Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Polistes humilis
Polistes humilis.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Веспиды
Подсемейство:Polistinae
Род:Полистес
Разновидность:
P. humilis
Биномиальное имя
Polistes humilis
Фабрициус
Подвиды
  • Polistes humilis humilis
  • Polistes humilis synoecus
Карта распространения Polistis humilis.png
Распространение Polistis humilis

Polistes humilis - это вид осы изсемейства Vespidae, который встречается по всей Австралии и был завезен в северную часть Новой Зеландии. Этот вид,также известный как обыкновенная бумажная оса , можно определить по длинным тонким ногам и полосатым желто-черным окрасам. [1] Известно, что этот вид повторно использует старые гнезда. [2] Хотя виды не демонстрируют морфологических различий классов, [2] существуют явные различия в поведении между матками и рабочими. Кроме того, вид эусоциальный.и пользу от родства между людьми. Этот вид ос известен тем, что доставляет болезненные укусы, особенно когда их гнездо потревожено, - поведение, которое было разработано как механизм защиты гнезда. Хотя к осам часто относятся отрицательно, они играют важную роль в опылении многих растений. [3]

Таксономия и филогения [ править ]

Polistes humilis относится к роду Polistes , который состоит из 150 видов, которые можно встретить во всех регионах, кроме самых холодных климатов мира. Polistes humilis был единственным видом трибы Polistini, обнаруженным в Новой Зеландии после того, как он был случайно завезен из Австралии [4] до появления азиатской бумажной осы, Polistes chinensis в 1979 году. [5] Обнаружено 11 различных видов Polistes. в Австралии, и наиболее распространенным является Polistes humilis . Исторически Polistes variabilis часто ошибочно определяли как подвид Polistes humilis.Но недавний фотогенический анализ показал, что это два разных вида. [6] Этот вид можно разделить на два подвида: P. humilis humilis, который встречается в северной Австралии, и P.humilis synoeus, который встречается на юге. [2]

Описание и идентификация [ править ]

Этот вид ос можно отличить по тонкому строению тела и полосатой окраске. У взрослых особей желтые лица, длина 10-15 мм, рыжевато-коричневая окраска. Самцов можно отличить от самок по желтой отметке на животе . [7] Кроме того, Polistes humilis обычно больше, чем другие бумажные осы. [8] Гнезда этого вида можно идентифицировать по их конусообразной форме с множеством шестиугольных ячеек. Вид строит свое гнездо из серого древесного волокна, которое представляет собой смесь собственной слюны и древесины. В отличие от большинства видов ос, Polistes humilisколонии, как известно, из года в год повторно используют старые гнезда. Некоторые семьи зимуют и в холодные месяцы укрываются над сотом. [2]

Распространение и среда обитания [ править ]

Polistes humilis в основном встречается в Австралии, особенно в южном Квинсленде, Новом Южном Уэльсе, Виктории и Южной Австралии. [8] Хотя этот вид является родным для Австралии, этот вид был случайно завезен в Новую Зеландию в 1880-х годах и установил стабильную популяцию в этой стране, в основном ограниченную Северным островом к северу от Тауранги и к западу от Те Куити. С экологической точки зрения наибольшая численность P. humilis встречается в кустарниках . Однако этот вид также можно встретить на льняных болотах и ​​лесных участках. [9]

Цикл колонии [ править ]

Цикл колонии Polistes humilis начинается весной и может начаться тремя способами. Во-первых, цикл колонии может начаться с основания нового гнезда, как правило, несколькими основательницами. [2] Во-вторых, цикл может начаться с повторного использования старого гнезда, которому может быть несколько лет. В-третьих, цикл также может начаться с продолжения использования старого гнезда, поскольку этот вид может перезимовать. [2] В ситуациях, когда используются старые гнезда, новые яйца обычно откладываются вокруг старых клеток.

