Полистес Каролина - Википедия - Polistes carolina

Polistes Carolina
Красная бумажная оса (Vespidae, Polistes carolina (Linnaeus)) (35549913493) (обрезано) .jpg
женский P. carolina из Кендалл Каунти, Техас
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Веспиды
Подсемейство:Полистины
Племя:Полистини
Род:Полистес
Разновидность:
P. carolina
Биномиальное имя
Polistes Carolina
Синонимы
  • Polistes carolinus Линней, 1767 г.[2]
  • Vespa nigripennis Де Гир, 1773 г. [3]
Мужской P. carolina сфотографирован в Остин, Техас

Polistes Carolina один из двух видов красная бумажная оса найдено на востоке Соединенные Штаты и отличается более тонкими гребнями на его проподеум. Это социальная оса (подсемейство Полистины ) в семье Веспиды. Они родом из Соединенных Штатов от Техаса до Флориды, на север до Нью-Йорка и на запад до Небраски.[2] Они также были обнаружены на Бермудских островах и в Канаде, где считаются неродными.[2][4] Общее название осы получили из-за красновато-коричневого цвета головы и тела. P. carolina Известно, что они строят одни из самых больших гнезд среди всех видов ос и предпочитают строить свои гнезда в защищенных местах.[5]

Таксономия и филогения

Первое описание Polistes Carolina появляется в первом томе Карл Линней 12-е издание Systema Naturae опубликовано в 1767 г.[6] В этом томе он назвал этот вид Vespa Carolina.[6] Анри Луи Фредерик де Соссюр позже перешла в род Полистес в 1855 г. после Пьер Андре Латрей ввел новый род в 1802 году.[7]P. carolina находится в семье Веспиды, который включает почти все эусоциальный осы и многие одиночные осы. Далее он помещен в подсемейство Polistinae (бумажные осы ), которое является вторым по величине подсемейством Vespidae. Polistinae содержат две основные поведенческие группы: основание роя с участием большого количества рабочих и нескольких маток и независимое основание, в котором участвуют несколько рабочих и основательниц. (P. carolina использует последнее.)[8]

P. carolina было обнаружено, что он наиболее тесно связан с P. metricus. Недавний филогенетический анализ показал, что оба P. carolina и P. metricus иметь общего предка с P. aurifer и P. fuscatus.[9]

Описание и идентификация

Типичные красные бумажные осы (обоих полов)[4] около 25–32 мм (0,98–1,26 дюйма) в длину[1][2] с черными крыльями длиной от 15 до 25 мм (0,59–0,98 дюйма). Иногда на брюшке появляются коричневые полосы.[10] P. carolina часто путают с P. rugiginosus из-за поразительно похожей красновато-коричневой окраски.[4][11] Эти два вида - единственные красные осы на востоке США.[10] Одна из отличительных черт этих двух - большее присутствие черных отметин на грудной клетке. P. rubiginosus.[10] Оба пола этих двух видов также можно различить по более грубому поперечному гребню проподеум из P. rubiginosus по сравнению с P. carolina.[4] Дополнительно самка P. carolina у экземпляров в основном голые скуловые щели (расстояние между нижней глазницей и ртом).[12]

Половой диморфизм

Самки Polistes Carolina обычно полностью железистые (по цвету ржавчины) с возможностью появления черных отметин, образующих пятна вокруг глаз, линий на дорсальной поверхности черепа, узких боковых полос на их щитках или неполной средней полосы на их проподея. Полосы на грудина 2 или терга 3 и 4 также могут присутствовать.[4] Дополнительные очень ограниченные желтые отметки можно увидеть на челюсти, клипей, внутренние орбиты, terga 1, внешние поверхности большеберцовые кости, и лапки.[4] У самок также более треугольные лица с более короткими усиками.[13]

Самцы часто имеют более развитые черные или коричневые отметины, такие как пятна на средней части бедра и грудины. Желтые отметины различаются, но сообщалось о морде и груди с 1 по 4. Кроме того, у самцов более квадратные морды с более длинными крючками. антенна.[13]

