Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Nasutitermes Corniger
Термиты (Nasutitermes corniger) (8371245976) .jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Учебный класс:
Насекомое
Заказ:
Blattodea
Семья:
Termitidae
Род:
Насутитермес
Разновидность:
N. Corniger
Биномиальное имя
Nasutitermes Corniger
(Мочульский, 1855)

Nasutitermes corniger является видом из древесных термитов , который является эндемичным для неотропиков . Он очень близок к Nasutitermes ephratae . [1] Этот вид изучался относительно интенсивно, особенно на острове Барро-Колорадо , Панама . Эти и другие исследования показали, что термит взаимодействует со многими различными организмами, включая летучую мышь, которая насиживает в своем гнезде, и различные виды муравьев, которые сожительствуют с термитом.

Описание [ править ]

Гнезда N. Corniger имеют темно-коричневый цвет на поверхности и имеют небольшие бугорки на внешней стороне. Маленькие (менее 20 см в диаметре) они имеют тенденцию быть сферическими, но по мере роста становятся более эллиптическими . Также могут быть локализованные мочки на поверхности гнезда. Королева живет в камере, расположенной в центре гнезда (часто возле ствола дерева или ветки, к которой прикреплено гнездо), шириной до 8 см и высотой 1 см и сильно укрепленной. Толщина стенок в гнезде уменьшается по направлению от королевы к внешней стороне, хотя, если на гнездо нападут хищники, стены будут укреплены. В одном исследовании их гнезд было обнаружено самое тяжелое гнездо, которое весило 28 кг и его размеры составляли 68 см на 46 см на 34 см.[1]

Плодородные индивидуумы из Н. corniger черные крылья, темные тела, и глазками , которые расположены относительно далеко от глаз. [1]

Социальное поведение [ править ]

Колонии термитов являются примерами эусоциальных насекомых. Эусоциальные насекомые - это животные, которые создают большие кооперативные общества из нескольких поколений, которые помогают друг другу в выращивании молодняка, часто ценой жизни или репродуктивных способностей человека. Такой альтруизм объясняется тем, что эусоциальные насекомые выигрывают от отказа от репродуктивной способности многих особей для улучшения общей приспособленности близкородственного потомства. Правило Гамильтонаявляется ключом к объяснению этого феномена, где альтруизм оправдан эволюционно, когда выгода для человека, получающего помощь, взвешенная по родству с этим человеком, перевешивает издержки альтруизма для организма. В большинстве случаев, включая термитов, особи специализируются на удовлетворении различных потребностей, которые может иметь вся колония. Их называют кастами. У насутитермес, как и у большинства других видов термитов, есть три основные касты: репродуктивные крылатые , рабочие и солдаты.

Защита крепости [ править ]

Преимущества альтруизма проявляются в двух экологических режимах: «страховщики жизни» и «защитники крепостей». [2] Большинство перепончатокрылых , подавляющее большинство социальных насекомых, являются страховщиками жизни, где эусоциальность адаптирована в качестве защиты от сокращения продолжительности жизни потомства. [3] Термиты, как защитники крепостей, извлекают выгоду из совместной работы, чтобы наилучшим образом использовать ценный экологический ресурс, в случае Nasutitermes corniger - обширную деревянную галерею. Защита крепости достаточна для развития эусоциальности при соблюдении трех критериев: еда, совпадающая с укрытием, выбор для защиты от злоумышленников и хищников и способность защищать такую ​​среду обитания. [4] Колонии термитов, как правило, представляют собой большие закрытые гнезда или курганы, в которых содержатся большие запасы древесины для использования термитами, что соответствует первым критериям защиты крепости. В N. corniger головы солдат касты были изменены, чтобы извергать ядовитую липкую жидкость при атаке муравьедов Тамандуа . [5] В секрете содержится пинен , лимонен.и другие высокомолекулярные соединения, которые удерживают муравьеда от возвращения. Затем термиты остаются на страже возле бреши в течение нескольких минут. Эта адаптивная морфология и защита среды обитания достаточны для удовлетворения вторым двум критериям защиты крепости. Стратегия защиты крепости в первую очередь потребовала эволюции солдат, что привело к уникальной специализации термитов-назуте.

