Metapolybia cingulata - Metapolybia cingulata

Metapolybia cingulata
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Учебный класс:
Насекомое
Заказ:
Перепончатокрылые
Семья:
Веспиды
Род:
Метаполибия
Разновидность:
М. cingulata
Биномиальное имя
Metapolybia cingulata

Metapolybia cingulata (Fabricius, 1804) - разновидность Социальное бумага Оса известны тем, что у них есть королевы, демонстрирующие узурпаторское поведение, а также наличие гибких групп поведения.[1] При наблюдении сложно сказать, в чем состоит роль конкретной осы. Следовательно, рассечения обычно выполняются для определения пола, а значит, и роли осы в колония.[2] Регулирующее поведение, или строительство гнезда, больше всего напоминает поведение примитивных Полистес модели, в которых королева выпрашивает жидкость у коллеги по работе, а затем берет пульпу, чтобы начать строительство клетки, не покидая гнезда. При строительстве гнезда количество воды, присутствующей в гнезде, а также активность строителей гнезд определяют активность колонии.[3]

Таксономия

Metapolybia cingulata является членом семьи Веспиды эусоциальных ос в порядке Перепончатокрылые. Подсемейство Полистины широко известен как «бумажные осы». Род Метаполибия содержит 11 видов, из которых M. aztecoides наиболее примечателен.[4]

Описание и идентификация

М. cingulata представляет в основном темную или черную окраску в сочетании с полупрозрачными крылья прикреплен к его спине. В брюшная полость очень хорошо очерчена и немного отходит от основной части. Антенны выступают из головы, изгибаясь вместо того, чтобы торчать прямо. Единственным источником желтого цвета являются слабые полосы вокруг живота и глаз.

Распространение и среда обитания

Эта бумажная оса - тропическая полигинный оса, которую наблюдали во многих тропических климатах.[2] М. cingulata окончательно можно найти в Южной Америке, а также в таких странах, как Венесуэла, Тринидад и Тобаго, Колумбия, Гайана, Суринам, Бразилия, Перу, Боливия и Эквадор.[5] Их гнезда обычно находятся прикрепленными к стенам зданий, прочно прикрепленными к одному месту.[3]

Гнезда

Гнезда Metapolybia cingulata их обычно можно найти на прочных конструкциях, таких как здания, или закрепить на них. Обычно они состоят из гребня, оболочки и опорных конструкций.[3]

Строительное поведение

При внимательном наблюдении за Метаполибия ос, было выявлено пять различных моделей поведения, связанных со строительством гнезда: специализированные водные фуражиры, специализированные мякоть собиратели, активные строители, активные универсалы и праздные рабочие. Такое поведение отличается от поведения, которое наблюдается в обычной повседневной жизни колонии.[3]

Специализированные сборщики воды

Роль специализированных водных собирателей заключается в том, чтобы набирать воду из-за пределов гнезда и транспортировать ее обратно в гнездо. Обычно они разделяют или обменивают свою водную нагрузку с гибкими сборщиками мякоти, так что целлюлозную пасту можно создать для постройки гнезда. Это срыгивание происходит в гнезде и обычно занимает около минуты, чтобы закончить обмен с одним сборщиком мякоти. Если нагрузка даже слишком велика для одного сборщика целлюлозы, сборщик воды уйдет и найдет другого сборщика целлюлозы, чтобы сбросить остаток груза. Максимальная скорость транспортировки воды, наблюдаемая в Метаполибия В колонии была 101 загрузка в течение 210 минут, что означает, что в среднем каждая поездка занимала 2,08 минуты. Важно отметить, что вода полностью контролирует темп всей колонии. По мере того, как становится доступным больше воды, сборщики мякоти увеличивают скорость, что заставляет другие группы делать то же самое.[3]

Гибкие фуражиры

Эти гибкие сборщики мякоти возвращают целлюлоза обратно в колонию. Они тратят примерно треть своей общей активности (времени на перемещение), активно транспортируя целлюлозную массу в гнездо. Как правило, собиратель мякоти сначала встречается с собирателем воды, чтобы взять с собой небольшую порцию воды. Они полетят в волокно источник, в котором вода смешивается с источником волокна в месте сбора, затем небольшая часть собирается их челюсти и отнесите мякоть обратно в гнездо. При встрече со строителем, части пасты раздаются или вся паста раздается целиком. Иногда собиратели мякоти сохраняют немного растительной клетчатки и сами помогают в процессе строительства. Однако в большинстве случаев сборщик целлюлозы сбрасывает свой груз, а затем встречается с водным сборщиком, чтобы пополнить запас воды для следующего похода. Их называют «гибкими», потому что известно, что они берут на себя другие активные роли в гнезде, когда наблюдается дефицит этих рабочих. По этой причине сборщики мякоти - те, кто задает темп строительного поведения колонии. Однако на них влияет количество реально работающих активных строителей. С уменьшением количества строителей сборщики мякоти должны тратить больше времени на поиски кого-нибудь, кому можно будет распределить свой груз, что обычно заканчивается тем, что они помогают в процессе строительства, вместо того, чтобы ускориться по обмену.[3]

