Drosophila montana - Википедия - Drosophila montana

Drosophila montana
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Двукрылые
Семья:Drosophilidae
Род:Дрозофила
Разновидность:
D. montana
Биномиальное имя
Drosophila montana
Стоун, Гриффен и Паттер, 1942 год.

Drosophila montana, в просторечии именуемый плодовой мушкой,[1] это разновидность летать принадлежность к семье Drosophilidae и род Дрозофила.[1][2] Он принадлежит к типу montana, которая отделилась от группы видов D. virilis в Южной Азии до миграции в Северную Америку.[3] Обычно он встречается на западе США, но был замечен в Европе и Азии.[4][3] У этого вида есть две цветовые фазы: желтоватая или черно-коричневая грудная клетка.[4][5] Это вид дрозофилы, лучше всего приспособленный к холодным условиям.[3]

Описание

D. montana были впервые описаны Паттерсоном и Уилером в 1942 году.[4] D. montana популяции не имеют однородной окраски. У них есть две формы цвета: светлая и темная. Они имеют желтоватую или черновато-коричневую форму соответственно. Светлая форма имеет окраску, аналогичную окраске вида D. novamericana.[4] Основная физическая характеристика темной формы - черно-коричневый грудная клетка. Темная форма D. montana также имеет слегка коричневато-черную полосу вдоль спины, охватывающую длину его акростихал область, край. У них также есть ноги с коричневой окраской, а суставы на концах их конечностей черные.[5]

Заметные физические сходства существуют между D. montana и D. flavomontana.[4] Ошибочно собраны ранние исследования D. flavomontana при поиске D. montana, а идентификация видов была возможна только путем наблюдения за плодовитостью.[4] Пока черный пупария обычно приписываются D. montana и красные пупарии D. flavomontana, генетический анализ показал D. montana может давать красные пупарии.[4] Эти два вида иногда производят гибриды, предполагая их сосуществование.[4]

Распространение и среда обитания

Популяции D. montana исторически были обнаружены по всей Северной Америке, Европе и Азии, особенно в Ванкувере, Канаде, Финляндии и по всей территории Соединенных Штатов.[3][6][7] В США они в основном расположены на больших высотах вдоль Скалистых гор от северного Айдахо до Аризоны. Они также были обнаружены в Сьерра-Невада горном массиве и на более низких высотах в пределах Каскадный диапазон и прибрежный хребет.[4]

Drosophila montana обычно проживают вблизи водоемов в пределах бореальных лесных регионов, в основном на широте выше 40 градусов северной широты. Популяции D. montana дальше на юг будет благоприятствовать более высокая возвышенность.[7] Среди всех видов рода Drosophila, D. montana - наиболее холодостойкий вид, обладающий необходимыми качествами для выживания в условиях высокогорной среды.[3] Их исключительная способность переносить холода среди представителей рода Drosophila позволяет этому виду выживать в условиях большой высоты и высоких широт, что отражается в выборе места проживания.[3]

Филогения

Вид относится к отряду мух. Двукрылые и род Дрозофила.[1][2] Род Drosophila включает группу virilis, которые разошлись в Ранний миоцен период между 7 и 11 миллионами лет назад.[3] Это событие разделило Д. вирилис группа видов в два кластера: филады virilis и montana. Последний включает в себя несколько линий передачи, включая D. montana. Это расхождение произошло в Южной Азии до того, как они расселились в Северной Америке.[3] Население D. montana в Северной Америке, Азии и Европе разошлись между 450 000 и 900 000 лет назад.[3]

Холодная адаптация

Виды D. montana имеет несколько отличительных приспособлений, способствующих их высокой переносимости холода. К ним относятся обычно повышенная резистентность и реакция акклиматизации к холоду, которая может быть вызвана, а также фотопериодическая репродуктивная диапауза самок.[3][6]

Спаривание

Взрослый D. montana собираются в районах размножения, причем несколько самцов одновременно преследуют одну самку.[8] Эти места размножения обычно находятся на разлагающемся дереве. флоэма и области сока.[9] Спаривание происходит в весенние и летние месяцы, с активным размножением до июля.[3][10] К концу августа большая часть взрослых особей находится в диапаузе и размножение прекращается.[10] Как и у многих видов дрозофилы в регионах с умеренным климатом, в год может производиться только одно поколение.[11] Вероятно, этому способствует способность к диапаузе.