Признание [ править ]

Nasutitermes corniger проявляет большую агрессию по отношению к конкурирующим колониям сородичей. Это означает, что существует метод распознавания родства среди N. Corniger, который позволяет ему отличать свою колонию от следующей. Хотя конкретных исследований на N. Corniger не проводилось, похожие виды у Microcerotermes и многих других термитов показывают, что они способны улавливать запах друг друга. Было показано, что некоторые отдельные колонии проявляют относительно низкую агрессию друг к другу и часто приводят к слиянию колоний. Примечательно, что эти колонии будут проявлять массовую агрессию по отношению к другим колониям, указывая на то, что это не потеря в агрессивном поведении, а неудача в распознавании. Было показано, что колонии, демонстрирующие такое неагрессивное поведение, имеют относительно низкую среднюю степень родства внутри колонии - 0,35,тогда как колонии, которые сохранили взаимно агрессивное поведение, имели более высокий средний показатель родства - 0,55. В неагрессивных колониях часто были полигамные репродуктивные особи, и они могут иметь более широкий шаблон приемлемых запахов, что приводит к распознаванию других колоний.[6]

Воспроизведение [ править ]

Число плодовитых особей, производимых колониями N. Corniger, варьирует в широких пределах. Зрелые колонии, в которых содержится от 50 000 до 400 000 бесплодных рабочих, обычно производят от 5 000 до 25 000 крылатых особей . В некоторые годы большие семьи не дают плодородного расплода. Крылатые нимфы развиваются в течение пяти возрастов и проводят от 5 до 8 месяцев в колонии, прежде чем уйти к спариванию. Когда крылышки созревают, они обычно составляют 35% биомассы колонии . В каждой колонии производится больше самцов, чем самок, но поскольку самки тяжелее (от 20 до 40%), вложения энергии в каждый пол одинаковы. [7]В новых колониях, как правило, несколько королев и королей живут в одной королевской палате. Немного более старые колонии, как правило, состоят из нескольких маток (до 33), но только одного короля, в этих случаях вид можно считать полигинным . Через несколько лет вид становится моногамным , имея только одну королеву и одного короля. Быть полигамным на ранних стадиях существования колонии выгодно, поскольку это позволяет колонии производить много рабочих за короткий период времени и позволяет производить крылатых самок быстрее, чем если бы они были моногамными с самого начала. [8]

Диапазон [ править ]

N. Corniger были обнаружены в Мексике , Гватемале , Гондурасе , Коста-Рике , Панаме , Венесуэле , Тринидаде , Тобаго и Боливии [1], а в последнее время во Флориде . [9]

Взаимодействия [ править ]

Ассоциации [ править ]

Многие виды муравьев сожительствуют в гнездах N. Corniger или колонизируют их после того, как термиты покинули их. Некоторые виды охотятся на термитов, а другие нет. Исследования с радиоактивными индикаторами показали, что при совместном проживании питательные вещества текут в обоих направлениях между муравьями и термитами. Monacis bispinosa , также известный как Dolichoderus bispinosus, является одним из наиболее распространенных видов муравьев, которые сожительствуют с термитами, но он чувствителен к их химической защите и не может охотиться на живых термитов. Camponotus abdominalis реже ассоциируется с термитами, но является агрессивным хищником термитов. Виды Camponotus иБыло обнаружено, что Dolichoderus diversus населяетпокинутые гнезда N. Corniger . [10]

Crematogaster brevispinosa rochai - один из подвидов муравьев, взаимодействие которых с N. Corniger было изучено. С. б. Рочай живет в районе Каатинга в Бразилии . Королев муравьев в гнездах не обнаружено, но встречаются их личинки всех каст и полов. Гнезда, содержащие C. b. У Рочая тоже нет королевы термитов. Таким образом, можно сделать вывод, что и муравьи, и термиты являются членами полидомных колоний, каждая из которых имеет множество гнездовий. Муравьи и термиты изолированы внутри гнезда и обычно не контактируют друг с другом. С. б. Рочайзакупоривают каналы на границах занимаемых ими областей, чтобы вызвать эту сегрегацию. В тех случаях, когда муравьи и термиты действительно вступают в контакт друг с другом (например, если в гнездо взломано), они редко бывают агрессивными и вместо этого стараются избегать друг друга. Было высказано предположение, что содержание углеводородов в их кутикулах могло измениться, чтобы они могли жить вместе относительно мирно. [10]

