Энченопа бинотата комплекс
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Энченопа бинотата комплекс
Двуручный Treehopper (Enchenopa binotata) - Guelph, Ontario.jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Класс:
Насекомое
Порядок:
Hemiptera
Семья:
Membracidae
Род:
Энченопа
Видовой комплекс :
E. binotata
Биномиальное имя
Энченопа бинотата
Карта E.bin.jpg
Карта, показывающая распространение E. binotata [1]

Enchenopa binotata (Hemiptera: Membraciade) представляет собой комплекс из множества видов, обитающих в основном в восточной части Северной Америки, [2] [3] [4], но также зарегистрирован в Центральной Америке. [5] Они обычно называют treehoppers и заболонные кормления насекомых . [2] Виды в комплексе выглядят похожими друг на друга по морфологии, [6] но определяются как разные виды в зависимости от растения-хозяина, которое они занимают.

Биология

Морфология

Нимфы (молодые особи) E. binotata изначально имеют размер ≤1 мм с серой и черной окраской. У нимф есть 5 возрастов, пока они не станут взрослыми, что может занять 3-4 недели. [6] Взрослые они могут иметь размер от 7 до 9 мм. [7] и имеют две желтые отметины на спине. Название их вида происходит от этих двух отметин; bi- , что означает «два», -notata , что означает «отмечать». Они образуют на голове шиповидные структуры, называемые переднеспинкой . Эти цикадки - настоящие жуки, принадлежащие к отряду Hemiptera , у которых у всех общая морфология рта; сосущий ротовой аппарат. [8]

  • Развитие нимфы E. binotata [9]

  • Нимфы (молодые) цикадки E. binotata на Ptelea trifoliata (вафельный ясень)

  • Старые нимфы на вафельной золе

  • Взрослая E. binotata на вафельной золе. Автор: доктор Кейси Фаулер-Финн.

Вибрационная коммуникация

Основная статья: Сейсмическая связь
Самец цикадки E. binotata 'Ptelea' из популяции Иллинойса, передающий сигналы при 24 ° C
Сигнал самца E. binotata, содержащий 2 сигнала в 1 схватке по 2 импульса каждый

Самцы цикадок E. binotata создают передаваемые субстратом колебания на стеблях, черешках и листьях своих растений-хозяев, которые перемещаются по всему растению. Самки улавливают эти вибрационные сигналы с помощью специальных структур на ногах, а также реагируют через растения. [10] Мужские сигналы сложнее, чем женские ответы. Сигналы самцов и самок тональные, но самки отвечают хрюкающими звуками с меньшей частотой, чем самцы. У самок есть особые видовые предпочтения, и они предпочитают сигналы, близкие к этим конкретным частотам. [11] Дуэт самок с самцами помогает самцу найти самок. [12] [13]Вибрации, передаваемые субстратом, характерны не только для цикад, большинство насекомых (более 90%) используют вибрации субстрата для общения внутри видов и между видами. [12] Существует множество способов, которыми насекомые могут создавать вибрации для общения, и даже больше вариаций в том, как они используют вибрационную коммуникацию (например, брачные крики, совместный поиск пищи или ловля добычи). [14]

Брачное поведение и размножение

Самцы ищут себе пару, перелетая с одного растения на другое. Приземляясь, они производят рекламные сигналы и ждут ответа самок. [2] [11] [15] Различные виды в этой кладе наиболее различаются по частоте (Гц) их сигналов спаривания. [3] [16] [17] [18] [19]

Самцы летают или перепрыгивают с растения на растение в поисках скоплений самок. [15] Самки спариваются только один раз, а самцы - несколько раз. Вскоре после спаривания самка она начинала откладывать яйца в стебель растения. У самок есть пилообразные яйцеклады, которые позволяют им делать надрез в стебле растения и откладывать яйца. Когда щели заполнены, она покрывает их белыми выделениями, называемыми яичной пеной. Яичная пена защищает яйца от элементов, биотических и абиотических. [20]

Сдвиг хозяев и симпатрическое видообразование

Ассортативная вязка

Основная статья: Ассортативная вязка

Взрослые самки в основном реагируют на сигналы сородича. [21] [22] Самки, которые принадлежат к другому растению-хозяину, чем самец, редко реагируют на сигналы самца. Если они ответят, шансы на успех спаривания еще ниже.