Сексуальный конфликт

Сексуальный конфликт по поводу продолжительности совокупления обычен для D. montana.[12] Самки предпочитают более короткую продолжительность спаривания и вступают в физическую борьбу, пытаясь избавиться от партнера-самца.[12] Однако мужчины часто могут поддерживать сексуальный контакт намного дольше, чем это диктует женщина. Это позволяет самцам вызывать у самок сопротивление спариванию, предотвращая повторное спаривание самок.[12] Эта деятельность действует как средство защиты партнера.[12]

Песни ухаживания

Подобно многим видам Drosophila, D. montana испускать «песни» из колебаний крыльев.[13] Эти песни исполняются во время ухаживания за самками и являются обязательными для начала спаривания.[13][8] Самки передают влечение самцам, расправляя крылья, на что самец в ответ инициирует совокупление.[8] Песни самцов подвержены значительному половому отбору у вида.[13] Песни с быстрыми качествами, например высокие несущая частота, связаны с самцами с высоким репродуктивным успехом.[13] Частоты, перекрывающиеся с окружающим фоновым шумом, могут мешать самкам распознавать песни, что может поставить под угрозу выбор партнера.[8]

По частоте ухаживания самцов в среднем инбридинговая депрессия составляет примерно 14%.[14] Это существенно отличается от других характеристик песни ухаживания, которые отличаются всего на несколько процентов из-за депрессии инбридинга.[14] Это говорит о том, что фитнес мужчины D. montana связано с частотой их песен ухаживания.[14] Частота исполнения мужских песен также подвержена значительным аутбредная депрессия.[14]

Кутикулярные углеводороды

D. montana производить кутикулярную углеводороды, обычно сокращенно КГК, которые действуют как обонятельные или вкусовые сигналы для привлечения.[13] Будучи более эффективными для других видов дрозофил, CHC являются важным фактором при выборе партнера.[13] В частности, женские D. montana Характеристики CHC коррелируют с показателями неприятия песен женщинами.[13] Это говорит о том, что женские КПК действуют как феромоны, привлекая больше мужчин и, следовательно, требуя большего количества отказов.[13]

Репродуктивная диапауза

Типичное долголетие взрослого D. montana в лаборатории - от 30 до 40 дней, при этом самки немного переживают самцов.[15] Взрослая самка D. montana использовать фотопериод для определения сезонных изменений и информирования их репродуктивных диапауза для перезимовки. Это позволяет им замедлить старение, увеличить шансы на выживание зимой и увеличить продолжительность жизни.[6]

D. montana развиваются от яйца до взрослой особи примерно за 26-30 дней, в зависимости от популяции и фотопериодических условий. У особей в состоянии диапаузы остановлено развитие и размножение. Они также полагаются на запасы энергии в пользу питания, поэтому более крупные особи обычно лучше чувствуют себя во время диапаузы. D. montana быстро развиваются при более коротком световом периоде, характерном для условий осеннего дневного света, что способствует диапаузе. На это время разработки влияют пост-восторг фотопериодические реплики.[6]

Родительская забота

Желаемые места откладка яиц за D. montana совпадают с местами их размножения.[9] Наблюдаемые субстраты для откладки яиц включают ростки флоэмы и сокодородных дрожжей на березы, а также разлагающиеся стебли растения Nuphar lutea, желтая водяная лилия.[9] Группа virilis дрозофилы, к которой D. montana принадлежит, как известно, откладывает яйца в сок.[3][9][10] У этого вида частично совпадают предпочтения к откладке яиц с D. littoralis. Тем не мение, D. montana спариваются несколько раньше, и их личинки чаще встречаются на более сухих субстратах.[9]

Комменсализм

Осина, пережеванная бобрами, популярное место для откладки яиц

Коллекция мух группы virilis, в том числе D. montana, значительно более успешен, когда близок к известным бобр резиденции. Бобры преимущественно живут в водоемах рядом с определенными видами деревьев, включая береза и ольха, которыми они питаются зимой. В результате кормления бобров образуются упавшие деревья и очищенная кора, D. montana, а также другие члены группы virilis с их предпочтительными местами откладки яиц. Ольха особо отмечается как излюбленное место выращивания D. montana откладка яиц. Эти общие ресурсы поддерживают комменсализм между двумя видами. За D. montana, эта взаимосвязь обычно наблюдается в Северной Америке, особенно с видами бобра. Castor canadensis.[16]

