Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Трофаллаксис у азиатско-австралийского муравья - ткача O. smaragdina , Таиланд

Трофаллаксиса ( / ˌ т г oʊ е ə л æ к ы ɪ с / ) является передача пищевых продуктов или других текучих сред между членами сообщества через рот в рот ( stomodeal ) или ануса в рот ( proctodeal ) подачу . Наряду с питательными веществами, трофалаксис может включать передачу таких молекул, как феромоны, организмов, таких как симбионты , и информации, которая служит формой коммуникации. [1] Трофаллаксис используется некоторыми птицами , серыми волками , летучими мышами-вампирами., и наиболее развито у социальных насекомых, таких как муравьи , осы , пчелы и термиты .

Этимология [ править ]

Трофо (приставка или суффикс) происходит от греческого слова trophé, что означает «питание». Греческое «аллаксис» означает «обмен». [2] Слово было введено энтомологом Уильямом Мортоном Уилером в 1918 году. [3]

Эволюционное значение [ править ]

В прошлом трофалаксис использовался для поддержки теорий происхождения социальности насекомых. [4] [5] Швейцарский психолог и энтомолог Огюст Форель также считал, что совместное использование пищи является ключом к созданию муравьиного общества, и использовал иллюстрацию этого в качестве обложки своей книги «Социальный мир муравьев по сравнению с миром человека» . [6] Проктодальный трофалаксис позволил термитам переносить целлюлолитические жгутиковые, что сделало переваривание древесины возможным и эффективным. [7] Помимо социальности, трофалаксис развился у многих видов как метод питания взрослых и / или молодых особей [8] выживания родственников, [8] перенос симбионтов, [9] передача иммунитета, [10] распознавание колонии [11] и общение в поисках пищи. [12] Трофаллаксис даже развился как паразитическая стратегия у некоторых видов для получения пищи от хозяина. [13] Трофаллаксис также может привести к распространению химических веществ, таких как феромоны , по всей колонии; что важно для функционирования социальной колонии. [14]

У видов эволюционировала анатомия, позволяющая им участвовать в трофалаксисе, например, преджелудок у муравьев Formica fusca . [14] Эта конструкция действует как клапан для увеличения емкости хранения пищевых продуктов. [14] Точно так же медоносная пчела Apis mellifera может высовывать хоботок и глотать нектар из открытых челюстей пчелы-донора. [12] Определенные механизмы также эволюционировали, чтобы инициировать совместное использование пищи, такие как стратегия сенсорной эксплуатации, которая развилась у обычных паразитов выводка кукушки. [15] У этих птиц развились ярко окрашенные щели, которые стимулируют хозяина переносить пищу. [15]

Беспозвоночные [ править ]

Трофаллаксис у муравьев-плотников Camponotus sp.

Трофалаксис - это форма социального питания многих насекомых, которая способствует формированию социальных связей. [5] Трофаллаксис служит средством коммуникации , по крайней мере, у пчел , таких как M. genalis , [16] и муравьев. [17] Трофаллаксис M. genalis является частью системы социального обмена, в которой доминантные пчелы обычно являются получателями пищи. [16] Это увеличивает продолжительность жизни пчел, у которых меньше доступа к пище, и снижает агрессию между товарищами по гнезду. [16]У красного огненного муравья члены колонии хранят пищу в своих зерновых культурах и регулярно обмениваются этой едой с другими членами колонии и личинками, образуя своего рода «общий желудок» для колонии. [17] Это также верно для некоторых видов Lasioglossum , таких как потовая пчела Lasioglossum hemichalceum . L. hemichalceum часто обменивается пищей с другими членами, независимо от того, являются они сокамерниками или нет. [18] Это потому, что сотрудничество между лицами, не являющимися родственниками, приносит группе больше пользы, чем затрат. [18]

