Геликоний харитония - Heliconius charithonia

Зебра длиннокрылая
Геликоний charithonius.jpg

Безопасный (Природа )[1]
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Чешуекрылые
Семья:Нимфалиды
Род:Геликоний
Разновидность:
Х. харитония
Биномиальное имя
Геликоний харитония
Синонимы
  • Папилио харитония
  • Геликоний харитоний
  • Апострафия харитония Дьяр, 1903 г.

Геликоний харитония, то зебра длиннокрылая или же зебра геликониан, это разновидность бабочка принадлежность к подсемейству Heliconiinae семьи Нимфалиды.[2][3] Впервые он был описан Карл Линней в его 1767 г. 12-е издание Systema Naturae. Ярко-полосатый черно-белый узор крыльев апосематический, предупреждая хищников.

Вид распространен в Южной и Центральной Америке и на севере до южного Техаса и полуострова Флорида; в теплые месяцы наблюдаются миграции на север в другие американские штаты.

Взрослые особи длиннокрылых зебр ночуют вместе группами до 60 взрослых особей для защиты от хищников. Взрослые бабочки необычно питаются пыльцой и нектаром; пыльца позволяет им синтезировать цианогенные гликозиды которые делают их тела токсичными для потенциальных хищников. Гусеницы питаются различными видами пассифлоры, уклоняясь от защиты растений. трихомы откусив их или положив поверх них шелковые циновки.

Массовое распыление наледен уничтожил популяцию длиннокрылых зебр в Округ Майами-Дейд, Флорида[нужна цитата ]. Произошел массовый коллапс колоний, что сказалось на балансе экосистемы. Необходимы дальнейшие исследования для оценки любого потенциала для повторного заселения.

В полете. Видеоклип

Описание

В гусеницы белые с черными пятнами и с многочисленными черными шипами вдоль тела. Взрослые бабочки мономорфный среднего размера с длинными крыльями. На спинной сбоку крылья черные с узкими бело-желтыми полосами, с аналогичным рисунком на вентральный сбоку, но бледнее и с красными пятнами. Размах крыльев составляет от 72 до 100 мм.[4]

Распространение и среда обитания

Х. харитония находится в Южная Америка, Центральная Америка, то Вест-Индии, Мексика, юг Техас и полуостров Флорида. Взрослые иногда мигрируют на север в Нью-Мексико, Южная Каролина, и Небраска в теплые месяцы. Географическое распространение Х. харитония пересекается с ареалом других бабочек, что иногда приводит к конфликтам. Например, диапазоны Х. харитония и залив рябчик перекрывать; в некоторых случаях рябчики залива могут иногда подвергаться конкуренции и боям со стороны Heliconius charithonia vazquezae когда эти виды имеют гнездящиеся популяции в аналогичных районах и в одном географическом ареале.[5] Было объявлено официальная бабочка для государства Флорида в США в 1996 году.[2][3] Этот вид часто посещает тропические гамаки, влажные леса, опушки или поля.[3]

Подвиды

  • H. c. харитония, Эквадор
  • H. c. симулятор, Ямайка
  • H. c. басслери, Колумбия
  • H. c. Чурчи, Эспаньола
  • H. c. Такери, Флорида
  • H. c. васкезы, Из Мексика в Панама
  • H. c. Рамсдени, Куба
  • H. c. антиквус, Сент-Китс, Антигуа

  • H. c. симулятор
    Ямайка

  • H. c. Рамсдени
    Куба

  • H. c. Рамсдени
    Куба

  • H. c. васкезы
    Панама

Поведение

Миграция

Несмотря на то что Х. харитония до некоторой степени статичен, поддерживает домашний ареал, взрослые действительно перемещаются между территориями.[6] Бабочки мексиканского происхождения мигрируют на север, в Техас, следуя сокращающемуся температурному градиенту. Осадки не влияют на характер миграции. Даты прибытия и продолжительность пребывания зависят от пройденного расстояния: чем больше пройденное расстояние, тем короче продолжительность пребывания.[7]

