Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Бомбус фригидус
Bombus frigidus.PNG
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Apidae
Род:Бомбус
Подрод:Пиробомб
Разновидность:
B. frigidus
Биномиальное имя
Бомбус фригидус
Смит, 1854 г. [2]
Bombus frigidus range.jpg

Bombus frigidus , холодный шмель , является редким видом шмеля, который в основном встречается в Канаде и некоторых частях Соединенных Штатов.

Эти пчелы адаптировались к своей холодной среде, имея возможность поддерживать внутреннюю температуру в определенном диапазоне, а также выделять тепло для поддержания тепла в колонии. Дополнительной адаптацией к холоду является сокращение продолжительности совокупления. Кроме того, B. frigidus установил связь с Mertensia paniculata, так что цвет цветов сигнализирует пчелам, когда им нужно получить нектар.

Таксономия и филогения [ править ]

Bombus frigidus был обнаружен в 1854 году Фредериком Смитом и внесен в Каталог перепончатокрылых насекомых в коллекции Британского музея, который был опубликован в 1859 году. [3] Некоторые виды из Аппалачей были включены в этот вид в прошлом, но не в более новых источниках. Эту пчелу можно спутать с Bombus mixtus и Bombus balteatus . Пчелы семейства Apidae состоят из медоносных пчел , шмелей и пчел без жала . [1]

Описание [ править ]

Фригидный шмель ( Bombus frigidus ) на высокой белой болотной орхидее ( Platanthera dilatata ).

У Bombus frigidus желтая грудная клетка и T1-T2. T1-T5 относится к спинному животу пчелы, причем T1 находится ближе к отделу грудной клетки и брюшка. Между крыльями имеется черная полоса (у некоторых самцов полоски может не быть). T4-T5 оранжевого или желтого цвета. [4] Волосы на лице у женщин черные (у мужчин могут быть черными или желтыми). Корбикулярная бахрома (пыльцевой мешок возле спины пчелы) бледно-оранжевого цвета. Длина волос длинная, а самцы примерно вдвое меньше королевы. Волосы на ногах у обоих полов черные. [4]

Распространение и среда обитания [ править ]

Bombus frigidus - редкая пчела, которая встречается от Аляски до восточного побережья Канады и на юге, вплоть до Колорадо. Были ошибочные сообщения о том, что пчел заметили в Калифорнии, Огайо, Теннесси, Северной Каролине и Вирджинии. Эти арктические пчелы обитают в холодных, высокоширотных или высокогорных районах. [1] Их колонии образуются либо в небольших норах, либо на земле. Несмотря на свою редкость, их популяция не уменьшается, как у других шмелей, и они считаются « вызывающими наименьшее беспокойство » с точки зрения охранного статуса . [1]

Поведение [ править ]

Цикл колонии [ править ]

Как и большинство шмелей, B. frigidus имеет эусоциальную сезонную колонию, в которой царица живет в течение года. Зимой царица будет оставаться в небольшой камере в земле, которую она ранее нашла или выкопала для себя, называемой спячкой. Как только в середине мая сойдет снег, матка приступит к поискам места для гнезда. Королевы B. frigidus, как правило, покидают зимнюю спячку раньше, чем другие арктические пчелы. Кроме того, у арктических пчел яичники развиваются быстрее, чем у пчел умеренного пояса. Это позволяет арктическим пчелам быстрее создавать свои семьи, что необходимо из-за более короткого промежутка времени между зимами в арктических регионах. [5]Королевы летают близко к земле, часто останавливаясь, чтобы осмотреть потенциальное место гнездования. Пока королева ищет, она не несет пыльцы. Как только подходящее место будет найдено, она начнет собирать пыльцу, чтобы сделать комок расплода и накормить его. Она также начнет строить восковую чашу, называемую горшком для меда, для хранения пыльцы и нектара. Когда гнездо будет готово, она откладывает яйца на расплод и насиживает их брюшком. Королева останется в гнезде до тех пор, пока ей не понадобится больше еды или пока не вылупятся яйца. [4]Яйца вылупляются примерно через четыре дня после кладки, но первые рабочие вылупляются через четыре недели. Колония продолжит расти в течение лета, и королева продолжит откладывать яйца, редко покидая гнездо. Рабочие будут снабжать ее нектаром, поддерживать колонию и помогать ей производить потомство мужского пола. Вскоре после этого появляются новые матки. Репродуктивные пчелы покинут колонию для спаривания примерно в начале сентября. После спаривания самцы умрут, и новые королевы получат нектар на короткое время, прежде чем найдут новую зимнюю спячку . [4] [6]