У самок есть брачные окна, которые следуют за самцами сородича. Такая репродуктивная изоляция способствовала расхождению клады. Более близкие по возрасту самцы и самки с большей вероятностью образуют пре-копулятивные и копулятивные пары. Большие временные промежутки между фенологиями растений создают больше нарушений в потоке генов между симпатрически встречающимися видами. [23]

Самки, как правило, остаются на своих натальных растениях и предпочитают спариваться и откладывать на них яйца, что называется филопатрией . [24] Яйца, которые были отложены на растениях, не являющихся хозяевами, имеют более высокую смертность из-за различного питания растений и отсутствия местных муравьев, которые питают и защищают нимф. [11]

Фенология

Основная статья: Фенология

История жизни этого вида варьируется в зависимости от фенологии растений-хозяев. [20] Эти цикадки откладывают яйца на ветвях растения-хозяина, а также проводят свою молодую и взрослую жизнь на одном растении. [2]Вылупившиеся яйца этих цикадок связаны с сокодвижением своих растений-хозяев. После зимы приток сока растений к стеблям - это стимул, который необходим яйцам для вылупления яиц. После того, как они вылупились из стеблей как нимфы, они линяют до зрелого возраста (окончательная форма). Самцы начинают подавать первые сигналы через неделю после достижения взрослого возраста. Самки становятся репродуктивно восприимчивыми примерно на 1-2 недели относительно самцов. После размножения самки остаются на одном растении и непрерывно откладывают яйца до тех пор, пока они не закончатся или пока не наступят первые заморозки. Самцы живут короче самок и обычно несколько раз умирают вскоре после спаривания.

Предлагаемое филогенетическое дерево для энченопы [3]

В комплексе есть несколько видов под одним названием, за которыми следует род растения-хозяина (например, Enchenopa binotata «Ptelea» для видов, обитающих в Ptelea trifoliata ). [6] Питательная ценность сока растения-хозяина может замедлить или ускорить созревание взрослых особей и вылупление яиц. Сок с более необходимыми питательными веществами или большим потоком сока для данного вида может способствовать более быстрому созреванию и / или вылуплению яиц. [11] Виды на разных растениях-хозяевах развили аллохронную фенологию. Это означает, что виды на разных растениях-хозяевах эволюционировали в разное время в своей истории жизни. [20]


Мужские сигналы разных видов в составе комплекса Enchenopa binotata [25]

Филогенетика

Филогенетические данные показали, что этот вид цикадок Восточной Северной Америки ( E. binotata ) произошел от двух близкородственных видов Enchenopa из Центральной и Южной Америки. [26] Эти два вида Enchenopa известны как многоядные (питаются несколькими видами растений) в отличие от E. binotata, которые являются монофагами (питаются только одним видом растений). [3] [6] [11]

Частота мужского сигнала более наследуема, чем женское предпочтение определенных частот. Это означает, что на частоту мужского сигнала оказывается большее давление отбора, чем на женское предпочтение. Выбор самки на самом деле мог быть давлением отбора, которое привело к расхождению частот мужских сигналов в комплексе видов E. binotata . [3]

Растения-хозяева видов в комплексе

  • Американский горько-сладкий Celastrus scandens [6] [20] [27]
  • Черный ограда калины prunifolium [6] [20] [27]
  • Черная акация Robinia pseudoacacia [6] [20]
  • Redbud Cercis canadensis [6] [20] [27]
  • Тюльпанное дерево Liriodendron tulipifera [6] [25]
  • Шагбарк гикори Carya ovata [6] [25]
  • Вафельный ясень / хмель Ptelea trifoliata [6] [20] [27]
  • Черный орех Juglans nigra [6] [20]
  • Butternut Juglans cinerea [6] [20]