Укрытие для отпугивания хищников

Взрослые обитают группами до 60 особей каждую ночь, возвращаясь в одно и то же место каждую ночь. Эти насесты обеспечивают защиту взрослых особей, а большие группы отпугивают хищников и сохраняют тепло.[8] Одиночные особи или очень маленькие насесты избегают подавать надлежащих предупреждающих сигналов, чтобы не привлекать хищников.[9] Взаимодействие перед укладкой на ночлег, которое состоит в том, чтобы сидеть рядом друг с другом, недолго преследовать друг друга, порхая или греясь,[10] встречаются между бабочками из разных поселений, что указывает на то, что бабочки знают о других поселениях в своем домашнем ареале. Несмотря на это, длиннокрылая зебра предпочитает образовывать более мелкие скопления. Оптимальный размер насеста для отпугивания хищников - пять особей; Размер насеста также зависит от доступности ресурсов и поиска пищи. Х. харитония насесты для отображения коллектива апосематизм, отпугивая хищников, явно рекламируя их неприятный вкус.[9]

Конкретное признание

Х. харитония взрослые собираются в ночлежки. Коммунальный ночлег происходит, когда люди собираются на определенном сайте более чем на несколько часов. Гнездование начинается за три часа до захода солнца и обычно заканчивается в течение двух часов после восхода солнца.[9] Поскольку ночевка происходит ночью, взрослым необходимо иметь возможность видеть при слабом освещении, чтобы находить места для ночлега, либо при поиске веток, усиков и сухих листьев, на которые можно было бы приземлиться, чтобы устроить насест, либо при поиске сородичи которые уже насиживают.[11] Их глаза также помогают им распознавать цветовые узоры у сородичей. УФ родопсины в глазу помогают им различать желтые пигменты 3-OHK или ультрафиолетовые цвета и другие желтые пигменты, которые для человеческого глаза неразличимы.[12] На меньших расстояниях бабочки распознают сородичей по химическим признакам.[11] Эти химические сигналы включают летучие и нелетучие вещества. Значение этой химической связи остается в значительной степени неизвестным для Геликоний в целом. Однако в H. melpomene Было обнаружено, что (E) -? - оцимен привлекает самцов и самок в дневное время.[13]

Жизненный цикл

  • Х. харитония вязка

  • Х. харитония яйцо; количество произведенных яиц зависит от поступления пыльцы.

  • Молодая гусеница

  • Зрелая гусеница

  • Взрослый

Питание пыльцой

Взрослые особи бабочек необычны тем, что едят пыльца а также глоток нектар. Эта способность способствует их долголетию - они могут жить до 3 месяцев как взрослые в дикой природе и 4–5 месяцев в лаборатории.[14] Такое поведение способствовало развитию апосематизма и мимикрия среди Геликоний разновидность. Бабочки, которые питаются пыльцой, более неприятны для хищников, более ярко окрашены и демонстрируют превосходное миметическое разнообразие по сравнению с теми, кто этого не делает.[15]

Взрослые бабочки выбирают свои домашние диапазоны на основе коллекций пыльцы растений. Взрослый человек собирает пыльцу, вставляя ее хоботок в цветок, делая при этом определенные движения, чтобы обеспечить сцепление с пыльцевыми зернами. Пищеварение происходит сразу после приема внутрь, когда пыльца контактирует со слюной, и аминокислоты растворяются.[16] Оптимальное потребление аминокислот происходит за счет обильного образования слюны и мягкого и медленного жевания.[17][как? ] Ночью бабочки переваривают пыльцу, так как оптимальные пищевые ресурсы достигаются во время отдыха или сна.[16]

