Umbonia crassicornis - Umbonia crassicornis
| Umbonia crassicornis | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
| Королевство: | |
| Тип: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Подотряд: | |
| Инфразаказ: | |
| Надсемейство: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | U. crassicornis |
| Биномиальное имя | |
| Umbonia crassicornis (Амиот и Сервиль, 1843 г.) | |
Жуки-шипы являются обычным и широко распространенным членом семейства насекомых Membracidae, а также случайный вредитель декоративных растений и фруктовых деревьев в южной Флориде. Длина тела взрослой особи составляет примерно 10 миллиметров (0,39 дюйма). Это разные виды по размеру, цвету и структуре, особенно рог переднеспинки у самцов (который более наклонен назад, чем у самок, и часто несколько расширен на вершине). Эта высокая, по существу перпендикулярная шиповидная переднеспинка отпугивает птиц и других хищников от еды, хотя бы потому, что ошибочно принимает ее за шип. Обычно взрослые особи имеют зеленый или желтый цвет с красноватыми линиями и коричневатыми отметинами.
Распределение
Вид ограничен более теплым климатом, где температура в среднем остается выше нуля. Это ограничивает вид тропическими регионами Северной Южная Америка к Мексика и Флорида. Любой диапазон температуры ниже 0 градусов фатален, приводя к уменьшению популяции на 10-90 процентов при понижении температуры.[1] Предпочитаемые хозяева - декоративные и плодовые деревья субтропический регионы, питающиеся соком внутри растений.[2]
Размножение
женский Umbonia crassicornis часто откладывают около 100 яиц за один раз в стебель растения,[2] под корой. Однако иногда самка откладывает яйца в лист. черешок хотя иногда они могут проливаться. Самка выберет место для высиживания в зависимости от того, сможет ли она обернуть ноги вокруг ветки (диаметр около 3,8 мм).[3] Мать останется с кладкой (группой молодых), пока нимфы не станут зрелыми. Без взрослой самки, присутствующей во время развития нимф, выживаемость кладки падает с 53% до 27%.[3] Если самка, защищающая кладку, умирает, кладку может перенять ближайшая самка, и две кладки объединятся в одну, хотя выживаемость значительно снизится.[3]
Клатч обычно состоит из всех полных братьев и сестер, поскольку самка обычно спаривается только один раз, и братья и сестры с большей вероятностью будут защищать друг друга на основе этого близкого родства.[2] Проблема с большой группой близкородственных молодых людей, растущих вместе, - это возможность Инбридинг как только особи достигают репродуктивной зрелости.[4] Когда это происходит, выживаемость потомства значительно падает из-за мутаций, вызывающих мое спаривание с братом или сестрой.[4]
Выбор партнера
Потому что женщина U. crassicornis спаривается только один раз в жизни (обычно), самцы вынуждены искать самку и соревноваться за нее. то, как они это делают, называется стратегией «муха-зов-прогулка» [5] в котором самец будет перелетать с одного растения на другое, а затем ходить и расхаживать. Как только они сталкиваются с самкой, самец подает ей вибрационные сигналы и, если нет ответа, летит к другому дереву. Если самка реагирует на эти вибрации, самец приближается к самке и забирается на ее бок, чтобы начать спаривание.[5]
Механическая основа ухаживания
Выполняя свой призыв к ухаживанию, терновник задействует мышцы в своих брюшная полость для генерации непрерывного вызова, который уменьшается в частота по мере того, как тон становится длиннее, и периодически появляются высокочастотные щелчки во время вызова, вызванные мышцами, натягивающими рог насекомого, что приводит к щелчкам.[6]
Конкуренция
Из-за метода активного поиска партнера у самцов существует значительная разница в способности к спариванию у старших самцов (25-33 дней) и более молодых самцов (19-25 дней) из-за потери способности выдерживать полет. и соревноваться физически с другими мужчинами.[5] Старшие самцы ходят только в поисках самок, и их частота встреч намного ниже, чем у самцов, которые могут перелетать с дерева на дерево. Хотя если у самки есть выбор между молодым и старшим самцом, она почти всегда выберет старшего самца, теории предсказывают, что это происходит из-за их возросшей сексуальной рекламы и что в целом они чаще ухаживают. [4]
Предвзятость секса
Когда самка сажает яйца на ветку, ее кладка расходует много ресурсов этого участка. Из-за этого некоторые кладки потребляют больше ресурсов, чем может предоставить растение-хозяин, в результате взрослые особи могут быть намного меньше, чем предпочитают. [7]. Самка с меньшим размером тела, хотя и может откладывать меньше яиц, чем более крупная самка, не повлияет на ее общую репродуктивную способность и все равно сможет произвести жизнеспособное потомство. Самцы, с другой стороны, должны соревноваться с другими самцами за воспроизводство, поэтому их размер меньше среднего будет влиять на его способность спариваться и находить пищу. [7]. Эти факторы способствуют изменению соотношения полов, которое мы видим в U. crassicornis быть большим числом женщин в популяциях, чем мужчин.