Брачное поведение [ править ]

Bombus frigidus отличается от большинства шмелей продолжительностью спаривания. Этим пчелам требуется примерно десять минут для совокупления, что значительно меньше, чем у других пчел за тридцать-восемьдесят минут. Самец нанесет запах на видные объекты и будет лететь по маршруту, пока не найдет себе пару. [1] феромоны производятся с помощью пары желез в губной железе . Самец схватится за грудную клетку самки, чтобы занять нужное положение. Затем королева отодвинет свое жало в сторону, если она хочет совокупиться.с ним. После передачи спермы самец выделяет липкую смесь в самку. Когда смесь затвердеет, другие самцы не смогут совокупляться с самкой. Это увеличивает вероятность того, что гены этого конкретного самца будут переданы. [7] После спаривания самец вскоре умрет. [8]

Регулировка температуры [ править ]

Более крупные пчелы лучше сохраняют тепло при низких температурах, чем более мелкие. Это связано с тем, что площадь поверхности увеличивается медленнее, чем объем, таким образом, более крупные пчелы с большим объемом могут сохранять метаболически генерируемое тепло. Пчелы B. frigidus - один из самых крупных видов шмелей, с расчетной сухой массой 0,2571 грамма и объемом 40,3 мм ^ 3 для маток. Расчетная масса рабочих пчел составляет 0,1296 грамма, а объем - 27,9 мм ^ 3. Средняя температура грудной клетки как у маток, так и у рабочих составляет 36,2 ° C [9]. Это позволяет им выжить при температурах и высотах, которые убивают более мелких пчел. У большего размера есть недостаток: увеличение размера приводит к необходимости увеличения грудного отдела.температуры для начала полета. Другими словами, существует верхний предел того, насколько большими должны стать пчелы. Если пчела слишком большая, она не сможет достичь необходимой внутренней температуры для полета, что сделает ее уязвимой для хищников и не сможет добывать себе пищу. Следовательно, он умрет и не передаст свои гены, и естественный отбор предотвратит размножение этих более крупных пчел. [9]

Bombus frigidus, похоже, также может передавать тепло от грудной клетки к брюшной полости. Они могут сделать это для того, чтобы поддерживать в колонии определенную температуру. Чтобы заменить тепло, передаваемое от грудной клетки к брюшной полости и передаваемое в колонию, пчела может дрожать, используя летательные мышцы грудной клетки. [10]

Признание и дискриминация родственников [ править ]

Было замечено, что Bombus frigidus преимущественно размножается с не-гнездовыми товарищами, распознавая естественные сигналы. Точные сигналы неизвестны, но это могут быть определенные способы полета, феромон или определенный звук. По сравнению с другими шмелями, B. frigidus тратит значительно меньше времени на совокупление и в целом имеет меньшее количество совокуплений, при этом сохраняя такой же репродуктивный успех, как и другие шмели. [11] Это экономит время и энергию пчел и защищает пчел от хищников (меньшее время совокупления означает меньшее время нахождения на открытом воздухе, уязвимое для хищников). В редких случаях, когда совокупляются две пчелы-сожители, время показывается очень коротким, что означает, что сперма могла не передаваться. [11]

Когда самцы и самки пчел часто сталкиваются друг с другом без подсказок окружающей среды, естественный отбор, скорее всего, будет способствовать механизму естественных сигналов. Кроме того, сексуально активные самцы и самки часто не могут разойтись во время брачного сезона и, таким образом, столкнутся друг с другом. Эта неспособность рассредоточиться делает распознавание естественных сигналов жизненно важным для успеха генов улья. [11]

Этот шмель, как известно, является одним из по крайней мере двух видов шмелей, у которых есть механизм против инбридинга (другой вид - Bombus bifarius ). Когда плодовитые королевы и трутни из одной колонии встречаются во время брачного периода, они стараются избегать друг друга. [12] У других пчел инбридинга избегают, потому что самки и самцы из одной и той же колонии вряд ли встретятся друг с другом. В целом инбридинг у пчел не является распространенным явлением.