Питание пыльцой коррелирует с более высоким общим фитнес. Люди, которые питаются пыльцой, живут дольше, чем те, кто питается только нектаром или сахарной водой. Самки несут больше пыльцы, чем самцы, поскольку для производства яиц необходимы питательные вещества, такие как аминокислоты из пыльцы. Оогенез сильно зависит от приема пыльцы. Когда в пище отсутствует пыльца, откладка яиц темпы снижаются, а плодовитость в течение всей жизни, или количество яиц, значительно падает.[16]

Питание пыльцой также коррелирует с неприятностью для хищников. Аминокислоты из пыльцы используются в качестве предшественников для синтеза цианогенные гликозиды которые хранятся в тканях личинок и взрослых особей, учитывая их токсичность.[15] Когда количество пыльцы невелико, взрослые бабочки перерабатывают ранее синтезированные цианогенные гликозиды. С меньшими ожиданиями качества пыльцы самки перераспределяют свои цианогены на репродуктивную функцию, поскольку личинки больше всего выигрывают от цианогенеза; Недостаток аминокислот в рационе взрослого человека не обязательно коррелирует со снижением цианогенной защиты.[18]

В гусеница питается желтой пассифлорой (Пассифлора желтая ), пассифлоры пробковые (Passiflora suberosa ), и пассифлора двухцветковая (Пассифлора двуцветная ). Личинки регулируют свое питание до равного соотношения белков и углеводов.[19] Они питаются Пассифлора растения, на которых их мать откладывала яйца. Пассифлора растения имеют трихомы, структуры, которые уменьшают нападение травоядных физически или химически. Х. харитония личинки могут избегать воздействия трихом, имея возможность освободиться от захвата трихома, вытаскивая свои ноги из захвата крючка трихома и кладя на трихомы шелковые коврики, обеспечивая поверхность для более легкой ходьбы, и они удалите кончики трихом, укусив их. Наконечники Trichome находятся в кал этих людей. Личинки часто стараются избегать участков с наибольшей плотностью трихом, оставаясь на нижней поверхности листьев.[20]

Система спаривания

Реплики для спаривания

Самцы бабочек ищут визуальные, обонятельные, тактильные и слуховые сигналы от самок во время спаривания.[21] В Х. харитония, определенный растения-хозяева дают эти сигналы самцам, тем самым влияя на время и место размножения. Это происходит потому, что, когда личинки повреждают растение, поедая его, зеленые листья летучие вещества, шесть углерода спирты, альдегиды, и ацетаты, выпущены. Они дают обонятельные сигналы самцу, тем самым указывая на местонахождение куколки (приятель). Поскольку эти куколки замаскированный и не хватает сильных сексуальных феромоны, самцы полагаются на обонятельные сигналы поврежденного растения, чтобы найти себе пару. Запах также побуждает самцов узнавать местонахождение растения для будущих совокуплений. Пространственная память бабочек достаточно хороша, чтобы они могли регулярно возвращаться к местам ночлега и спаривания.[22]

Общая проблема всех бабочек - избежать спаривания с другими видами бабочек.[23] Ошибки случаются редко, поскольку самцы могут различать выбросы, производимые личинками и другими травоядными животными. Выпуск личинок летучие вещества по химическому составу аналогичны тем, которые выбрасываются заводом.[22] Х. харитония Сигналы к спариванию контролируются несколькими генами (они плейотропный ), особенно в отношении Мюллерова мимикрия.[24]

Спаривание куколки

Взрослые особи спариваются с куколками, когда самцы ждут, пока из куколки выйдет самка. После появления на свет два или более самца могут сражаться, чтобы выиграть совокупление. Победитель спаривается с самками и не дает другим самцам сделать это посредством химического переноса,[3][8] передача богатого питательными веществами сперматофора самке, что снижает ее привлекательность для других потенциальных партнеров.[25]

Спаривание куколки возникло ровно один раз за время эволюции Геликоний, и эти виды образуют кладу на эволюционном дереве. Хотя спаривание куколок наблюдается довольно часто у насекомых, в природе это встречается редко.[26] Самцы выполняют прекопулятивное охранное поведение, при котором самцы находят и садятся на куколки с последующим совокуплением с самкой.[22]