Считается, что термитам выгодна ассоциация, поскольку муравьи оставляют в гнезде мусор, содержащий азот, и это увеличивает доступность этого важного питательного вещества в среде, где его мало. Им также может быть полезно, если муравьи защищают гнездо от хищников. Муравьи извлекают выгоду из того, что гнезда термитов являются идеальным местом для выращивания выводков, особенно представителей репродуктивных каст. Для этого подходит климат, и гнезда легко защищаются от хищников. Было обнаружено, что другие виды Nasutitermes продуцируют противогрибковые соединения, и они также могут быть полезны для муравьев, хотя неизвестно, действительно ли N. Corniger производит такие соединения. [10]

Белогорлая круглоухая летучая мышь Lophostoma silvicolum обитает в гнездах N.corniger . Самцы сами роют насест, затрачивая при этом много энергии. Следовательно, они добиваются репродуктивного успеха, поскольку к ним присоединяется гарем самок. Гнездо термитов - идеальная температура для выращивания молодняка и обеспечивает защиту от хищников летучих мышей. N. Corniger восстанавливает гнездо, нанесенное летучей мышью, а это означает, что самцы должны постоянно поддерживать насест. После выхода летучих мышей полость заполняется термитами в течение нескольких недель. [11] Ученые в настоящее время исследуют, как летучие мыши могут создавать поселения, не подвергаясь нападению термитов.[12]

Некоторые виды птиц, включая трогонов , тупиков и попугаев, также образуют гнезда в гнездах термитов. [13] Их можно отличить от тех, что сделаны летучими мышами, поскольку они имеют горизонтальный вход, тогда как те, которые сделаны летучими мышами, имеют вертикальный вход в основании гнезда. [14]

Симбиозы [ править ]

