Белоногастер петиолата - Belonogaster petiolata
| Белоногастер петиолата | |
|---|---|
 | |
| Белоногастер петиолата гнезда | |
Научная классификация  | |
| Королевство: | Animalia |
| Тип: | Членистоногие |
| Учебный класс: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Веспиды |
| Подсемейство: | Polistinae |
| Племя: | Ропалидиини |
| Род: | Белоногастер |
| Разновидность: | Б. петиолата |
| Биномиальное имя | |
| Белоногастер петиолата (Де Гир, 1778) | |
| Синонимы[1] | |
| |
Белоногастер петиолата это разновидность примитивных эусоциальный Оса что обитает в Южная Африка, в умеренный или зоны с умеренным климатом. Этот вид ос широко представлен в Южная Африка а также был замечен в северной Йоханнесбург. Многие колонии можно найти в пещерах. В Пещеры Стеркфонтейн в Южной Африке, например, содержат большие популяции Б. петиолата.[2]
Этот вид в основном питается мелкими насекомыми, особенно гусеницы, которые считаются его "твердой пищей", а нектар это его жидкая пища. Также для выживания требуется вода.[3]
Таксономия и филогения
Белоногастер петиолата принадлежит к род Белоногастер, подсемейства Polistinae и тесно связан с B. juncea и B. grisea. Белоногастер осы являются частью семьи Веспиды и порядок Перепончатокрылые.[4] Виды в этом семействе демонстрируют полный спектр социальной организации, от полностью уединенной до очень эусоциальной жизни. Многие из Б. петиолатас характеристики очень похожи на характеристики B. grisea. У обоих видов производство более мелких, не спариваемых потомков рабочих достигает максимума до появления более крупных маток, которые покидают гнездо и спариваются.[5]
Описание и идентификация
У этих ос есть грудная клетка (верхняя часть средней части) и более длинная полосатая желудок с жалом на конце. В цветонос это первый желудочный сегмент. Ноги прикреплены к грудной клетке. Королева Б. петиолата имеет большой желудок и меньшую голову, в то время как рабочие осы имеют относительно большие головы и меньшего размера. Кроме того, королевы, самцы и другие представители репродуктивной касты имеют большие запасы жира, чем рабочие, что позволяет им пережить зимы.[6]
Б. петиолата строить бумажные гнезда из мякоти, которые часто висят в пещерах или под навесом. Часто осы получают мякоть из старых клеток или личинок незадолго до созревания. Прежде чем личинки созреют, осы пережевывают клетки у основания, чтобы помочь появлению потомства. Этот клеточный мусор используется для постройки гнезд. В гнезде есть соты, в которых часто обитает матка. Позже, однако, королева может перебраться на вершину гнезда, чтобы отдохнуть.[3]
Распространение и среда обитания
Б. петиолата можно найти в южной части Африки, и они имеют большое присутствие в стране Южная Африка. Они предпочитают теплый умеренный или влажный субгумидный климат, при этом среднесуточная температура колеблется от максимум 25 ° C (77 ° F) до минимум 14,9 ° C (58,8 ° F) в январе и максимум 15,7 ° C (60,3 ° F). ) и минимум 5,3 ° C (41,5 ° F) в июне. Этот вид в основном обитает в защищенных пещерах. Они строят гнезда, свешиваясь со стен пещер. Этот вид изобилует на юге Африки и не находится под угрозой исчезновения.[2]
Колонический цикл
Годовой цикл гнездования Б. петиолата похож на другие Полистины которые обитают в аналогичном умеренном климате. Колонии, основанные одной маткой, обычно только примитивно эусоциальны и меньше по размеру, в то время как колонии, основанные группами маток, более эусоциальны и содержат больше особей. Годовой цикл гнездования в Б. петиолата Обычно начинается в августе, где гнездятся перезимовавшие самки-основательницы.