В течение года производство гнезд Polistes humilis обычно следует определенному циклу. Весной гнезда закладывают перезимовавшие и ранее осемененные самки. После основания рабочие самки производятся в конце весны - начале лета. Самцы и матки производятся в конце лета - начале осени. [2]

Поведение [ править ]

Иерархия доминирования [ править ]

В гнездах Polistes humilis существует наблюдаемая иерархия между размножающимися матками и бесплодными рабочими. Между самками нет никаких внешних физических различий; Известно, что даже маленькие самки откладывают яйца. [10] Поскольку между самками нет морфологических различий, поведенческие характеристики являются основным фактором, определяющим, воспроизводит ли самка или нет. Этих самок можно определить путем наблюдения, поскольку они часто получают твердую пищу, мед и воду от самок рабочих, возвращающихся с кормодобывания. Доминирование часто проявляется в поведении «виляния хвостом» нижнего сегмента вида. Однако, в отличие от большинства видов, которые используют поведенческие характеристики для определения репродуктивного успеха, Polistes humilisне демонстрирует высокой конкуренции между самками внутри гнезда. [2] Вероятно, это связано с высокой степенью родства среди сокамерников.

Брачное поведение [ править ]

Королевы Polistes humilis спариваются поодиночке, что означает, что яйца матки оплодотворяются одним самцом, и на одну самку происходит только одно оплодотворение. Однако в каждой колонии в среднем две королевы. Такое поведение нескольких маток, вероятно, возникло как защитный механизм для гнезда. Поскольку разные самцы могут оплодотворять каждую самку в гнезде, генетическое разнообразие внутри гнезда увеличивается, что может помочь защититься от болезней. Кроме того, отличительной особенностью этого вида является отсутствие инбридинга в колониях P. humilis . Это говорит о том, что расселение происходит в основном по мужской основе и что самцы не размножаются в своей родной колонии. Расселение самцов, вероятно, происходит еще до спаривания. [7]

Выбор родственников [ править ]

Генетическое родство в колониях [ править ]

Polistes humilis - это гаплодиплоидный вид, при этом самки развиваются из оплодотворенной яйцеклетки, а самцы - из неоплодотворенной. В этой системе матки спариваются поодиночке с полноправными сестрами, разделяющими отцовскую генетическую информацию и любой из материнских аллелей. [7] Таким образом, в соответствии с гипотезой гаплодиплоидии, сестры, у которых одна и та же мать, на 75% связаны родством. Однако это соотношение искажено, что делает братьев и сестер менее родственными из-за наличия нескольких маток в гнезде. [11] Хотя это может способствовать защите от болезней, искажение отношения родства может нарушить хрупкое эусоциальное поведение в гнезде, поскольку некоторые самки в гнезде более связаны между собой, чем другие.

Издержки и преимущества социальной жизни [ править ]

У Polistes humilis есть явные преимущества наличия больших размеров гнезда. По мере увеличения размера гнезда количество размножающихся самок напрямую увеличивается. С одной стороны, это снижает генетическое родство особей и может вызвать нарушение иерархии доминирования в гнезде, поскольку увеличивает генофонд гнезда. Эта корреляция, вероятно, возникла как защита от передачи болезней, поскольку было показано, что повышенная генетическая изменчивость снижает передачу болезней внутри гнезд и может предотвратить вымирание гнезда. [7] С другой стороны, по мере того, как гнезда становятся больше, увеличивается количество особей и, следовательно, увеличивается защита гнезда. По этой причине более крупные гнезда лучше защищены от хищников и вмешательства человека.

Конфликт рабочей королевы [ править ]

Поскольку самки матки имеют мало морфологических отличий от самок рабочих, они должны использовать поведенческие средства, чтобы не допустить откладывания яиц. Поскольку каждая королева эгоистично хочет иметь как можно больше потомков, вполне вероятно, что у Polistes humilis возникает оофагия . [2] Такая практика ограничивает количество яиц, которые могут произвести более слабые самки, и снижает генетическую изменчивость гнезда. Доминирование самок также можно установить по поведенческим проявлениям. Доминирующие самки демонстрируют свое доминирование с помощью горизонтальных колебаний брюшного пресса, а также оседлости и борьбы с другими самками. [2] Такое поведение помогает королевам максимизировать способность их потомства к выживанию и увеличивает генетическое родство в гнезде.