Достигнув куколок, самцам часто приходится конкурировать за совокупление с самкой, которая генерал (только что появившийся). Обычно самец посещает одну и ту же куколку не менее недели, в течение которой он периодически роется в ней, борясь с другими самцами за расположение. Поединки состоят в том, что самцы отбиваются от других самцов, которые пытаются приземлиться на ту же куколку, открыв крылья. Если это не помогает, самец пытается отбросить злоумышленника силой головы и усиков. Если больше самцов попытаются напасть на куколку, два первоначальных самца будут работать вместе, чтобы отбиваться от других, одновременно открывая свои крылья, на мгновение забывая, что они изначально были конкурентами. Бои обычно длятся один-два часа, но продолжаются на протяжении всего развития куколки.

Акт спаривания куколки заключается в том, что самец вставляет брюшко в куколку. Если появляется второй самец, он отбивается от других самцов, открывая крылья во время совокупления, вместо того, чтобы пытаться спариваться с самкой, вставляя свой живот. После двух-трех часов спаривания самка выходит наружу, и совокупление продолжается еще час. Во время этого процесса самки остаются относительно неподвижными, за исключением расправления крыльев и разгрузки. меконий. В качестве совокупление продолжается, меньшее количество самцов пытается приблизиться к самке. Однако, если это происходит, совокупляющийся самец продолжает отражать их, открывая крылья. После совершения совокупления самец и самка некоторое время сидят бок о бок. В течение этого короткого периода ни один самец не пытается спариваться с самкой.[26]

Брачные подарки в виде сперматофора

Самцы переносят богатый белком сперматофор самкам при спаривании. Сперматофоры свадебные подарки которые выполняют разные функции, одна из которых - обеспечение химикатами (цианогены ), которые защищают мать и будущее потомство от хищников. Для самок это полезно, потому что откладка яиц истощает их защитные химические вещества. Среди девяти Геликоний виды изучены, Х. чартихония имел самую высокую среднюю концентрацию цианида в сперматофорах.[27]

У большинства видов бабочек феромоны играть роль в ухаживании и признании партнера,[21] и может играть роль в сдерживании партнеров. Сперматофоры содержат анафродизиаки, феромоны, которые снижают привлекательность самок для последующих самцов, указывая на эволюцию, обусловленную внутриполым отбором между самцами. Это снижает притеснение самками самок. Сперматофоры содержат неплодородные сперматозоиды (апирен ) для усиления анафродизиакального эффекта. Таким образом, передача анафродизиаков снижает выбор самок для спаривания.[25]

Полная деградация сперматофора до оранжевого или желтого вещества происходит в течение двух недель. Бабочки, спаривающиеся с куколками, любят Х. харатония считаются чудовищный; самки редко участвуют более чем в одном спаривании за всю жизнь.[28]