[5] В колонии бывает довсходовый период. Это происходит до появления первого потомства, которым являются рабочие осы. Далее идет послевсходовый период, то есть весь цикл колонии, следующий за появлением потомства ос. Существует также предматериальная фаза, которая является первой частью послевсходового периода, когда подчиненные основательницы все еще находятся в гнездах и взаимодействуют с рабочими. После этого периода наступает фаза материнства, которая следует за исчезновением всех подчиненных. Теперь колонии состоят только из королевы и ее рабочих. Наконец, есть репродуктивная фаза, когда репродуктивное потомство (гинекологи и самцы) рождаются. Как правило, гины начинают выходить из гнезд в начале февраля, поэтому любая самка, собранная в колонии до конца января каждого сезона, скорее всего, будет рабочими.[6] Гнездование происходит ежегодно, одинокие перезимовавшие основательницы закладывают новые гнезда весной. Период перезимовки около 4,5 месяцев.[3] Позже, примерно в половине случаев, одна или несколько дополнительных самок образуют несколько колоний-основательниц и присоединяются к этим первоначальным основательницам. Могут быть созданы ассоциации учредительниц, состоящие из до 16 учредительниц.[3] Затем формируется иерархия доминирования, при которой доминирующая женщина становится королевой, а остальные становятся подчиненными. Королева сначала помогает строить и закладывать гнездо, в период до и после появления всходов, но затем становится вялой. Она перестает добывать мякоть и перестает помогать в строительстве гнезда. В конце сезона королева покидает гнездо на зиму и возвращается в следующем году, чтобы создать новую колонию.[3]
Смертность и упадок колонии
Похоже, что несколько факторов способствуют выводок упадок и конец цикла колонии в Б. петиолата. К ним относятся: прекращение подачи твердой пищи колониям и личинкам во время репродуктивной фазы, снижение соотношения рабочих / личинок во время последней фазы из-за медленной потери рабочих, увеличение количества гинекологов и самцов, а также взрослых особей. приоритет над приемом пищи от собирателей. Выводок прекращают кормить голодных взрослых особей. В конце концов, выводок сокращается, и взрослые особи покидают гнездо.[2] Обычно в послевсходовых колониях матка производит разрушение некоторых клеток.[3]
Поведение
Иерархия доминирования
Рабочие выполняют практически всю основную работу, такую как создание и устранение повреждений гнезда, добыча пищи и кормление личинок. Основная задача королевы - откладывать яйца. При активной матке у рабочих часто неразвитые яичники. Однако после удаления матки у 11% рабочих развиваются зрелые яичники. Это репродуктивное подавление под властью королевы. Если обнаруживаются яйца, не отложенные маткой, она их съедает (оофагия ).[3] Большинство этих яиц, вероятно, были отложены подчиненными. Королевы часто отдыхают в центральных частях гнезда рядом с растущими личинками, в то время как подчиненные и рабочие часто располагаются на внешних участках гнезда.[3]
Доминирующие взаимодействия и общение
Королева создает иерархию доминирования, инициируя доминирующие взаимодействия. К ним относятся укусы, крючки и приставания. При захвате самки хватают подчиненных и свешиваются на них крючком, получая отрыгивание. Королева часто демонстрирует такое поведение, чтобы заявить о своем доминирующем статусе перед другими осами. В ходатайстве доминирующая самка приближается к другой самке с вытянутыми антеннами и усыпает ее голову, особенно ротовой аппарат. Другие самки отвечают, игнорируя приставания, оставаясь неподвижными и покорными, пока другая оса не уйдет, или прося их обратно.[3] Иногда королевы сначала демонстрируют доминирующее поведение, но затем перемещаются на вершину гнезда и становятся более неактивными к концу цикла колонии. В других случаях королевы всегда доминируют на протяжении всего цикла. Самки обычно направляют свое доминирующее поведение на женщин, находящихся непосредственно под ними в иерархии доминирования.[3] Королевы - самые агрессивные самки в гнезде, поэтому получают меньше угроз.
