Бомб воснесенский - Bombus vosnesenskii

Бомб воснесенский
Бомб vosnesenkii.jpg

Безопасный (Природа )
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Apidae
Род:Бомбус
Подрод:Пиробомб
Разновидность:
Б. воснесенский
Биномиальное имя
Бомб воснесенский
Бомб воснесенский distribution.svg
Диапазон Бомб Воснесенский.

Бомб Воснесенский, то шмель с желтым лицом, это разновидность шмель родом из западного побережья Северной Америки, откуда распространен британская Колумбия к Нижняя Калифорния. Это самый распространенный вид пчел в этом ареале, и его можно найти как в городской и сельскохозяйственных угодий. Кроме того, Б. воснесенский используется как важный опылитель в коммерческом сельском хозяйстве, особенно для тепличных томатов. Хотя в настоящее время популяция этого вида не сокращается, урбанизация повлияла на его плотность гнездования и раннее появление Б. воснесенский был замешан в растущем отсутствии разнообразия пчел на западном побережье.

Таксономия и филогения

Название рода Бомбус - шмель - происходит от латинского слова, означающего жужжание или жужжание. Внутри рода насчитывается 250 видов, разделенных на 38 подродов. Бомбус. Эти подгруппы имеют сходную морфологию, несмотря на их различные среды обитания и модели поведения. Тем не менее, многие из этих групп являются монофилетическими на основании отчетливых гениталий самцов пчел. Генетические исследования показали, что шмель тесно связан с пчелой без жала и медоносной пчелой.[1]

Бомб Воснесенский попадает в Бомбус подрод Пиробомб. Бомбус подроды содержат две основные морфологические категории: короткомордые и длиннолицые. Пиробомб входит в кладу с коротким лицом.[1]

Подрод Пиробомб оба монофилетический и самый крупный из подродов.[1]

Описание и идентификация

Вид крупным планом

Бомб Воснесенский имеет ряд отличительных особенностей. К ним относятся короткие ровные волосы, закругленный угол базитарсуса, который является средней ногой, и квадратное лицо. Кроме того, волосы с бахромой на задних лапах образуют корбикулу или пыльцевую корзину.[2]

Королевы имеют длину от 18 до 21 мм. Рабочие составляют от 8 до 17 мм, а мужчины от 10 до 15 мм. У королев, рабочих и самцов усики средней длины, а также глаза одинаковой формы и размера. Они украшены черными и желтыми волосками. Королева и работницы почти всегда идентичны по окраске. У них почти полностью черная грудная клетка с желтыми полосами на голове и в сегменте Т4 грудной клетки. Дроны-мужчины в основном похожи на своих собратьев-женщин, но в некоторых случаях на их боках будет больше желтого цвета, который простирается дальше по задней части грудной клетки.[2]

Распространение и среда обитания

Хотя исторические данные о распространении насекомых в западной части Северной Америки немногочисленны, очевидно, что Бомб Воснесенский не переживает убыль населения; это один из самых распространенных видов пчел на западном побережье США и самый распространенный шмель из Орегона на север.[2] Распределение вложенности колеблется от британская Колумбия к Нижняя Калифорния.[3] Исторически, Bombus occidentalis, так называемые "западные шмели" были наиболее распространенным видом, распространенным на всем протяжении от Калифорнии до Британской Колумбии и Аляски, но болезни, занесенные коммерческими операциями по разведению в восточных Соединенных Штатах, поставили B. occidentallis на грань вымирание и Б. воснесенский заполнила пробел.[4] Б. воснесенскийуспех в вакууме, оставленном B. occidentalis Однако это не была идеальная история о том, как природа находит равновесие после беспокойства; в районе Сан-Франциско частота Б. воснесенский внешний вид обратно коррелирует с видовым богатством пчел в этом районе, указывая на то, что Б. воснесенский превосходит другие виды пчел за пространство и ресурсы. Это может быть связано с ранним появлением этого вида в течение сезона, что позволило ему захватить и монополизировать доступные места для гнезд.[5] Пчелы гнездятся под землей, в основном, в колониях размером около 200-300 рабочих. Хотя в настоящее время это не сокращается, исследования показали, что Б. Воснесенский испытывает снижение плотности гнездования в урбанизированных ландшафтах.[6]

Плотность гнездования в городах

Исследования показали, что асфальтированная среда в городских условиях сократилась Б. воснесенский плотность гнездования. Вероятно, это связано с привычками этого вида пчел к подземному гнездованию, на которые негативно влияет расширение непроницаемых материалов, таких как тротуар.[7]

Поведение

Шмель с желтым лицом - подземное гнездо.