Многие осы, такие как Protopolybia exigua и Belonogaster petiolata , демонстрируют пищевое поведение, когда взрослые особи совершают трофаллаксис со взрослыми особями, а также между взрослыми особями и личинками. [19] [8] P. exigua переносят нектар, древесную массу и мацерированную добычу в своем урожае с поля в гнездо для передачи; для выживания личинок они несут количество добычи, пропорциональное количеству личинок в гнезде. [19] Добровольный трофалаксис пчел Xylocopa pubescens привел к тому, что этот вид охраняет гнезда. [20]Этот вид пчел позволяет одной взрослой особи добывать корм и приносить нектар для остальной части населения гнезда, чтобы постоянно защищать гнездо, получая питательные вещества для всех членов колонии. [20]

У термитов [9] проктодальный трофалаксис критически важен для замещения эндосимбионтов кишечника , которые теряются после каждой линьки. Симбионты кишечника также переносятся анальным трофаллаксисом у древесных термитов и тараканов. [21] Перенос кишечных симбионтов у этих видов необходим для переваривания древесины в качестве источника пищи. Муравьи-плотники передают иммунитет через трофаллаксис путем прямой передачи антимикробных веществ, повышая сопротивляемость болезням и социальный иммунитет колонии. [10] [20]

У некоторых видов муравьев он может играть роль в распространении запаха колонии, который идентифицирует членов. [22]

Медоносные пчелы-фуражиры используют трофалаксис в ассоциативном обучении для формирования долговременных обонятельных воспоминаний, чтобы научить своих товарищей по гнезду кормиться и где искать пищу. [12]

Кроме того, осы Vespula austriaca также участвуют в трофаллаксисе как форме паразитизма со своим хозяином для получения питательных веществ. [23] V. austriaca - облигатный вид паразита, который вторгается в гнезда хозяев и добывает пищу, прижимая хозяина ногами и вызывая трофаллаксис. [23]

Позвоночные [ править ]

Распределение пищи между родителями и цыплятами антарктического пингвина Pygoscelis antarctica .

Позвоночные животные, такие как некоторые виды птиц, серые волки и летучие мыши-вампиры, также кормят своих детенышей путем регуритации пищи в качестве формы трофалаксиса. Совместное использование пищи у позвоночных - это форма взаимности, демонстрируемая многими социальными позвоночными. [24]

Дикие волки транспортируют пищу в своем желудке к детенышам и / или размножающимся самкам и делятся ею путем срыгивания, что является формой трофалаксиса. [25] Волки-реципиенты часто облизывают или нюхают морду волка-донора, чтобы активировать срыгивание и получить питательные вещества. [25] Летучие мыши-вампиры делятся кровью с родственниками посредством срыгивания, чтобы улучшить их физическую форму посредством отбора родственников. [24]

Птицы отрыгивают пищу и напрямую переносят ее в рты своего потомства в рамках родительской заботы, например, «молоко урожая», которое голуби перчаток переносят в рты своих детенышей. [26] Паразит выводка кукушки - еще один вид птиц, участвующий в трофалаксисе. Кукушка использует мимикрию, например, имитируя цвета яичной скорлупы и рисунок яиц хозяина, чтобы поместить своих птенцов в гнездо вида-хозяина, где их будут кормить и выращивать бесплатно для матери-кукушки. [15] Молодые кукушки часто могут имитировать умоляющий зов целого гнезда молодых видов-хозяев и развили ярко окрашенные походки; оба действуют как сверхнормальные стимулы, побуждая птицу-хозяина доставлять им пищу поверх собственного птенца посредством трофаллаксиса. [15]

См. Также [ править ]

  • Эволюционные модели совместного питания
  • Регургитация
  • Суперорганизм

Ссылки [ править ]