Оофагия и откладка яиц
Иногда королева или другая самка поедают яйца, отложенные в ее собственной колонии. Большую часть времени она ест яйца своих подчиненных, однако иногда самка может есть и собственные яйца. Королевы также проводят осмотр яиц, чтобы убедиться, что яйца в гнезде их собственные или они были отложены подчиненными. Большая часть чего-либо оофагии совершает ферзь (87,5%). Откладка яиц кладка яиц. Королевы откладывают 83,3% яиц в довсходовых колониях, что является значительно более высоким показателем откладки яиц, чем у подчиненных. Рабочие никогда не наблюдали, как ели или откладывали яйца.[3]
Трофалаксис
Личиночная слюна Б. петиолата содержит много аминокислоты и питательные вещества, полезные для взрослых ос. Самки, которые хотят откладывать яйца, ищут личинок, чтобы получить немного слюнной жидкости, чтобы они могли получить некоторые питательные вещества, прежде чем откладывать яйца. Для этого самки проходят трофалаксис с личинками. Личинки сначала кормятся пережеванный кормятся самками ос, а затем личинки производят слюнную жидкость. Обычно осы побуждают личинок производить этот слюнный секрет, усыпая голову личинки и вибрируя ее тело. Затем личинка вытягивает голову и выделяет каплю прозрачной слюны. Взрослые осы предпочитают для трофалаксиса выпрашивать более старых личинок, вероятно, потому, что они ожидают получить больше слюны от более старых личинок, чем от молодых. Иногда колебания тела ухаживающих взрослых синхронизируются, и это, кажется, положительно возбуждает личинку.[3]
Родственный выбор
Кастовая система
Внутри общества существует кастовая система. Б. петиолата колонии. Есть физиологические и морфологический различия между рабочими кастами и репродуктивными кастами. Основательницы и гинекологи (репродуктивная каста) обычно крупнее рабочих. Когда рабочие рождаются впервые, их размер намного меньше, чем у гинекологов и основательниц, но позже в цикле колонии их размер становится больше, чем у гинекологов. У основательниц и гинекологов яичники крупнее и жирнее, чем у рабочих. У рабочих широкая голова, а у ос репродуктивной касты более широкая грудная клетка и брюшко.[6] Обычно основательницы крупнее своих подчиненных. Кроме того, около 98% матерей (основательниц) и 95% гинек оплодотворяются, а рабочие - нет. У них есть незрелые яичники, которые не функционируют в присутствии активной матки. Когда нет активной матки, около 11% рабочих развивают зрелые яичники. Активные матки являются основными несушками в колониях и обладают хорошо развитыми яичниками.[6]Дифференциация каст иногда происходит на ранней стадии личиночного развития или на более поздней стадии взрослой жизни из-за различий в социальных коммуникациях и питании взрослых особей. Способность осы переживать зиму и количество ее запасов жира использовались, чтобы отличить гинекологов от рабочих. Жирность - показатель касты.[6]
Удаление королевы
Господство королевы над колонией сохраняет подчиненный характер рабочих ос. Однако, когда королева умирает, старший альфа-рабочий, который, вероятно, присутствовал, когда колония была моложе, часто занимает доминирующее положение. Потеря матки также связана с развитием яичников у 11% рабочих ос и у многих альфа-рабочих. На этапе доматрификации в колониях Б. петиолатаудаление королевы привело к ее замене второй по величине основательницей, известной как бета-основательница, вместо работницы.[2]
Размножение
Совокупление
Спаривание происходит, когда самец осы приближается к самке, и эти двое подвергаются взаимным или односторонним антеннациям, когда пара касается антенн друг друга или самец исследует грудную клетку и живот самки своими антеннами. Затем самец садится на самку и начинает устанавливать генитальный контакт, касаясь живота самки своим собственным. Копуляция длится всего около пяти секунд.[7]
Размер яичника
Ширина яичников у гинек увеличивалась с апреля по июль, т.е. в период перезимовки. С июля по август средняя ширина яичников у зимующих самок резко увеличивалась, а с конца августа по сентябрь уменьшалась.[5] Процент гинек со зрелыми ооцитами в яичниках увеличился с 2,9% в апреле до 15,6% в конце июля и, наконец, до 45,7% в августе. Самки ос с более крупными яичниками чаще откладывают яйца. У рабочих тонкие, неактивные яичники, которые не позволяют им откладывать яйца.[6]
Осеменение
Рабочие осеменяются редко, если вообще когда-либо. Кепинг, М.Г. Кепинг не наблюдала за рабочими из домочадцев и из семейных семей. (2002) для осеменения. Зимующие гины из Стеркфонтейн пещера имела самый высокий процент осеменения. Отсутствие осеменения часто использовалось как критерий отличия маток от рабочих у социальных ос. Были осеменены все королевы и почти 98% подчиненных основательниц.[6] Рабочих нельзя осеменять, потому что они появляются в период цикла колонии, когда самцы отсутствуют. Оплодотворенные дочери регистрировались только с конца февраля, что совпадает с периодом производства самцов. Конечно, осемененные особи с большей вероятностью откладывают яйца и считаются частью репродуктивной касты.[6]