Гнезда

Как и большинство бумажных ос, P. carolina строит гнезда, пережевывая растения и древесные волокна со слюной, чтобы создать материал, похожий на бумагу.[14] После высыхания их гнезда образуют перевернутый зонтик или купол с открытыми ячеистыми сотами, открывающимися на дне.[5] P. carolina предпочитает гнездиться в защищенных местах,[15] например, встречающиеся в природе места в растительности или дупла деревьев.[13] Они также часто гнездятся в искусственных конструкциях, таких как нижняя сторона мостов, крыши, дымоходы, карнизы и деревянные ящики.[13]

Распространение и среда обитания

P. carolina чаще всего встречается в восточной части США от Небраски до Техаса и вдоль Атлантического побережья от Нью-Йорка до Флориды.[10] Это также было зарегистрировано как случайный вид в Онтарио, Канада, и был завезен на Бермудские острова.[4]

Он предпочитает гнездиться на охраняемых территориях, таких как дуплистые деревья, и часто встречается в лесных массивах.[4] Однако, если будет возможность, он также будет строить гнезда рядом с людьми,[15] например, на нижней стороне крыш.[13]

Колонический цикл

В Полистес Цикл колонии включает четыре отдельные фазы, которые часто перекрываются: фаза основания, рабочая фаза, репродуктивная фаза и промежуточная фаза.[13]

Фаза основания

Фаза основания начинается весной и вовлекает молодых репродуктивных самок (называемых основательницами), которые строят новые гнезда либо самостоятельно, либо совместно с другими основательницами.[13] В полевых исследованиях P. carolina было замечено, что в выживших колониях было от одной до восьми основательниц.[15] В период основания многие основательницы перемещаются между гнездами, иногда поселяясь в другом гнезде (грузчики), а иногда возвращаясь в свое собственное гнездо (посетители).[15] Таким образом, основательница продолжает переоценивать свои репродуктивные возможности.[16] Во время этих посещений было замечено, что основательницы откладывают яйца в другие гнезда.[15] Хотя большинство гнезд инициируется одной основательницей, к ним обычно присоединяются полные сестры, которые становятся подчиненными в этот период.[16]

Рабочий этап

Во время рабочей фазы во многих Полистес виды, взрослые рабочие и ранние самцы.[13] P. carolinaоднако в это время у него отсутствуют первые самцы, и вместо этого рождаются только рабочие самки.[15] По мере того, как рабочие появляются, они начинают брать на себя задачи колонии, такие как уход за гнездами, добыча пищи и уход за личинками.[13]

Репродуктивная фаза

Репродуктивная фаза длится от появления первых репродуктивных особей до тех пор, пока колония не начинает сокращаться, и новые репродуктивные особи расходятся, чтобы сформировать свои собственные гнезда.[13] В это время каждая основательница спаривается с разными самцами и откладывает яйца, при этом доминирующая основательница откладывает большинство яиц.[15]

Промежуточный этап

В период между упадком колонии и основанием новых колоний первоначальная колония начинает рассредоточиваться, поскольку новые репродуктивные животные ищут места для создания своих собственных гнезд.[13] Основательницы колонии в это время часто исчезают, так как в гнезде скапливаются самцы.[13]

Поведение

Иерархия доминирования

Ассоциации основательниц в Полистес виды устанавливают четкие доминантные и подчиненные отношения, в которых доминанта достигает наибольшего успеха в воспроизводстве. В отличие от многих видов, королева (самая доминирующая основательница) не обязательно является самой крупной самкой. Скорее, первая прибывшая основательница становится королевой, а все последующие присоединяющиеся становятся подчиненными.[15] Хотя королева не может быть самой крупной основательницей, полевые исследования показали, что у доминирующей основательницы обычно самые большие яичники среди всех основательниц, присутствующих в гнезде.[15] Приоритет, а не иерархия размеров указывает на то, что самая ранняя основательница может быть просто самой подходящей. Это подтверждается данными о том, что у первой самки, вышедшей из спячки, наиболее развито тело (место синтеза ювенильного гормона), а высокий синтез ювенильного гормона коррелирует с доминированием и развитием яичников в организме. Полистес. [15] Это соглашение также может быть методом предотвращения драк между почти равными, тем самым уменьшая риск травм как для доминирующих, так и для подчиненных.[15]