Соотношение полов и распределение

В восторг, соотношение сильно смещено по отношению к женщинам, но в остальную часть года соотношение полов в целом смещено по отношению к мужчинам (68% мужчин). Это связано с тем, что самцы обычно остаются рядом со своими местами рождения, чтобы найти себе пару, в то время как самки перемещаются, чтобы найти откладка яиц или кормления на Пассифлора растения. Поскольку самки очень подвижны, самцы редко спариваются с родственниками, и инбридинг ставки очень низкие.[29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "NatureServe Explorer 2.0 - Heliconius charithonia, Zebra Longwing". explorer.natureserve.org. Получено 9 мая 2020.
  2. ^ а б Beccaloni, G .; Скобл, М .; Китчинг, I .; Simonsen, T .; Робинсон, G .; Питкин, Б .; Hine, A .; Лял, К., ред. (2003). "Геликоний харитония". Глобальный указатель названий Lepidoptera. Музей естественной истории. Получено 16 мая, 2018.
  3. ^ а б c d «Атрибуты Heliconius charithonia». Получено 14 ноября, 2013.
  4. ^ "Зебра Длиннокрылое". Получено 14 ноября, 2013.
  5. ^ Росс, Гэри Н .; Fales, Генри М .; Lloyd, Helen A .; Джонс, Таппи; Соколоски, Эдвард А .; Маршалл-Бэтти, Кимберли; Блюм, Мюррей С. (июнь 2001 г.). "Новая химия защитных желез брюшной полости нимфалидной бабочки Agraulis vanillae". Журнал химической экологии. 27 (6): 1219–1228. Дои:10.1023 / А: 1010372114144. PMID  11504024. S2CID  2815219.
  6. ^ Кронфорст, Маркус Р .; Флеминг, Теодор Х. (2001). «Отсутствие генетической дифференциации среди широко разнесенных субпопуляций бабочек с поведением домашнего ареала». Наследственность. 86 (2): 243–50. Дои:10.1046 / j.1365-2540.2001.00830.x. PMID  11380670.
  7. ^ Кардосо, Марсио З (2008). «Реконструкция сезонного расширения ареала тропической бабочки Heliconius Charithonia в Техасе с использованием исторических данных». Журнал науки о насекомых. 10 (69): 1–8. Дои:10.1673/031.010.6901. ЧВК  3383412. PMID  20672989.
  8. ^ а б "Государственная бабочка зебры Геликониан-Флорида!". Архивировано из оригинал 13 августа 2013 г.. Получено 14 ноября, 2013.
  9. ^ а б c Finkbeiner, Susan D .; Briscoe, Adriana D .; Рид, Роберт Д. (2012). «Польза социальной бабочки: община сдерживает хищничество». Труды Королевского общества B: биологические науки. 279 (1739): 2769–776. Дои:10.1098 / rspb.2012.0203. ЧВК  3367783. PMID  22438492.
  10. ^ Сакледо, Кристиан. «Поведенческие черты, выраженные во время собрания бабочек Heliconius». Троп. Лепид. Res 21.2 (2011): 80-83.
  11. ^ а б Салькледо, Кристиан (2010). «Элементы окружающей среды, участвующие в общем питании бабочек Heliconius (Lepidoptera: Nymphalidae)». Экологическая энтомология. 39 (3): 907–11. Дои:10.1603 / EN09340. PMID  20550805. S2CID  40169498.
  12. ^ Биби, Сет М .; Моника Д. Фуронг Юань; Хорхе Льоренте-Бускетс; Роберт Д. Рид; Даниэль Осорио; Адриана Д. Бриско (2012). «УФ-фоторецепторы и УФ-желтые пигменты на крыльях у бабочек Heliconius позволяют цветному сигналу служить как мимикрии, так и внутривидовой коммуникации». Американский натуралист. 1. 179 (1): 38–51. Дои:10.1086/663192. PMID  22173459. S2CID  205998104.
  13. ^ Сакледо, Кристиан. Биология Heliconius Night Roosting A Foundation. Тезис. UFDC, 2010. Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды, 2010. Печать.
  14. ^ Скотт, JA. (1986). Бабочки Северной Америки: естественная история и полевой справочник. Stanford University Press.