Рекомендации

  1. ^ а б c "Drosophila montana (Плодовая муха)". www.uniprot.org. Получено 2019-10-30.
  2. ^ а б "Стандартная страница отчета ITIS: Drosophila montana". www.itis.gov. Получено 2019-10-30.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Паркер Д.Дж., Виберг Р.А., Триведи У., Тюкмаева В.И., Гарби К., Бутлин Р.К. и др. (Август 2018 г.). «Межвидовая и внутривидовая геномная дивергенция у Drosophila montana демонстрирует доказательства адаптации к холоду». Геномная биология и эволюция. 10 (8): 2086–2101. Дои:10.1093 / gbe / evy147. ЧВК  6107330. PMID  30010752.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я Паттерсон Дж. Т. (15 февраля 1952 г.). Исследования генетики дрозофилы. VII, Дополнительные статьи по генетике, цитологии и таксономии. Техасский университет.
  5. ^ а б Марков Т.А., О'Грейди П. (2006). Drosophila: Руководство по идентификации и использованию видов. Эльзевир. п. 131.
  6. ^ а б c d Салминен Т.С., Весала Л., Хойккала А. (декабрь 2012 г.). «Фотопериодическая регуляция особенностей жизненного цикла до и после эклозии: время развития от яйца до взрослой особи, масса тела молоди и репродуктивная диапауза у Drosophila montana». Журнал физиологии насекомых. 58 (12): 1541–7. Дои:10.1016 / j.jinsphys.2012.09.007. PMID  23026647.
  7. ^ а б Рутту Дж (2007). Генетическая и фенотипическая дивергенция у Drosophila virilis и D. montana. Ювяскюля: Университет Ювяскюля. п. 13. S2CID  56168696.
  8. ^ а б c d Самарра Ф.И., Клапперт К., Брамм Х., Миллер П.Дж. (декабрь 2009 г.). «Фоновый шум ограничивает общение: акустическая маскировка песни ухаживания у плодовой мухи Drosophila montana». Поведение. 146 (12): 1635–48. Дои:10.1163 / 156853909X463713. JSTOR  40599636.
  9. ^ а б c d е Аспи Дж. (1 января 1996 г.). «Различия в нишах личинок между видами-братьями, Drosophila montana и D. littoralis (Diptera) в Северной Финляндии». Entomologica Fennica. 7: 29–38. Дои:10.33338 / ef.83885.
  10. ^ а б c Паркер DJ, Ричи М.Г., Канкаре М. (май 2016 г.). «Подготовка к зиме: транскриптомный ответ, связанный с разной продолжительностью дня у Drosophila montana». G3. 6 (5): 1373–81. Дои:10.1534 / g3.116.027870. ЧВК  4856088. PMID  26976440.
  11. ^ Марков Т.А., О'грейди П. (2008). «Репродуктивная экология дрозофилы». (PDF). Функциональная экология. Британское экологическое общество. 22 (5): 747–759. Дои:10.1111 / j.1365-2435.2008.01457.x.
  12. ^ а б c d Мацци Д., Кесяниеми Дж., Хойккала А., Клапперт К. (июнь 2009 г.). «Сексуальный конфликт во время совокупления у Drosophila montana: почему дольше лучше?». BMC Эволюционная биология. 9 (1): 132. Дои:10.1186/1471-2148-9-132. ЧВК  2704186. PMID  19523190.
  13. ^ а б c d е ж грамм час Велтсос П., Уикер-Томас С., Бутлин Р.К., Хойккала А., Ричи М.Г. (январь 2012 г.). «Половой отбор по пению и кутикулярным углеводородам в двух разных популяциях Drosophila montana». Экология и эволюция. 2 (1): 80–94. Дои:10.1002 / ece3.75. ЧВК  3297180. PMID  22408728.
  14. ^ а б c d Аспи, Джоуни (март 2000 г.). «Инбридинг и аутбридинговая депрессия у мужских персонажей песен ухаживания у Drosophila montana». Наследственность. 84 (3): 273–282. Дои:10.1046 / j.1365-2540.2000.00655.x. ISSN  1365-2540. PMID  10762398. S2CID  16657098.
  15. ^ Дурбин Э.Дж., Юн Дж.С. (1987). "Продолжительность жизни в группе видов Drosophila virilis. II. D. montana Phylad" (PDF). Научный журнал Огайо. 87: 90–92.
  16. ^ Spieth HT (1979). "Группа Virilis дрозофилы и бобра Castor". Американский натуралист. 114 (2): 312–316. Дои:10.1086/283479. ISSN  0003-0147. JSTOR  2460228.