Признаки распознавания партнера
У гинек и других самок ос есть сигналы распознавания партнера, или феромоны, в их яде, груди и голове. Это привлекает к ним мужчин. Феромоны в яде кажутся очень сильными по сравнению с феромонами грудной клетки и головы. Эти феромоны часто распространяются по всему телу во время ухода, еще больше увеличивая привлекательность самок для самцов.[7][8]
Рацион питания
Б. петиолата ешьте твердую пищу, а также пейте нектар в качестве источника пищи. Они охотятся на личинки и других мелких насекомых. Часто они пережевывают пищу и отрыгивают ее, чтобы накормить других и молодой выводок. Им также нужна вода, чтобы выжить. Королевы всегда получают больше еды. На них приходится 43,7% жидких грузов и 47,8% твердых пищевых продуктов. Они скармливали личинкам только 63,3% этой твердой пищи, а остальное оставляли себе.[3] Отсутствие твердой пищи может привести к сокращению численности колонии. В конце лета часто наблюдается сокращение количества доступной добычи, поэтому многие осы переключаются на добычу нектара, используя его в качестве основного источника пищи. Плохое количество осадков часто является причиной уменьшения численности добычи.[2] Осы кормят и наслаждаются мучные черви когда они в неволе.[3]
Рост и развитие
Недавно появившиеся молодые осы имеют черные или карие глаза, а у более взрослых особей розовые глаза и отрастают крылья, чтобы летать. Когда работники только рождаются, они часто собираются вместе в углу, чтобы избежать агрессивных действий со стороны других работников. Рабочие не выполняют доминирующих действий, пока им не исполнится около 17 дней.[3] Также появляющиеся молодые Б. петиолатас размеры тела увеличиваются с января по март, когда заканчивается вылет взрослых особей. Поскольку производство рабочих продолжается до конца января, рабочие, появившиеся в этом месяце, были крупнее по размеру, чем те, кто родился в более раннюю часть сезона, примерно в ноябре и декабре. Различия в репродуктивной способности и размере тела молодых самок связаны с изменением количества пищи, которую они давали, когда они были личинками.[6]
Рост - это функция соотношения рабочих и личинок. Чем больше рабочих, тем больше возможностей для кормления личинок. В Б. петиолата, это соотношение увеличивалось в ноябре и декабре. Это период, когда выращивали гинекологов, что указывает на то, что есть больше рабочих, которые могут кормить молодых, которые станут частью высшей касты и будут нуждаться в наибольшем питании. Количество пищи, даваемой личинкам, влияет на касту.[6]
Рекомендации
- ^ Род Белоногастер де Соссюр. Каталог видов полистиновой трибы Ropalidiini (Hymenoptera: Vespidae).
- ^ а б c d е Кепинг, Малкольм Г. «Социальное поведение и снижение выводка в репродуктивных колониях. Белоногастер Петиолата (Degeer) (Hymenoptera: Vespidae). "Journal of Insect Behavior 10.2 (1997): 265-78. Web. 20 сентября 2014 г."
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Кепинг, Малкольм Г. "Социальная организация и разделение труда в колониях Полистинской осы", Белоногастер Петиолата. "Поведенческая экология и социобиология 31.3 (1992): n. Pag. Web. 20 сентября 2014.
- ^ «Сеть разнообразия животных». ADW: Белоногастер Петиолата: КЛАССИФИКАЦИЯ. N.p., n.d. Интернет. 20 сентября 2014 г.
- ^ а б c Сохраняя, M.g. «Морфофизиологическая изменчивость и дифференциация репродуктивных ролей среди основательниц первобытной эусоциальной осы, Белоногастер Петиолата (Degeer) (Hymenoptera, Vespidae). Insectes Sociaux 47.2 (2000): 147–54. Интернет. 20 сентября 2014 г.
- ^ а б c d е ж грамм час я j Сохраняя, M.g. "Репродуктивные и рабочие касты первобытной эусоциальной осы Белоногастер Петиолата (DeGeer) (Hymenoptera: Vespidae): Доказательства пре-воображаемой дифференциации. "Journal of Insect Physiology 48.9 (2002): 867–79. Web. 20 сентября 2014 г."
- ^ а б Кепинг, М. Г., Д. Липшиц и Р. М. Крю. "Химическое распознавание партнера и высвобождение мужского сексуального поведения у полибиновой осы, Белоногастер Петиолата (Degeer) (Hymenoptera: Vespidae). "Journal of Chemical Ecology 12.3 (1986): 773–79. Web. 20 сентября 2014 г."
- ^ Кепинг, Малкольм Г. «Отсутствие химической тревоги у примитивно эусоциальной осы (Белоногастер Петиолата, Перепончатокрылые: Веспиды). "Insectes Sociaux 42.3 (1995): 317–20. Интернет. 20 сентября 2014 г."