  1. ^ Э., Суарес, Марк; Л., Торн, Барбара (01.01.2000). "Скорость, количество и распределение переноса пищевой жидкости через трофаллаксис у трех видов термитов (Isoptera: Rhinotermitidae, Termopsidae)". Анналы Энтомологического общества Америки . 93 (1): 145. DOI : 10.1603 / 0013-8746 (2000) 093 [0145: RAADPO] 2.0.CO; 2 . ISSN  0013-8746 .
  2. ^ "trophallaxis | Определение trophallaxis в американском английском по Оксфордским словарям" . Оксфордские словари | Английский . Проверено 22 марта 2018 .
  3. ^ Уиллер, WM (1918). «Изучение некоторых личинок муравьев с учетом происхождения и значения социальных привычек среди насекомых». Proc. Являюсь. Филос. Soc. 57 (4): 293–343. JSTOR 983940 .  
  4. ^ Рубо, Э. (1916). "Recherches biologiques sur les guepes solitaires et sociales d'Afrique. La genese de la vie sociale et l'evolution de l'instinct maternel chez les vespides". Ann Sci Nat (на французском). 1 : 1–160.
  5. ^ a b Wcislo, WT; Гонсалес, В.Х. (01.05.2006). «Социальные и экологические контексты trophallaxis у факультативно социальных пчел, Megalopta genalis и M. ecuadoria (Hymenoptera, Halictidae)». Insectes Sociaux . 53 (2): 220–225. DOI : 10.1007 / s00040-005-0861-6 . ISSN 0020-1812 . 
  6. ^ Сани, Шарлотта (2002). «Дивные новые миры: трофалаксис и происхождение общества в начале двадцатого века». Журнал истории поведенческих наук . 38 (2): 133–156. DOI : 10.1002 / jhbs.10033 . PMID 11954038 . 
  7. ^ Брюн, Андреас; Дитрих, Карстен (2015-10-15). «Микробиота кишечника термитов: переваривание разнообразия в свете экологии и эволюции». Ежегодный обзор микробиологии . 69 (1): 145–166. DOI : 10.1146 / annurev-micro-092412-155715 . ISSN 0066-4227 . 
  8. ^ a b c Хранение, Малкольм Г. (1997-03-01). «Социальное поведение и снижение расплода в репродуктивных колониях Belonogaster petiolata (Degeer) (Hymenoptera: Vespidae)». Журнал поведения насекомых . 10 (2): 265–278. DOI : 10.1007 / BF02765559 . ISSN 0892-7553 . 
  9. ^ a b Китаде, Осаму (2004). «Сравнение симбиотических фауны жгутиковых термитов и древесных тараканов из рода Cryptocercus ». Микробы и окружающая среда . 19 (3): 215–220. DOI : 10,1264 / jsme2.19.215 . ISSN 1342-6311 . 
  10. ^ a b Гамильтон, Кейси; Lejeune, Brian T .; Розенгаус, Ребека Б. (23 февраля 2011 г.). «Трофаллаксия и профилактика: социальный иммунитет у муравьев-плотников Camponotus pennsylvanicus» . Письма биологии . 7 (1): 89–92. DOI : 10.1098 / rsbl.2010.0466 . PMC 3030872 . PMID 20591850 .  
  11. ^ Dahbi Абдаллах; Хефец, Авраам; Cerdá, Xim; Ленуар, Ален (1999-07-01). "Трофаллаксис опосредует однородность запаха колонии у муравьев Cataglyphis iberica (Hymenoptera, Formicidae)". Журнал поведения насекомых . 12 (4): 559–567. DOI : 10,1023 / A: 1020975009450 . ISSN 0892-7553 . 
  12. ^ a b c Гил, Мариана; Марко, Родриго Дж. Де (2005-02-15). «Обонятельное обучение с помощью трофалаксиса у Apis mellifera» . Журнал экспериментальной биологии . 208 (4): 671–680. DOI : 10,1242 / jeb.01474 . ISSN 0022-0949 . PMID 15695759 .  
  13. ^ Рид, HC; Акре, RD (1983-09-01). "Поведение колонии облигатного социального паразита Vespula austriaca (Panzer) (Hymenoptera: Vespidae)". Insectes Sociaux . 30 (3): 259–273. DOI : 10.1007 / BF02223984 . ISSN 0020-1812 . 