Взаимодействие с другими видами [ править ]

Диета [ править ]

Было замечено, что Polistes humilis питаются пищей, которую приносят в гнездо рабочие осы. Как только пища возвращается в гнездо, рабочие раздают ее королеве и личинкам. Вид потребляет первичную воду, мякоть, углеводную и белковую добычу. В южной Австралии Polistes humilis специализируется на потреблении личинок чешуекрылых в качестве белка, а также мелких пауков. Polistes humilis вынужден конкурировать за пищу с другими видами, особенно с недавно интродуцированным инвазивным видом Vespula germanica . [12] Хотя Polistes humilis сейчас очень распространен, конкуренция за еду может сократить его популяцию в будущем.

Защита от злоумышленников [ править ]

Как жалящая оса, Polistes humilis обладает очень мощным защитным механизмом. Яд в укусе этого вида помогает при захвате добычи и защите гнезда от хищников. Яд исходит из двух трубчатых желез и выделяется мощными мышцами, которые покрывают резервуар и выдавливают яд. Известно, что яд используется в боях между видами и часто используется в ограниченных количествах. Яд в основном состоит из серотонина , гистамина , тирамина и дофамина, которые считаются основными компонентами яда, вызывающими боль. [13]

Защита от болезней [ править ]

Polistes humilisтакже разработал две защиты от болезней: генетическое разнообразие и производство противомикробных соединений для кутикулы. Между этими механизмами существует компромисс: большие размеры колоний имеют большее генетическое разнообразие, а меньшие колонии имеют больше антимикробных препаратов. Этот компромисс, вероятно, возник в результате эволюции, поскольку кутикулярные соединения метаболически дороги в производстве, поэтому более крупные колонии могут не поддерживать этот механизм. В успешных колониях эти механизмы работают вместе, как показано локусом Pc80. Генетический анализ показывает, что повышенная вариабельность в этом локусе положительно коррелирует с силой антимикробного препарата. Однако, поскольку успех этих механизмов очень важен для выживания колонии, эти механизмы являются важными ограничивающими факторами для максимального порогового размера колонии. Поскольку противомикробные соединения вPolistes humilis обнаруживаются в яде этого вида, и только самки производят ядовитый яд; более крупные колонии с большим количеством самцов могут иметь меньшую эффективность этого механизма. [14] Размер группы и микробная защита являются важными характеристиками, которые следует учитывать при определении восприимчивости к болезни.

Человеческое значение [ править ]

Расположение гнезда и укусы [ править ]

Вид на гнездо со взрослым.

Polistes humilis , вероятно, наиболее известен людям своим болезненным укусом. Эти укусы часто возникают в результате взбалтывания гнездовых участков. Гнезда Polistes humilis часто встречаются в «измененных средах обитания», где есть сочетание человеческих структур и растительности. Поскольку гнезда обычно находятся в стенах, карнизах зданий и заборах, люди особенно подвержены риску случайного вторжения в гнездо. [10] Однако, хотя укус очень болезненный, люди не подвергаются риску серьезных травм от укуса, если только они не страдают аллергией. Лучший способ избежать укуса - просто по возможности держаться подальше от известных мест гнездования, поскольку эти осы обычно укусывают только в качестве защитного механизма.

Сельское хозяйство [ править ]