  15. ^ а б Эстрада, Каталина; Джиггинс, Крис Д. (2002). "Модели питания пыльцой и предпочтение среды обитания среди видов Heliconius". Экологическая энтомология. 27 (4): 448–56. Дои:10.1046 / j.1365-2311.2002.00434.x. S2CID  84938497.
  16. ^ а б c Салькледо, Кристиан. «Доказательства переваривания пыльцы в ночных скоплениях Heliconius Sara в Коста-Рике (Lepidoptera: Nymphalidae)». Троп. Лепид. Res. 20.1 (2010): 35-37. Интернет.
  17. ^ Белатран, Маргарита; Джиггинс, Крис Д .; Брауэр, Эндрю В. З .; Бермингем, Элдридж; Маллет, Джеймс (2007). «Есть ли у бабочек Heliconius питание пыльцой, спаривание кукол и стадность личинок одним происхождением? Выводы на основе данных о многолокационных последовательностях ДНК». Биологический журнал Линнеевского общества. 92 (2): 221–39. Дои:10.1111 / j.1095-8312.2007.00830.x.
  18. ^ Кардосо, М. З. (2013). "Питание пыльцой, распределение ресурсов и эволюция химической защиты у пассифлоровых бабочек". Журнал эволюционной биологии. 26 (6): 1254–260. Дои:10.1111 / jeb.12119. PMID  23662837. S2CID  206046558.
  19. ^ ВанОвербеке, Дастин Р. "Экология питания универсального травоядного животного Vanessa Cardui Linnaeus Lepidoptera: Nymphalidae на различных диетах личинок и взрослых". Дисс. Калифорнийский университет в Риверсайде, 2011 г.
  20. ^ Кардосо, Марсио З (2008). "Экология, поведение и биномика: обращение с трихомой растения травоядными животными: случай Heliconius Charithonia (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae) и Passiflora Lobata (Kilip) Hutch. (Passifloraceae)". Неотропическая энтомология. 37 (3): 247–52. Дои:10,1590 / с 1519-566x2008000300002. PMID  18641894.
  21. ^ а б Дуглас, Мэтью М. (1986). Жизнь бабочек. Анн-Арбор: Мичиганский университет.
  22. ^ а б c Эстрада, Каталина; Гилберт, Лоуренс Э. (2010). «Растения-хозяева и незрелые как подсказки для поиска партнера у бабочек Heliconius». Поведение животных. 80 (2): 231–239. Дои:10.1016 / j.anbehav.2010.04.023. S2CID  53147646.
  23. ^ Боггс, Кэрол Л., Уорд Б. Ватт и Пол Р. Эрлих. (2003). Бабочки: экология и эволюция взлетают. Чикаго: Чикагский университет.
  24. ^ Скобл, М. Дж. (1995). Lepidoptera: форма, функции и разнообразие. [Лондон]: Музей естественной истории
  25. ^ а б Эстрада, Каталина; Шульц, Стефан; Йылдыжан, Сельма; Гилберт, Лоуренс Э. (2011). «Половой отбор движет эволюцией антиафродизиакальных феромонов у бабочек». Эволюция. 65 (10): 2843–854. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2011.01352.x. PMID  21967426. S2CID  37752151.
  26. ^ а б Сураков, Андрей (2008). «Спаривание куколки у зебры Longwing (Heliconius Charithonia): фотографические свидетельства». Новости общества лепидоптерологов. 50 (1): 26–32.
  27. ^ Кардосо, Марсио Зикан; Гилберт, Лоуренс Э. (2006). «Мужской подарок своему партнеру? Цианогенные гликозиды в сперматофоре длиннокрылых бабочек (Heliconius)». Naturwissenschaften. 94 (1): 39–42. Дои:10.1007 / s00114-006-0154-6. PMID  16957921. S2CID  39830226.
  28. ^ Уолтерс, Джеймс Р .; Стаффорд, Кристина; Хардкасл, Томас Дж .; Джиггинс, Крис Д. (2012). «Оценка продолжительности жизни самок в свете деградации сперматофоров у бабочек Heliconius: монандрия, спаривающаяся с куколкой, и полиандрия, спаривающаяся у взрослых». Экологическая энтомология. 37 (4): 257–68. Дои:10.1111 / j.1365-2311.2012.01360.x. S2CID  85187078.
  29. ^ Флеминг, Теодор Х .; Серрано, Дэвид; Нассар, Джафет (2005). «Динамика субтропической популяции зебры длиннокрылой бабочки Heliconius Charithonia (Nymphalidae)». Флоридский энтомолог. 88 (2): 169–79. Дои:10.1653 / 0015-4040 (2005) 088 [0169: doaspo] 2.0.co; 2.

внешняя ссылка