  14. ^ а б в Чепмен, РФ (2013). Строение и функции насекомых . Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета. п. 42. ISBN 978-0-521-11389-2.
  15. ^ а б в г Стивенс, Мартин (2013-10-21). «Паразитизм птичьего расплода» . Текущая биология . 23 (20): R909 – R913. DOI : 10.1016 / j.cub.2013.08.025 . ISSN 0960-9822 . PMID 24156805 .  
  16. ^ a b c Wcislo, WT; Гонсалес, В.Х. (01.05.2006). «Социальные и экологические контексты trophallaxis у факультативно социальных пчел, Megalopta genalis и M. ecuadoria (Hymenoptera, Halictidae)». Insectes Sociaux . 53 (2): 220–225. DOI : 10.1007 / s00040-005-0861-6 . ISSN 0020-1812 . 
  17. ^ Б Cassill, Деби Ли; Чинкель, Вальтер Р. (1 января 1995 г.). «Выделение жидкой пищи личинкам через трофаллаксис в колониях муравьев-огнедышащих Solenopsis invicta». Поведение животных . 50 (3): 801–813. DOI : 10.1016 / 0003-3472 (95) 80140-5 . ISSN 0003-3472 . 
  18. ^ а б Кукук, П.Ф .; Шалфей, GK (1994-12-01). «Репродуктивность и родство в общей halictine beeLasioglossum (Chilalictus) hemichalceum». Insectes Sociaux . 41 (4): 443–455. DOI : 10.1007 / BF01240647 . ISSN 0020-1812 . 
  19. ^ а б Роча, Агда; Джаннотти, Эдильберто; Бичара-Филью, Карлос (01.01.2009). «Ресурсы, доставленные в гнездо Protopolybia exigua (Hymenoptera, Vespidae) на разных фазах цикла колонии, в районе реки Медиу-Сан-Франсиску, Баия, Бразилия» . Социобиология . 54 : 439–456.
  20. ^ a b c ван дер Блом, Ян (1988). «Социальное поведение пчелы-плотника Xylocopa pubescens (Spinola)». Этология Международный журнал поведенческой биологии . 79 (4): 281–294. DOI : 10.1111 / j.1439-0310.1988.tb00717.x .
  21. ^ Класс, Клаус-Дитер; Налепа, Кристина; Ло, Натан (март 2008 г.). "Тараканы, питающиеся деревом, как модели эволюции термитов (Insecta: Dictyoptera): Cryptocercus vs. Parasphaeria boleiriana". Молекулярная филогенетика и эволюция . 46 (3): 809–817. DOI : 10.1016 / j.ympev.2007.11.028 . ISSN 1055-7903 . PMID 18226554 .  
  22. ^ Дахби, А .; Hefetz, A .; Cerda, X .; Ленуар, А. (1999). «Трофаллаксис обеспечивает однородность запаха колонии у муравьев Cataglyphis iberica (Hymenoptera, Formicidae)». Журнал поведения насекомых . 12 (4): 559–567. DOI : 10,1023 / A: 1020975009450 .
  23. ^ a b Рид, HC; Акре, RD (1983). «Колония поведения облигатной социальной Vespula austriaca (Panzer) (Hymenoptera: Vespidae)». Insectes Sociaux . 30 (3): 259–273. DOI : 10.1007 / bf02223984 .
  24. ^ а б Картер, Джеральд; Уилкинсон, Джеральд (2013-11-01). «Демонстрирует ли совместное использование пищи у летучих мышей-вампиров взаимность?» . Коммуникативная и интегративная биология . 6 (6): e25783. DOI : 10,4161 / cib.25783 . PMC 3913674 . PMID 24505498 .  
  25. ^ a b Мех, Л. Дэвид; Вольф, Пол С; Паккард, Джейн М. (1999-11-01). «Срыгивающий перенос пищи среди диких волков» . Канадский журнал зоологии . 77 (8): 1192–1195. DOI : 10.1139 / z99-097 . ISSN 0008-4301 . 
  26. ^ Лерман, Daniel S. (1955-01-01). «Физиологические основы пищевого поведения родителей кольчатого голубя (Streptopelia Risoria)». Поведение . 7 (1): 241–285. DOI : 10.1163 / 156853955X00094 . ISSN 1568-539X .