Колонический цикл

В перезимовка Королева впервые появляется весной и основывает подземные колонии. Затем она найдет подземное гнездо, обычно что-то вроде норы грызунов или какое-нибудь другое естественное отверстие в дереве или земле. Обнаружив гнездо, королева откладывает яичный выводок и начинает инкубацию.[8] Топливо для их терморегуляция во время инкубации получается из нектар, пыльца, и медовый между походами за кормом.[9] Примерно через месяц вылупится первое рабочее поколение. Они помогут королеве добывать пищу и высиживать выводок. Колония будет расти за год по мере выращивания рабочих и трутней-самцов. Вскоре после этого родится новая группа маток. После созревания они покидают гнездо, чтобы спариваться, а затем впадают в спячку на зиму, пока весной не наступит их очередь основать колонию.[9]

Брачные привычки

Репродуктивные пчелы разводятся в последней части Б. Воснесенский жизненный цикл. По достижении зрелости королевы покидают гнездо в поисках партнеров.[8] Они встретятся с репродуктивными самцами, покинувшими свои колонии. Эти пчелы-самцы будут патрулировать цепочки, пока не встретят подходящего партнера.[2]

Родственное признание

Королевы этого вида не отдают предпочтения инкубации собственного выводка по сравнению с выводками других маток в пределах своего вида. Тем не менее, они могут отличать свои выводки от выводков других родственных видов пчел. Эти они не инкубируют. Этот поведенческий паттерн указывает на своего рода видоспецифический химический сигнал, который запускает распознавание и инкубацию выводка, в отличие от индивидуальных сигналов запаха тела или феромонов.[10]

Эти сигналы, однако, не исходят от фактического скопления расплода. Вместо этого, похоже, что во время откладки яиц царицы передают какой-то сигнал на место гнезда. Возможно, они постоянно вносят или «обновляют» сигнал с течением времени. Сигнал должен быть узнаваем маткой и рабочими пчелами, которые в конечном итоге будут помогать матке в инкубации и выращивании расплода после того, как первое поколение вырастет.[10]

Вклад королевы

Королева этого вида пчел, как известно, вносит свой вклад в поиск пищи. В начале сезона, когда матка еще молода, она в первую очередь занимается инкубацией расплода. Однако к концу сезона, когда количество рабочих уменьшается, королева становится важным участником поисков пищи. Они зашли так далеко, что стали основными поставщиками пыльцы и нектара для колонии. Механизмы, лежащие в основе этого поведенческого изменения, не совсем понятны, но важность приписывается осторожному поведению, сбалансированному с учетом рисков. Усилия королевы гораздо более ценны в размножении и выращивании выводков в молодом возрасте, сначала для создания колонии, а затем для ее сохранения. Во время кормодобывания существует высокий риск травм или смерти, который королева компенсирует, позволяя рабочим пчелам выполнять эту опасную задачу. Однако ближе к концу цикла колонии, когда рабочая популяция начинает сокращаться, матку лучше всего использовать в качестве фуражира, чтобы обеспечить пропитание следующему поколению репродуктивных пчел.[11]

Терморегуляция в инкубации

Этот вид пчел имеет пойкилотермный яйца - они не могут регулировать собственную температуру независимо от температуры окружающей среды. Однако было замечено, что инкубационные скопления яиц способны поддерживать постоянную температуру. Инкубация яиц достигается за счет того, что царица вытягивает брюшко, чтобы коснуться выводка и установить полный контакт, в то время как ее ноги обвиваются вокруг и прикрепляют ее тело к группе выводка. В то время как это положение предполагается, температура брюшной полости матки сильно повышается, а метаболизм, измеряемый по потреблению кислорода, удваивается.[12]

У инкубационных пчел нет заданной температуры для выводков. Они продолжат насиживать выводки, несмотря на температуру окружающей среды. При 30 ° C матка высиживает яйца, хотя при 10 ° C она поднимает температуру расплода только до 26 ° C. Однако было замечено, что количество термогенерации, которое происходит в брюшной полости, уменьшается, когда температура окружающей среды выше.[12]

Пчелы-инкубаторы не согревают расплод постоянно. Из-за высоких метаболических затрат на нагревание яиц, они должны иногда делать перерывы для кормления, после чего расплод возвращается к температуре окружающей среды. Выводки будут вылупляться независимо от того, инкубировались они последовательно или нет, и новая рабочая популяция поможет в инкубации для следующего поколения.[12]

