кончиком живота о клеточные стенки, что является еще одной формой общения.[5]
Родственный выбор
Конфликт королевы рабочих
Большой компонент конфликта между рабочим и королевой - рабочий. откладка яиц. Обычно у многих примитивно эусоциальных бумажных ос откладка яиц рабочих подавляется агрессивным господством королевы. В некоторых случаях, в том числе P. japonicus, рабочий откладка яиц может подавляться из-за того, что королева производит самцов раньше, чем самки.[2] Основательница выполняет почти все откладки яиц, и было обнаружено, что яйца, которые не были отложены основательницей, исчезают, возможно, в результате того, что их съел рабочий или основательница.[5] Это известно как оофагия.
Распределение по полу
Инвестиционное соотношение полов для P. japonicus составляет 4,61: 1 (репродуктивные самки к самцам).[2] Ожидается, что это соотношение будет смещенным в сторону женщин, когда рабочие одерживают победу в конфликте с царицами, и беспристрастным, когда преуспевает королева-основательница. Если все самцы происходят из яиц рабочих, то ожидается, что инвестиционные коэффициенты будут беспристрастными. Если рабочие победят, тогда они смогут отбирать себе потомство и по-разному кормить самцов и самок. В случае P. japonicus, протандрическое производство является причиной сильного смещения инвестиций в рацион женщин. Протандрозное производство - это когда репродуктивные самки создаются после самцов. Было высказано предположение, что в результате полового отбора протандрия формирует преадаптацию, которая дает королеве больше возможностей контролировать производство самцов и соотношение полов. Контроль над соотношением полов происходит не из-за конкуренции и действий рабочих, пока они выращивают выводок, а, скорее, из-за способности королевы-основательницы контролировать процент яиц, которые она откладывает и оплодотворяет.[2]
Рацион питания
P. japonicus было установлено, что они питаются в основном гусеницами, обнаруженными на листьях растений. После вылупления яиц осы взрослые рабочие охотятся на гусениц, чтобы те пропитались на стадии личинки.[13] Когда этих ос изучают в лаборатории, они питаются чешуекрылые личинки, взрослые цикада грудной клетки и пчела куколки или личинки.[7]
Человеческое значение
В традиционной народной медицине широко используются материалы для гнезд, мед и личинки социальных ос как в единственном, так и в сыром виде.[6] В Китае, Корее и Японии гнезда P. japonicus использовались как традиционная медицина. Сообщается, что неочищенные экстракты могут обладать разнообразными фармакологическими свойствами, включая противовоспалительные, противовирусные, антимикробные, противоопухолевые и анестезирующие свойства.[6]
Рекомендации
- ^ "Polistes japonicus de Saussure, 1858 г.". GBIF.org. Получено 1 мая 2017.
- ^ а б c d е ж грамм час Судзуки, Тадаши (1986). «Графики производства самцов и репродуктивных самок, инвестиционные соотношения полов и конфликт рабочих и королев у бумажных ос». Американский натуралист. 128 (3): 366–378. Дои:10.1086/284568. JSTOR 2461431.
- ^ а б Карпентер, Джеймс (1996). «Контрольный список распространения видов рода Polistes (Hymenoptera: Vespidae; Polistinae, Polistini)». Американский музей Novitates.
- ^ а б c Нгуен, Льен Тхи Фыонг (2014). «Распространение и гнезда бумажных ос Polistes (Polistella) на северо-востоке Вьетнама, с описанием нового вида (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae)». ZooKeys. 368 (368): 45–63. Дои:10.3897 / zookeys.368.6426. ЧВК 3904069. PMID 24478582.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л Исикава, Ю. (2011). «Королевы Polistes japonicus (Hymenoptera, Vespidae) монополизируют откладывание яиц, но не являются наиболее активными агрессорами во взаимодействиях доминант-подчинение». Насекомые Sociaux. 58 (4): 519–529. Дои:10.1007 / s00040-011-0173-у.
- ^ а б c Фудзивара, Юмико (2008). «Хинон, выделенный из гнезда Vespa simillima, и его ингибирующий эффект на раковые клетки печени крыс». Цитировать журнал требует
| журнал =(помощь) - ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Исикава, Ю. (2010). «Иерархия доминирования среди рабочих меняется с развитием колонии в колониях бумажных ос Polistes japonicus (Hymenoptera, Vespidae) с небольшим количеством рабочих». Насекомые Sociaux. 57 (4): 465–475. Дои:10.1007 / s00040-010-0106-1.
- ^ Штрассманн, Дж. Э. (2000). «Филогенетический взгляд на эволюцию последовательностей в микросателлитных локусах». J. Mol. Evol. 50 (4): 324–38. Дои:10.1007 / s002399910036. PMID 10795824.
- ^ Хелмс, Кен (1994). «Половой диморфизм размера и соотношение полов у пчел и ос». Американский натуралист. 143 (3): 418–434. Дои:10.1086/285611. JSTOR 2462738.
- ^ Джандт, Дж. М. (2014). «Бумажные осы Polistes: модельный род для изучения иерархий социального доминирования». Насекомые Sociaux. 61: 11–27. Дои:10.1007 / s00040-013-0328-0.
- ^ а б Ито, Йосиаки (1986). "Свиток листьев бананового шкипера: новое место зимовки окинавской бумажной осы, Polistes japonicus" (PDF). Энтомологическое общество Японии.
- ^ Биологический контроль над банановым шкипером Pelopidas thrax (Linnaeus) (Lepidoptera; Hesperiidae) на Гавайях. / Мау, Р. Ф. Л .; Murai, K .; Кумаширо, Б .; Терамото, К.
- ^ Чикараиси, Ёсито (2011). «Отношения N / 14N аминокислот как инструмент для изучения наземных пищевых сетей: тематическое исследование наземных насекомых (пчел, ос и шершней)». Экологические исследования. 26 (4): 835–844. Дои:10.1007 / s11284-011-0844-1.