Активные строители

Работа активных строителей - физически построить гнездо, включая оболочку, гребешок и внешнюю опору. Гибкие сборщики целлюлозы транспортируют свои материалы к активным строителям, которые затем распределяют нагрузку. Сборщики целлюлозы могут нести массу целлюлозы, намного превышающую то, с чем может работать один строитель. Таким образом, большую порцию пасты, которую вносит сборщик целлюлозы, необходимо сократить и перераспределить среди других строителей, которые рассредоточены по колонии, чтобы каждая оса получила часть, которую можно было бы эффективно обрабатывать и использовать. Тогда строитель малаксат далее пульпа с водой и отправляемся к активной площадке строительства. Используя свои челюсти, строитель вбивает пасту в гнездо. Весь этот процесс обычно занимает около семи минут.[3]

Праздный

Эти праздные работники не принимают активного участия в поведении. Однако это не означает, что эти типы рабочих не выполняют никаких действий. На самом деле они выполняют самые разные действия; просто не очень часто, поэтому большую часть времени они проводят без дела. Из-за низкой производительности типичные простаивающие рабочие являются источником проблем не только внутри колонии, но и для других групп строительного поведения. В обычной колонии примерно половина ос, строящих гнездо, может быть обозначена как бездействующая, а другая половина - как активная.[3]

Колонический цикл

У этого вида ос есть царицы, практикующие узурпаторское поведение. Следовательно, новые колонии образуются, когда иностранная королева вторгается в основанную колонию. Эта новая королева-захватчик возьмет на себя колонию, в которую вторгается, и, таким образом, займет репродуктивную роль, которая открылась, когда старая королева была перемещена. Теперь образовалась новая колония, потому что все потомство, произведенное с этого момента, будет более тесно связано с ней, чем любой из рабочих, пока все они не будут заменены. Этот конфликт интересов уменьшается, когда королева-узурпатор более тесно связана с колонией, в которую она вторгается.[2]

Каст

Metapolybia cingulata уникальны тем, что в них отсутствуют четко выраженные морфологические касты, что является общей чертой полибиев. Глядя только на физическое тело женщины М. cingulata, невозможно определить, королева это или рабочий. Таким образом, до сих пор самок приходилось препарировать, чтобы определить их положение в иерархии.[2] Касты можно различить по поведению, но не всегда есть время достаточно долго наблюдать за ними, чтобы заметить различия.[2]

Узурпация

Узурпация является факультативным внутривидовым процессом социальный паразитизм. Наблюдается в большинстве Metapolybia cingulata колонии, независимо от их размера.[2] Узурпация состоит в том, что самка социального насекомого вторгается в другую колонию того же вида, убивает или доминирует над резидентной репродуктивной самкой, а затем берет на себя эту репродуктивную роль.[6] Было высказано предположение, что такое поведение является первым шагом, предпринятым многими видами, которые становятся более продвинутым классом социальных паразитических ос. Узурпация обычно может происходить строго через доминирование вторгшейся королевы. Однако, когда размер колонии слишком велик, королеве необходимо принять другие меры, чтобы захватить колонию. Две основные выгоды для королевы-узурпатора - это новая рабочая сила и новое гнездо, которые обошлись ей дешевле, чем если бы она пыталась вырастить свое потомство в одиночку.[2]

Обмен рабочими

Обычно, если две колонии достаточно связаны между собой, они свободно обмениваются рабочими и матками. Поэтому часто можно видеть, что колонии захватывают королевы с заметно сниженной агрессией по отношению к захватчикам, потому что королева немного связана с ними. Однако, когда неродственная королева пытается захватить колонию, обе ее встречают враждебной работой. сила и враждебная королева. Узурпированная колония сопротивляется этому чрезвычайно иностранному захватчику, потому что они хотят, чтобы их потомки были как можно более родственны остальным.

Поведение

Поведение рабочего

Каст может быть идентифицирован только путем направленного наблюдения за поведением или путем вскрытия. Поведение рабочего обычно заключается в выполнении задач, необходимых для поддержания работы колонии. Например, любые действия по обслуживанию всегда выполняются рабочими, а не королевой. Если они бездельничают, они тихо сидят на гребне и отрыгивают еду, когда их просит другая оса.[3] Рабочие также постоянно ухаживают за королевой, но не друг за другом. Это может быть связано с тем, что всех рабочих привлекает к своей королеве больше, чем друг к другу.[2]

Поведение королевы

Куинсов легко отличить, потому что они единственные получатели трофаллактических пожертвований. Трофалаксис это обмен жидкости, пищи или необходимых элементов внутри членов колонии.[7] Рабочие всегда обмениваются своим грузом, например едой, со своей маткой, но никогда друг с другом, потому что рабочие не являются источником потомства.[2]

Агрессия

Агрессивное поведение в Metapolybia cingulata обычно замечают из-за относительно распространенного способа подачи. Обычно, когда человек широко расправляет крылья, это считается агрессивной позой. Пережевывание крыльев другого человека также является признаком агрессивного поведения.