Терморегуляция в полете

Шмели с желтым лицом, как и большинство других шмелей, используют терморегуляцию для поддержания стабильной температуры тела на несколько градусов выше температуры окружающей среды. В состоянии покоя шмели имеют температуру, близкую к температуре окружающей среды. Чтобы получить энергию для полета, шмелям необходимо повысить температуру летные мышцы до температуры выше 30 ° C (86 ° F).[13] В Б. воснесенский, тепло передается от грудной клетки к брюшной полости путем изменения гемолимфа течет в черешке, узком участке между брюшком и грудной клеткой. При низкой температуре окружающей среды гемолимфа течет одновременно из грудной клетки и брюшной полости. В результате встречный обмен тепла в черешке сохраняет большую часть энергии в грудной клетке. Когда температура окружающей среды высока, противоточный обмен уменьшается, так что тепло передается от грудной клетки к брюшной полости.[14]

Диета и опыление

Бомб восненесенский кормится голубой гортензией - Южный Эверетт, Вашингтон, США

Рацион питания

Этот вид пчел предпочитает отборный набор родов для кормодобывания. К ним относятся: Люпин, Цирсиум, Эриогонум, Фацелия, Кларкия, и Эрикамерия [2]

Предпочтения по опылению

Этот вид пчел демонстрирует предпочтения к опылению, основанные на местоположении и особенностях ландшафта, а не на принадлежности к колонии. Это указывает на то, что конкуренция между Б. Воснесенский Колонии не оказывают никакого избирательного давления в своем поведении в поисках пищи.[6]

Кроме того, пчелы не собирают корм из-за изобилия или доступности. Между наиболее доступными и наиболее добываемыми растительными таксонами для этого вида мало корреляции. Есть несколько видов, в том числе L. corniculatus, P. montana, и La. Stoechas которые очень предпочитаются пчелами, несмотря на их относительно низкую численность. Опять же, эти ранжированные предпочтения похожи между пчелами, которые живут в разных регионах, в отличие от отдельных пчел и их сородичей.[6]

Шмель с желтым лицом, кажется, выбирает места для кормления, основываясь на разнообразии доступной флоры в данном регионе, а не на плотности цветков. Это означает, что пчелы готовы путешествовать на большие расстояния в поисках корма с участков, где есть более широкие разновидности доступных цветочных таксонов. Возможное объяснение такого поведения - необходимость пчелы увеличить количество потребляемых ею питательных веществ за счет разнообразия потребления нектара. Кроме того, пчелы, у которых развиваются предпочтения к различным родам растений, вероятно, будут иметь более стабильные пищевые ресурсы в течение длительного периода времени.[7]

Сельскохозяйственное значение

Бомб воснесенский является чрезвычайно важным опылителем для коммерческого сельского хозяйства. Род Бомбус является основным опылителем тепличных томатов.[15]

Хотя механизмы не совсем понятны, Б. воснесенский опыляет тепличные томаты более эффективно, чем человек может моделировать вручную. По некоторым параметрам, включая вес, высоту, минимальный и максимальный диаметр, сорт и количество семян, опыленные пчелами плоды имеют значительно более высокое качество.[16] Одна теория предполагает, что пчелы могут рассчитывать время своих посещений лучше, чем люди, которые обычно придерживаются установленного графика, который может не совпадать с восприимчивостью цветов.[16]

Паразиты

Для Бомб Воснесенский, паразитические организмы включают виды форетных клещей Кузиня и простейшие Crithidia bombi. Оба эти паразита поражают отдельных пчел, а не колонии или гнезда, и были обнаружены в относительно большом количестве в Калифорнии. Б. воснесенский численность населения. Оба этих паразита были обнаружены у нескольких пчел рода Bombus и демонстрируют относительно низкий уровень специфичности к хозяину. Apicystis bombi также наблюдался, но в небольшом количестве. В одиночку эти паразиты вряд ли могут вызвать серьезное сокращение или исчезновение популяций пчел; однако, в сочетании с другими стрессами, они могут быть причастны к ухудшению здоровья видов.[17]