Вся кишечная флора термитов, очень близких к N. Corniger , была проанализирована с помощью метагеномики для определения функции различных микробов в их кишечнике. [15] Типичная для всех высших термитов, питающихся древесиной, в бактериальной кишечной микробиоте кишечника N. Corniger преобладают специфичные для насекомых представители TG3_ (кандидата_phylum) , Fibrobacteres и Spirochaetes . [16] Также было показано, что те же самые бактериальные линии преимущественно обогащены целлюлолитическим бактериальным сообществом, которое связано с частицами древесины в кишечнике. [17]В дополнении к роли в волокне пищеварения, симбиотические бактерии в N. corniger также были показаны , чтобы фиксировать азот со скоростью 0,25-1,0 мг N в колонию в час. Это предполагает, что время удвоения азота составляет 200–500 дней, что позволяет заменять всю популяцию колонии один или два раза в год. [18]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Торн, Барбара Л. (1980). «Различия в архитектуре гнезд между неотропическими древесными термитами, Nasutitermes corniger и Nasutitermes ephratae (Isoptera: Termitidae)» . Психея . 87 (3–4): 235–244. DOI : 10.1155 / 1980/12305 .
  2. ^ Queller, Дэвид C .; Штрассманн, Джоан Э. (1998). «Родственный отбор и социальные насекомые» . Биология . 48 (3): 165–175. DOI : 10.2307 / 1313262 . JSTOR 1313262 . 
  3. ^ Queller, DC (1989). «Эволюция эусоциальности: начало воспроизводства рабочих» . Proc Natl Acad Sci USA . 86 (9): 3224–6. Bibcode : 1989PNAS ... 86.3224Q . DOI : 10.1073 / pnas.86.9.3224 . PMC 287102 . PMID 16594034 .  
  4. Перейти ↑ Crespi, BJ (1994). «Три условия эволюции эусоциальности: достаточны ли они?». Insectes Sociaux . 41 (4): 395–400. DOI : 10.1007 / BF01240642 .
  5. ^ Любин, Яэль Д .; Монтгомери, Дж. Джин (1981). «Защита термитов Nasutitermes (Isoptera, Termitidae) от муравьедов тамандуа (Edentata, Myrmecophagidae)». Biotropica . 13 (1): 66–76. DOI : 10.2307 / 2387872 . JSTOR 2387872 . 
  6. ^ Адамс, Элдридж S .; Аткинсон, Линн; Балмер, Марк С. (2007). «Родство, ошибки распознавания и слияние колоний у термитов Nasutitermes corniger». Поведенческая экология и социобиология . 61 (8): 1195–1201. DOI : 10.1007 / s00265-007-0349-7 .
  7. ^ Торн, Барбара Л. (1983). «Производство крылатых и соотношение полов в колониях неотропических термитов Nasutitermes corniger (Isoptera; Termitidae)». Oecologia . 58 (1): 103–109. Bibcode : 1983Oecol..58..103T . DOI : 10.1007 / BF00384548 . PMID 28310653 . 
  8. ^ Торн, Барбара Л. (1984). «Полижиния у неотропических термитов Nasutitermes corniger: жизненные последствия мутуализма королевы». Поведенческая экология и социобиология . 14 (2): 117–136. DOI : 10.1007 / BF00291903 .
  9. ^ "Nasutitermes corniger, опасный термит, прибывает в Южную Флориду" . Архивировано из оригинала на 2012-05-12 . Проверено 10 мая 2012 .
  10. ^ a b c Quinet, Y .; Tekule, N .; Де Бизо, JC (2005). «Поведенческие взаимодействия между Crematogaster brevispinosa rochai Forel (Hymenoptera: Formicidae) и двумя видами Nasutitermes (Isoptera: Termitidae)». Журнал поведения насекомых . 18 : 1–17. DOI : 10.1007 / s10905-005-9343-у .
  11. ^ Дехманн, DKN; Калко, ЭКВ; König, B .; Керт, Г. (2005). "Система спаривания неотропической летучей мыши-насеста: белогорлая, ушастая летучая мышь, Lophostoma silvicolum (Chiroptera: Phyllostomidae)" (PDF) . Поведенческая экология и социобиология . 58 (3): 316–325. DOI : 10.1007 / s00265-005-0913-у .
  12. ^ "[[Ульмский университет]] Институт экспериментальной экологии" . Архивировано из оригинала на 2009-10-02 . Проверено 27 августа 2009 .
  13. ^ Любин, Яэль Д .; Монтгомери, Дж. Джин (1981). «Защита термитов Nasutitermes (Isoptera, Termitidae) от муравьедов тамандуа (Edentata, Myrmecophagidae)». Biotropica . 13 (1): 66–76. DOI : 10.2307 / 2387872 . JSTOR 2387872 . 
  14. ^ Калко, Элизабет KV; Уэбершаер, Катя; Дехманн, Дина (11 мая 2006 г.). «Структура, модификация и наличие корней у белогорлых круглолицых летучих мышей, Lophostoma silvicolum (Phyllostomidae), обитающих в активных гнездах термитов1». Biotropica . 38 (3): 398–404. DOI : 10.1111 / j.1744-7429.2006.00142.x .
  15. ^ Варнеке, Фальк; и другие. (2007). «Метагеномный и функциональный анализ микробиоты задней кишки высших термитов, питающихся древесиной» (PDF) . Природа . 450 (7169): 560–565. Bibcode : 2007Natur.450..560W . DOI : 10,1038 / природа06269 . PMID 18033299 .  
  16. ^ Микаэлян, А .; Дитрих, С .; Köhler, T .; Poulsen, M .; Sillam-Dussès, D .; Брюн, А. (2015). «Диета является основным фактором, определяющим структуру бактериального сообщества в кишечнике высших термитов». Молекулярная экология . 24 (20): 5824–5895. DOI : 10.1111 / mec.13376 . PMID 26348261 . 
  17. ^ Микаэлян, А .; Strassert, J .; Tokuda, G .; Брюн, А. (2014). «Связанное с волокном целлюлолитическое бактериальное сообщество в задней части кишечника высших термитов, питающихся древесиной (Nasutitermes spp.)» . Экологическая микробиология . 16 (9): 2711–2722. DOI : 10.1111 / 1462-2920.12425 .
  18. ^ Прествич, GD; Бентли, Британская Колумбия (1 мая 1981 г.). «Фиксация азота интактными колониями термитов Nasutitermes corniger». Oecologia . 49 (2): 249–251. Bibcode : 1981Oecol..49..249P . DOI : 10.1007 / BF00349197 . PMID 28309318 .