использованная литература

  1. ^ http://www.discoverlife.org/tmp/Map_of_Enchenopa_binotata.jpg
  2. ^ a b c d Wood, TK, 1980. Внутривидовая дивергенция у Enchenopa binotata Say (Homoptera: Membracidae), вызванная адаптацией растения-хозяина. Evolution, 34: 147-160.
  3. ^ a b c d e Fowler-Finn, KD et al. 2015. Различия в генетических корреляциях предпочтений и сигналов у цикадок Enchenopa (Hemiptera: Membracidae). Экология и эволюция. 5 (14): 2774-2786
  4. ^ Deitz, LL, & Уоллес, МС (2012). Богатство фауны неарктических цикадок (Hemiptera: Aetalionidae и Membracidae). Zootaxa, 3423, 1-26.
  5. ^ «Откройте для себя жизнь» .
  6. ^ Б с д е е г ч я J к л м Вуд, Томас К. (1993). «Видообразование комплекса Enchenopa binotata (Insecta: Homoptera: Membracidae)». Эволюционные закономерности и процессы .
  7. ^ http://www.fsca-dpi.org/Homoptera_Hemiptera/membracidae/Membracidae%20FL%20Checklist%20-%20AUG%202012.pdf
  8. ^ «Hemiptera: ошибки, тли и цикады». Организация Содружества научных и промышленных исследований.
  9. ^ http://www.americaninsects.net/h/nymphs-bw/enchenopa-binotata-nymphs.jpg
  10. ^ Cocroft, RB, и McNett, GD (2006). 23 Вибрационная коммуникация у цикад (Hemiptera: Membracidae).
  11. ^ a b c d e Wood, TK & Guttman, SI, 1982. Экологические и поведенческие основы репродуктивной изоляции симпатрического комплекса Enchenopa binotata (Homoptera: Membracidae). Evolution, 36: 233-242.
  12. ^ a b Кокрофт, Реджинальд Б. и Рафаэль Л. Родригес. (2005) «Поведенческая экология вибрационного общения насекомых». Биология 55.4: 323-334.
  13. ^ Cocroft, RB, Shugart, HJ, Konrad, KT, и Тиббс, К. (2006). Изменения в растительных субстратах и ​​их последствия для вибрационной коммуникации насекомых. Этология, 112 (8), 779-789.
  14. ^ Cocroft, RB (2005). Вибрационная коммуникация способствует совместному поиску пищи у насекомых, питающихся флоэмами. Труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки, 272 (1567), 1023-1029.
  15. ^ a b Фаулер-Финн, Кейси Д. и др. «Самцы цикадок Enchenopa (Hemiptera: Membracidae) изменяют поведение при поиске партнера, но не сигнализируют о поведении в ответ на паучий шелк». Naturwissenschaften 101.3 (2014): 211-220.
  16. ^ McNett, GD и Cocroft, RB (2008). Сдвиги хозяев способствуют расхождению вибрационных сигналов у цикадок Enchenopa binotata. Поведенческая экология. 19.3: 650-656.
  17. ^ Фаулер-Финн, К.Д., Родригес, Р.Л. 2012. Опосредованная опытом пластичность в предпочтениях партнера: уверенность в спаривании в изменчивой среде. Эволюция. 66: 459-468.
  18. ^ Фаулер-Финн, KD, Родригес, RL 2012. Эволюция опосредованной опытом пластичности в предпочтениях партнера. Журнал эволюционной биологии, 25 (9): 1855-1863.
  19. ↑ Fowler-Finn, KD, Rodriguez, RL 2013. Повторяемость функций предпочтения партнера у древних цикад Enchenopa (Hemiptera: Membracidae). Поведение животных. 1-7.
  20. ^ a b c d e f g h i j Wood, TK «Дивергенция в комплексе Enchenopa binotata Say (Homoptera: Membracidae), вызванная адаптацией растения-хозяина». Evolution 34.1 (1980): 147-160.
  21. ^ Хант, RE (1994). Вибрационные сигналы, связанные с брачным поведением у цикадки, Enchenopa binotata Say (Hemiptera: Homoptera: Membracidae). Журнал Нью-Йоркского энтомологического общества, 102 (2), 266-270.
  22. ^ Родригес, Рафаэль Л., Лаура Э. Салливан и Реджинальд Б. Кокрофт. «Вибрационная коммуникация и репродуктивная изоляция в комплексе видов Enchenopa binotata цикадок (Hemiptera: Membracidae)». Evolution 58.3 (2004): 571-578.
  23. Перейти ↑ Wood, TK, & Keese, MC (1990). Ассортативное спаривание, индуцированное растением-хозяином, у цикадок Enchenopa. Evolution, 619-628.
  24. ^ Stearns, FW, Tilmon, KJ, и дерево, ТК (2013). «Одноаллельная модель» видообразования Фельзенштейна: роль филопатрии на начальных этапах репродуктивной изоляции, опосредованной растением-хозяином, у Enchenopa binotata. Текущая зоология , 59 (5), 658-666.
  25. ^ a b c Кокрофт, Р. Б., Родригес, Р. Л., & Хант, Р. Р. (2008). Смена хозяев, эволюция коммуникации и видообразование в комплексе видов цикадок Enchenopa binotata. Специализация, видообразование и радиация: эволюционная биология травоядных насекомых , 88-100.
  26. ^ Гуттман, Шелдон И., Томас К. Вуд и Алван А. Карлин. «Генетическая дифференциация вдоль линий растения-хозяина в симпатрическом комплексе Enchenopa binotata Say (Homoptera: Membracidae)». Evolution (1981): 205-217.
  27. ^ a b c d Родригес, Р.Л., Рамасвами, К., и Кокрофт, РБ (2006). Доказательства того, что предпочтения самок сформировали эволюцию мужских сигналов в кладе специализированных насекомых, питающихся растениями. Proc. R. Soc. 273: 2585-2593.

внешние ссылки

  • Руководство по ошибкам
  • Откройте для себя жизнь
  • Лаборатория Кокрофта
  • Лаборатория Фаулера-Финна
  • Звуки Treehopper
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Enchenopa_binotata_complex&oldid=1034602670 »
Contribute a better translation