Рекомендации

  1. ^ а б c Cameron, S.A .; Hines, H.M .; Уильямс, П. Х. (2007-05-01). «Комплексная филогения шмелей (Бомбус)». Биологический журнал Линнеевского общества. 91 (1): 161–188. Дои:10.1111 / j.1095-8312.2007.00784.x. ISSN  1095-8312.
  2. ^ а б c d е Уильямс, Пол, H (2014). Шмели Северной Америки: Руководство по идентификации. Издательство Принстонского университета.
  3. ^ Бомб Воснесенский. NatureServe. 2012 г.
  4. ^ Торп, Роббин В .; Стриклер, К .; Кейн, Дж. (2003). Шмели (Hymenoptera: Apidae): коммерческое использование и экологические проблемы. Для неместных культур, откуда опылители будущего. С. 21–40.
  5. ^ McFrederick, Quinn S .; ЛеБун, Гретхен (01.05.2006). «Являются ли городские парки убежищами для шмелей Bombus spp. (Hymenoptera: Apidae)?». Биологическое сохранение. 129 (3): 372–382. Дои:10.1016 / j.biocon.2005.11.004.
  6. ^ а б c Сайфуддин, Мустафа; Джа, Шалин (01.01.2014). «Колонии на уровне сбора пыльцы и предпочтения в поисках пищи среди пойманных в дикой природе шмелей (Hymenoptera: Apidae)». Экологическая энтомология. 43 (2): 393–401. Дои:10.1603 / en13261. PMID  24763096. S2CID  675364.
  7. ^ а б Джа, Шалин; Кремень, Клэр (2013-01-08). «Разнообразие ресурсов и однородность ландшафта способствуют добыванию пищи местными пчелами». Труды Национальной академии наук. 110 (2): 555–558. Bibcode:2013PNAS..110..555J. Дои:10.1073 / pnas.1208682110. ISSN  0027-8424. ЧВК  3545746. PMID  23267118.
  8. ^ а б Уильямс, Пол. Шмели на западе США.
  9. ^ а б Гоулсон, Д. (2003). Шмели: их поведение и экология. Oxford University Press. п. 13. ISBN  978-0-19-852606-3.
  10. ^ а б Генрих, Бернд (1974-07-01). «Вызванное феромонами поведение насиживания у Bombus vosnesenskii и B. edwardsii (Hymenoptera: Bombidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества. 47 (3): 396–404. JSTOR  25082666.
  11. ^ Аллен, Трейси; Кэмерон, Сидней; Макгинли, Рональд; Генрих, Бернд (1978). «Роль рабочих и новых маток в эргономике колонии шмелей (Hymenoptera: Apoidea)». Журнал Канзасского энтомологического общества. 51 (3): 329–342. JSTOR  25083040.
  12. ^ а б c Генрих, Бернд (1974-06-01). «Терморегуляция у шмелей». Журнал сравнительной физиологии. 88 (2): 129–140. Дои:10.1007 / BF00695404. ISSN  0340-7594. S2CID  81991261.
  13. ^ Генрих, Б. (1972). «Паттерны эндотермии у маток шмелей, трутней и рабочих». Журнал сравнительной физиологии А. 77 (1): 65–79. Дои:10.1007 / BF00696520. S2CID  36812640.
  14. ^ Робертс, С.П. и Харрисон, Дж.Ф. (1998). «Механизмы терморегуляции у летающих пчел». Американский зоолог. 38 (3): 492–502. Дои:10.1093 / icb / 38.3.492.
  15. ^ Странно, Джеймс П. (2015-04-17). «Bombus huntii, Bombus impatiens и Bombus vosnesenskii (Hymenoptera: Apidae) опыляют помидоры, выращенные в теплицах в западной части Северной Америки». Журнал экономической энтомологии. 108 (3): 873–879. Дои:10.1093 / jee / tov078. ISSN  0022-0493. PMID  26470206.
  16. ^ а б Догтером, M.H (6 октября 1997 г.). "Опыление тепличных томатов североамериканским Bombus vosnesenskii (Hymenoptera: Apidae)" (PDF). Журнал экономической энтомологии. 91: 71–75. Дои:10.1093 / jee / 91.1.71. Архивировано из оригинал (PDF) 16 декабря 2010 г.
  17. ^ Киссинджер, Кристина, Н. (20 апреля 2011 г.). «Исследование патогенов и паразитов шмелей (Bombus) в Иллинойсе и отдельных районах северной Калифорнии и южного Орегона» (PDF). Журнал патологии беспозвоночных. 107 (3): 220–224. Дои:10.1016 / j.jip.2011.04.008. PMID  21545804.