Рассредоточение
Как только детеныши созреют до такой степени, что они могут покинуть стайку, самцы покидают сначала в среднем около 7 метров от растения-хозяина, тогда как самки, которые покидают после того, как самец остается ближе, всего лишь на 3 метра. [8] Такое разделение полов помогает препятствовать инбридингу и приводит к более стабильной популяции. Хотя инбридинг не идеален, мы все еще наблюдаем его в близких популяциях, и, похоже, не существует многих профилактических мер для предотвращения инбридинга, кроме предпочтения самками старших самцов.[4]
Коммуникация
Umbonia crassicornis обычно используют субстратную форму общения, позволяющую родителю и нимфам общаться посредством химически вызванных вибраций. Основная причина этих вибрационных сигналов - реакция на хищников, таких как летучая оса (один из главных хищников нимфы). Также видно, что вибрации можно использовать для общения внутри расплода.[2]
Эти сигналы действуют как антихищник реагируя и предупреждая мать о наличии опасности, мать, однако, будет реагировать на выводок только в том случае, если их сигналы синхронизированы, поэтому вся группа должна работать вместе, чтобы предупредить мать, иначе она не ответит.[2] Чтобы добиться этого, молодые должны реагировать сразу же после того, как услышали сигнал от другой нимфы, чтобы их реакция была синхронизирована. При этом выводок решает, стоит ли рисковать нападением матери и, возможно, удалением из стада. Если все молодняк в выводке решает, что опасность стоит риска, создается синхронный сигнал. Если по поводу нарушения позвонят лишь несколько нимф, синхронизация не будет достигнута, и мать не ответит. Если мать по-прежнему не может найти угрозу после того, как детеныш подал ей сигнал, она ответит «просить о помощи», чтобы найти хищника.[9]
Хотя нимфы - хороший детектор хищников, ни одна нимфа не может предсказать, исчезла угроза или нет, потому что каждый человек может сканировать только небольшую область. Единственный хороший показатель того, что хищник отступил, - это мать. После того, как они предотвратят угрозу, мать пошлет сигнал своим детенышам, чтобы сказать им, что они в безопасности. [9]
Ложные срабатывания
Живя в группе, один человек может вызвать множество реакций во всей системе. Если один человек реагирует на стимул, который не является реальной угрозой, то реакция проходит через всю группу и стимулирует реакцию матери. Из-за этого ложного ответа всех участников вся группа упускает возможности кормления.[9] Когда мать получает сигнал ложной тревоги и она не может обнаружить хищника, она посылает сигнал нимфам, предупреждая их, что хищника нет. Этот сигнал действует как Сигнал отрицательной обратной связи по сути, обучение нимф, чтобы они были менее чувствительны к нарушениям и стали более точными в обнаружении потенциальных угроз.[9]
Соперничество между детьми
Когда большое количество потомков подвергается нападению хищника, фактор риска распространяется неравномерно на всех детенышей. Определенные обстоятельства приводят к соперничеству братьев и сестер в выводке терновых клопов. Присутствует ли мать или нет, может определить, будут ли выводки соревноваться друг с другом. Когда присутствует самка, хищнику удается удалить нимфу только в 25% случаев, это число возрастает до 95%, когда самка отсутствует.[10]
Если хищник приближается к скоплению, он с большей вероятностью схватит нимфу, которая находится на краю скопления, это вызывает соперничество между братьями и сестрами за желание оказаться в центре выводка и будет бороться за то, кто будет снаружи. потому что у них более высокий риск стать жертвой.[10]
Еще один важный фактор, приводящий к конкуренции, - это близость нимфы к матери. Среднее время, которое требуется матери, чтобы преодолеть 1,5 см (примерно длина тела матери), составляет 7,7 секунды, это достаточно времени для хищника, такого как оса, чтобы облететь выводок и отойти от матери.[10] Из-за этого братья и сестры будут бороться за самые близкие к матери места для лучшей защиты.
Рекомендации
- ^ Доуэлл Р., Т. Вуд (2014): Влияние температур замерзания на распределение Umbonia crassicornis (Hemiptera: Membracidae) во Флориде. Энтомолог из Флориды: 97, 317-319
- ^ а б c d е Кокрофт Б. (1999): Коммуникация между родителями и потомками в ответ на хищников у субсоциальной древегрысы (Hemiptera: Membracidae: Umbonia crassicornis). Этология: 105, 553-568
- ^ а б c Доуэлл Р., Т. Вуд (2014): Выживаемость выводящих самок и характеристики мест откладки яиц Umbonia crassicornis (Amyot & Serville, 1843) (Hemiptera: Membracidae). Пан-Тихоокеанский энтомолог: 90, 57-65
- ^ а б c d Де Лука П., Р. Кокрофт (2008): Влияние возраста и родства на паттерны спаривания у шиповников-древоточцев: Избежание инбридинга или толерантность к инбридингу? Поведенческая экология и социобиология: 62, 1869-1875 гг.
- ^ а б c Де Лука П., Р. Кокрофт (2011): Влияние возраста на поведение самца в поисках партнера у древоточцев Thornbug Treehoppers. Этология: 117, 440-450
- ^ Майлз К., Б. Эллисон, М. Лозинджер, К. Су, Р. Майлз (2017): Моторные и механические основы призыва ухаживания самца древесной прыгуна Umbonia crassicornis. Компания биологов: 220, 1915-1924 гг.
- ^ а б Вуд Т., Р. Доуэлл (1984): Соотношение полов в Umbonia crassicornis Амиот и Сервиль (Homoptera: Membracidae). Американский натуралист из Мидленда: 112, 58-66.
- ^ Вуд Т., Р. Доуэлл (1985): Репродуктивное поведение и рассредоточенность Umbonia crassicornis (Homoptera: Membracidae). Энтомолог из Флориды: 68, 151-158.
- ^ а б c d Хэмел Дж., Р. Кокрофт (2012): Отрицательная обратная связь от материнских сигналов снижает количество ложных тревог за счет коллективной сигнализации потомства. Труды Лондонского королевского общества: 279, 3820-3826
- ^ а б c Кокрофт Р. (2002): Защита от хищников как ограниченный ресурс: неравный риск хищничества в выводках насекомых с материнской заботой. Экология поведения: 13, 125-133
внешняя ссылка
- Umbonia crassicornis на Университет Флориды / Институт продовольственных и сельскохозяйственных наук Избранные существа