Взаимодействие с другими видами [ править ]

Диета [ править ]

Bombus frigidus питается нектаром растений своим средне-коротким языком. Пчелы восточной части Северной Америки обычно получают нектар из Cirsium (чертополох), Epilobium , герани , Mertensia (колокольчики), Taraxacum officinale (одуванчик) и Trifolium (клевер). Для пчел в западной половине это растения Epilobium , Lupinus , Geranium , Symphoricarpos , Trifolium и Achillea . [4] Этот нектар возвращается в колонию, чтобы личинки могли питаться. [6]

Паразиты [ править ]

Bombus frigidus преимущественно паразитирует клещами рода Pneumolaelaps, включая longanalis , richardsi и sinahi . Клещи чаще всего встречаются на горшках с медом или в цилиндрах для пыльцы. Когда клещи находятся на самих пчелах, они в основном встречаются на пчелах-матках и самцах, но не на рабочих пчелах. Это можно объяснить тем, что только пчелиные матки (и прикрепленные к ним клещи) имеют шанс дожить до следующей весны. Самцы пчел обычно проникают в гнезда своих и других видов, давая клещам возможность распространиться в другую колонию или другую матку. [13]

Мутуализм [ править ]

На первый взгляд отношения между B. frigidus и Mertensia paniculata (колокольчики) могут выглядеть так, как будто пчелы просто крадут нектар, не помогая цветку опыляться, но это только половина дела. Этот конкретный цветок имеет две стадии: молодые цветки розовые и производят пыльцу, а более старые цветы голубые и производят нектар. Когда пчела встречает розовый цветок, она забирается в пасть раскрытых цветов или раскрытых закрытых цветов, чтобы добраться до пыльцы. [14]Когда пчела встречает синий цветок, она минует рот и направляется прямо к венчику, содержащему нектар. У этого растения цветы, которые распускаются последовательно. Это означает, что любое конкретное растение может иметь как розовые, так и голубые цветы. Синие цветы привлекают пчел на это растение, где пчелы получают как нектар, так и пыльцу. Было обнаружено, что растения с голубыми и розовыми цветками в два раза чаще посещались пчелами по сравнению с растениями с розовыми цветками. Так что обычный мутуалистический обмен пищи на опыление все еще существует; он просто существует в другом формате. [14]

Сохранение [ править ]

Самая большая угроза, с которой сталкивается B. frigidus, - это изменение климата, поскольку эти пчелы обитают в особом климате. С повышением температуры пчелы могут уйти либо дальше на север, либо к исчезновению. С повышением температуры снег уплотняется не так плотно. Это приводит к более раннему таянию, и летом вода не так легко доступна. Это приводит к высыханию среды обитания и меньшему количеству цветущих растений, что снижает количество нектара для пчел. [1]

В высокогорных холодных средах обитания также, как правило, меньше видов, и поэтому они содержат меньше разнообразия и более простые пищевые сети. Это означает, что если B. frigidus почувствует влияние изменения климата, то и другие виды, взаимодействующие с пчелами, также пострадают. Следовательно, общий результат будет более выраженным. [1]

Менее важные (но все же значимые) угрозы включают потерю среды обитания, использование пестицидов, болезни от управляемых опылителей (болезни, исходящие от насекомых, выращенных людьми, таких как медоносные пчелы и муравьиные фермы), а также конкуренция с пчелами, которые перемещаются на север из-за более высоких температур и потерянные среды обитания. [1]

Сельское хозяйство [ править ]