Polistes humilis важны для экосистемы в целом как опылители. Поскольку этот вид является одним из самых густонаселенных в Австралии, он отвечает за выживание многих местных диких животных. Polistes humilis, по- видимому, являются широко распространенными опылителями не только в изобилии, но и среди опыляемых видов растений. Хотя такое поведение хорошо для местных растений, оно имеет важные последствия для неместных видов. Успех интродуцированного инвазивного вида во многом зависит от наличия связей между опылителями. Поскольку Polistes humilis являются обычными опылителями, было замечено, что они способствуют успеху инвазивных видов, таких как молочая Asclepias curassavica и Gomphocarpus fruticosus .[3]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Обыкновенная бумажная оса (Polistes humilis)" . Проверено 7 октября 2014 года .
  2. ^ a b c d e f g h i j Ито, Ёсиаки (25 июня 1986 г.). «Весна поведение австралийской бумаги осы, Polistes Humilis synoecus: Colony Отроче по Haplometrosis и утилизации старых гнездах» .昆蟲. 54 (2): 191–202 . Проверено 9 октября 2014 года .
  3. ^ a b Ward, M .; Джонсон, SD (22 ноября 2012 г.). «Обобщенные системы опыления для трех инвазивных молочая в Австралии». Биология растений . 15 (3): 566–572. DOI : 10.1111 / j.1438-8677.2012.00700.x .
  4. ^ Акре, RD; Дэвис, HG (1978). «Биология и статус вредителей ядовитых ос». Ежегодный обзор энтомологии . 23 : 215–238. DOI : 10.1146 / annurev.en.23.010178.001243 . PMID 343706 . 
  5. ^ Клаппертон, BK; Möller, H .; Sandlant, GR (1989). «Распространение социальных ос (Hymenoptera: Vespidae) в Новой Зеландии в 1987 году». Новозеландский зоологический журнал . 16 (3): 315–323. DOI : 10.1080 / 03014223.1989.10422896 .
  6. ^ «Таксономическое примечание и описание гнезда австралийской бумажной осы, Polistes variabilis (FABRICIUS) (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae)» (PDF) . 15 ноября 1997 . Проверено 10 октября 2014 года .
  7. ^ a b c d "Система спаривания и генетическая структура бумажной осы (Polistes humilis)" . 10 июля 2009 . Проверено 10 октября 2014 года .
  8. ^ a b «Обыкновенные бумажные осы» . 11 октября 2011 . Проверено 8 октября 2014 года .
  9. ^ Клаппертон, BK; Тилли, JAV; Пирс, Р.Дж. (30 марта 2010 г.). «Распространение и численность азиатской бумажной осы Polisteschinensis антенналис Перес и австралийской бумажной осы P. humilis (Fab.) (Hymenoptera: Vespidae) в Новой Зеландии». Новозеландский зоологический журнал . 23 : 19–25. DOI : 10.1080 / 03014223.1996.9518062 .
  10. ^ a b Клаппертон, Б. Кей; Ло, Питер Л. (апрель 2005 г.). «Биология гнездования азиатских бумажных ос Polistes chinensis антенналис Перес и австралийских бумажных ос P. humilis (Fab.) (Hymenoptera: Vespidae) в северной части Новой Зеландии» . Новозеландский зоологический журнал . 27 (3): 189–195. DOI : 10.1080 / 03014223.2000.9518225 .
  11. ^ Хоггард, Стивен Дж .; Битти, Эндрю Дж .; Gillings, Michael R .; Стоу, Адам Дж. (10 июля 2009 г.). «Система спаривания и генетическая структура бумажной осы (Polistes humilis)» . Австралийский зоологический журнал . 57 (2): 73. DOI : 10,1071 / ZO08083 . Проверено 10 октября 2014 года .
  12. ^ Каспер, Марта Л .; Рисон, Эндрю Ф .; Купер, Стивен Дж. Б.; Perry, Kym D .; Остин, Эндрю Д. (22 апреля 2004 г.). «Оценка перекрытия добычи между местной (Polistes humilis) и интродуцированной (Vespula germanica) социальной осой с использованием морфологии и филогенетического анализа 16S рДНК». Молекулярная экология . 13 (7): 2037–2048. DOI : 10.1111 / j.1365-294X.2004.02193.x . PMID 15189224 . 
  13. ^ «Яд Polistes: многофункциональный секрет» (PDF) . 29 декабря 2006 . Проверено 11 октября 2014 года .
  14. ^ Хоггард, SJ; Уилсон, PD; Битти, Эй Джей; Стоу, Эй Джей (23 января 2013 г.). «Эффективность противомикробной защиты снижается с увеличением размера группы и генетического сходства». Анналы Энтомологического общества Америки . 106 : 53–58. DOI : 10,1603 / AN11187 .