В легких боях М. cingulata обычно захватывают лица друг друга задними лапами. Затем они прижимают живот как можно ближе друг к другу и энергично усыпают друг друга. При более интенсивном взаимодействии осы будут в непосредственной близости, а затем попытаются укусить друг друга за живот. В рамках их защитного механизма наблюдаются те же жалящие движения (на самом деле не жалящие). Конечно, любой участник может улететь в любое время, если бой станет слишком интенсивным.

Конфликт между королевой

Поскольку большинство колоний, образованных видом Metapolybia cingulata делаются это посредством узурпации, есть период времени, когда две королевы находятся в одной колонии. Взаимодействие королевы с королевой действительно происходит в форме конкуренции, как правило, потому что одна королева пытается захватить колонию другой. Эта конкуренция особенно очевидна в небольших колониях, поскольку их присутствие сильно меняет социальную структуру. Фактически, единоженство скорее всего, наблюдается у этих видов, так что конкуренции между матками не должно происходить. Наблюдается также агрессивное взаимодействие королевы.[2]

Обман

Иногда узурпированная колония не принимает ответных мер и не сопротивляется, потому что их обманом заставляют думать, что захватчик не иностранец. Наблюдаемый механизм заключался в том, чтобы вторгшаяся королева избавилась от старого запаха своих колоний, чтобы новая колония не характеризовала ее как большую угрозу. Проведя значительное количество времени ни в одном из гнезд, ее запах стирается, и ее переход в новое гнездо становится более плавным.[2]

Размножение

Как и у многих видов ос, Metapolybia cingulata имеет одну единственную репродуктивную самку на всю колонию.[2] В большинстве колоний, где есть королева, рабочий больше связан с королевой, чем с потомством.[8] Вместо того чтобы быть полигамными, работники навязывают моногамию друг другу.[2] Таким образом, преследование рабочих оставляет работу по воспроизводству только для королевы. Это ограничение воспроизводства одной особью на колонию также показало, что увеличивает общую продуктивность и эффективность колонии.[8] Это подавление воспроизводства также осуществляется королевой. За свою жизнь она рожает очень мало маток, потому что эти репродуктивно активные самки имеют возможность обогнать ее. Таким образом, маловероятно, чтобы в колонии было много репродуктивно активных самок. Когда в колонии присутствует слишком много репродуктивно активных самок (маток), это обычно указывает на отсутствие доминирования в колонии. Это особенно часто встречается в больших колониях, потому что здесь слишком много особей, чтобы действительно установить касты и иерархия.

Примечания

  1. ^ Фабрициус, Иоганн Христиан (1804 г.). Systema Piezatorum: secundum ordines, роды, виды, adiectis synonymis, локусы, наблюдение, descriptionibus.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Форсайт, Адриан Б. (1975). «Узурпация и доминирующее поведение у полигиночной социальной осы, Metapolybia cingulata (Hymenoptera: Vespidae; Polybiini) ". Психея. 82 (3–4): 299–303. Дои:10.1155/1975/83143.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я Карсай, Иштван; Венцель, Джон В. (2000). «Организация и регулирование строительного поведения гнезд у ос Metapolybia». Журнал поведения насекомых. 13 (1): 111–140. Дои:10.1023 / а: 1007771727503.
  4. ^ Сметхерст, Марк (1997). "Новый вид Метаполибия Дак из Центральной Америки ». Нью-Йоркское энтомологическое общество. 105.
  5. ^ Arévalo, E .; Zhu, Y .; Карпентер, Дж. М .; Штрассманн, Дж. Э. (2004). «Филогения социального подсемейства ос Polistinae: данные по фланкирующим микросателлитным последовательностям, митохондриальной последовательности COI и морфологическим признакам». BMC Эволюционная биология. 4 (1): 8. Дои:10.1186/1471-2148-4-8. ЧВК  385225. PMID  15070433.
  6. ^ Йошикава, К. (1955). «Полистиновая колония, узурпированная чужой королевой, экологические исследования полистеса Осы, II». Насекомые Sociaux. 2 (3): 255–260. Дои:10.1007 / bf02224386.
  7. ^ Хант, Дж. Х (1982). «Трофаллаксис и эволюция эусоциальных перепончатокрылых». Биология социальных насекомых: материалы Девятого конгресса, Международный союз по изучению социальных насекомых, Боулдер, Колорадо, август 1982 г. / под редакцией М. Д. Брида, С. Д. Миченера, Е. П. Эванса.
  8. ^ а б Foster, K.R .; Gulliver, J .; Ратниекс, F.L.W (2002). «Рабочий полицейского в европейском шершне Vespa crabro». Насекомые Sociaux. 49 (1): 41–44. Дои:10.1007 / s00040-002-8277-z.