Для увеличения опыления и производства низкорослых растений голубики в Ньюфаундленд, Канада , были импортированы неместные виды пчел. Поскольку эти пчелы не из этой местности и выращиваются на фермах, они заражены болезнями и паразитами, от которых местные пчелы не имеют защиты. [15] Это привело к сокращению численности всех видов Bombus в этом районе, и, к сожалению, многие местные растения полагаются на эти местные виды для опыления. С уменьшением количества естественных опылителей эти растения могут в конечном итоге быть заменены растениями, которые предпочитают импортируемые пчелы. Это изменение в жизни растений может, в свою очередь, уменьшить разнообразие птиц и млекопитающих. [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h Hatfield, R .; Jepsen, S .; Thorp, R .; Richardson, L .; Колла, С. (2014). « Бомбус фригидус ». Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП . 2014 : e.T44937790A69002715. DOI : 10.2305 / IUCN.UK.2014-3.RLTS.T44937790A69002715.en .
  2. ^ "Bombus frigidus Smith, 1854" . Откройте для себя жизнь ( Американский музей естественной истории ) . Проверено 30 января 2013 года .
  3. ^ History)., Британский музей (Natural; Smith, Frederick (1853). Подробности - Каталог перепончатокрылых насекомых в коллекции Британского музея. - Библиотека наследия биоразнообразия . Doi : 10.5962 / bhl.title.20999 .
  4. ^ a b c d e Джонатан Кох; Джеймс Стрэндж; Пол Уильямс (2012). "Шмели Западной части Соединенных Штатов" (PDF) . Общество Ксерсеса. С. 9, 46–49. Архивировано из оригинала (PDF, 7,56 МБ) 20 марта 2015 года . Проверено 30 января 2013 года .
  5. ^ Фогт, Ф. Даниэль; Генрих, Бернд; Dabolt, Thomas O .; Макбат, Хизер Л. (01.09.1994). «Развитие завязи и основание колонии у маток шмелей субарктики и умеренного пояса». Канадский зоологический журнал . 72 (9): 1551–1556. DOI : 10.1139 / z94-206 . ISSN 0008-4301 . 
  6. ^ a b Шейла Колла; Лейф Ричардсон; Пол Уильямс (2011). «Шмели восточной части Соединенных Штатов» (PDF) . Общество Ксерсеса. С. 7–9, 34–37 . Проверено 19 сентября 2015 года .
  7. ^ Смит, Лаура. «Спаривание, смерть и гибернация шмелей; 4 этап жизненного цикла колонии шмелей» . www.bumblebee.org . Проверено 26 сентября 2015 .
  8. ^ Valterova, Ирена (21 февраля 1999). «Обоняние маркировки в мужском поведении перед началом Bombus confusus» . Журнал химической экологии . 25 (7): 1489–1500. DOI : 10,1023 / A: 1020824529729 . Проверено 19 сентября 2015 года .
  9. ^ а б Епископ, Дж. А; Армбрустер, WS (1999-10-01). «Терморегулирующие способности пчел Аляски: влияние размера, филогении и экологии» . Функциональная экология . 13 (5): 711–724. DOI : 10.1046 / j.1365-2435.1999.00351.x . ISSN 1365-2435 . S2CID 55766642 .  
  10. ^ Генрих, Бернд; Фогт, Ф. Дэниел (1993-03-01). «Регулирование брюшной температуры арктическими шмелями». Физиологическая зоология . 66 (2): 257–269. DOI : 10.1086 / physzool.66.2.30163689 . JSTOR 30163689 . 
  11. ^ a b c Фостер, Робин Л. (1992-07-01). «Распознавание сородичей как механизм предотвращения инбридинга у шмелей (Hymenoptera: Apidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества . 65 (3): 238–243. JSTOR 25085362 . 
  12. ^ Пенелопа Р. Уайтхорн; Мэтью К. Тинсли; Дэйв Гоулсон (27 марта 2009 г.). Жан Луво; Фридрих Руттнер (ред.). «Распознавание родства и сопротивление инбридингу у шмелей» (PDF (126 kB)) . Apidologie . 40 (6): 627–633. DOI : 10.1051 / apido / 2009050 . Проверено 2 февраля 2013 года .
  13. ^ Хантер, Престон Э .; Муж, Роберт В. (1 июня 1973 г.). «Пневмолаэпс (Acarina: Laelapidae) клещи из Северной Америки и Гренландии» . Энтомолог из Флориды . 56 (2): 77–91. DOI : 10.2307 / 3493231 . JSTOR 3493231 . 
  14. ^ a b Гиллис, Анна Мария (1993-11-01). «Обновление исследования II». Биология . 43 (10): 677–679. DOI : 10.2307 / 1312338 . JSTOR 1312338 . 
  15. ^ a b Хикс, Барри Дж. (2011). «Опыление голубики низкорослой (Vaccinium angustifolium) на Ньюфаундленде местными и интродуцированными пчелами» (PDF) . Акадское энтомологическое общество . Проверено 19 сентября 2015 года .