Усыновление гнезда

Во время фазы основания цикла колонии многие основательницы покидают свои гнезда и присоединяются к другому. Основательницы, которые перемещаются чаще всего, присоединяются к гнезду родной сестры, но не повышают свой репродуктивный ранг после присоединения к новому гнезду.[15] Подвижная основательница обычно откладывает яйца в своем предыдущем гнезде, поэтому присоединение к новому гнезду - удивительное поведение, поскольку потомство не будет иметь прямого отношения к ней.[16] Эти подвижные основательницы помогают заботиться о потомстве, что, как было показано, очень важно для выживания колонии. Колонии с подчиненными основательницами имеют гораздо больший успех и более высокую продуктивность, чем одиночные колонии.[15]

Репродуктивное подавление

Королева доминирует над воспроизводством, но не исключительно. Королевы производят около 60% всего потомства, а несколько подчиненных производят оставшиеся 40%. Только около 20% подчиненных, связанных с каким-либо конкретным гнездом, не участвуют в воспроизводстве.[15] Согласно теории перекоса, по мере того, как ресурсы становятся все более дефицитными, королева уступает подчиненным все меньше своих репродуктивных прав (воспроизводство становится более смещенным в сторону королевы), поскольку у подчиненных более ограниченные возможности для гнездования. Кроме того, P. carolina не участвует в поедании яиц, что подтверждает теорию о том, что агрессия не является основным методом определения репродуктивной доли.[15]

Брачное поведение

В P. carolina, несколько супругов основательниц; однако каждая основательница спаривается только один раз.[15] Отсутствие ранних самцов у P. carolina уникален по сравнению с другими Полистес разновидность. Однако отсутствие ранних самцов указывает на то, что рабочие самки не становятся осемененными матками этого вида.[15] как это часто бывает у других видов ос.[17]

Генетическое родство колоний

P. carolina, как и многие другие социальные насекомые, следует гаплодиплоидия Система определения пола, означающая, что самцы гаплоидны и развиваются из неоплодотворенных яиц, а самки диплоидны и развиваются из оплодотворенных яиц.[18] Дочери имеют один идентичный аллель от своего гаплоидного отца и получают другой аллель от двух аллелей диплоидной матери. Эти знания позволяют определять родство между людьми с помощью алгоритмов и компьютерных программ, таких как Родство 4.2 и Родство 1.1.2.[15] Благодаря этой системе воспроизводства, генетическое родство среди основательниц сожительницы составляет около 0,75.[15] Однако спаривающиеся самцы не связаны ни с другими самцами, ни с самками, с которыми спаривались.[15]

Родственное признание и дискриминация

P. carolina демонстрирует альтруистическое поведение при кормлении родственников. Много Полистес преимущественно самки кормят собственное потомство, чтобы добиться большего успеха в выживании. P. carolinaоднако не распознает собственное потомство и не заботится о нем преимущественно.[16] Такое поведение может также объяснить отсутствие конфликтов, часто наблюдаемых у этого вида.[19]

Кормление

Рацион питания

P. carolina осы питаются в основном гусеницами и нектарными жидкостями.[19] Также было замечено, что они охотятся на Chrysomelidae личинки и цикады.[4] Было обнаружено, что они даже едят сладкую пищу, от которой отказываются люди.[5] Самки кормят потомство, вставляя голову в клетки, содержащие личинки. Кормление личинок может включать видимые передачи пищи, такие как плоть гусениц, зажатых в их челюстях, или невидимые передачи нектарных жидкостей.[19]

Человеческое значение

С P. carolina Гнездится в защищенных местах, он обычно строит гнезда в непосредственной близости от людей, например, на открытом пространстве под крышей. Их также часто привлекают люди из-за громких шумов, ярких цветов и сладких запахов, таких как еда и духи.[5] Типичные бумажные осы относительно неагрессивны и нападают на людей и животных только в том случае, если им или их гнездам угрожает опасность; однако только самки способны ужалить.[20] В отличие от пчел, осы не теряют жала, поэтому могут укусить несколько раз.[5]

Укусы

P. carolina у их жертв не остается жала. Укус красной осы часто бывает болезненным и вызывает локальный отек и зуд. В некоторых случаях люди сообщают о появлении зудящей сыпи на всем теле.[5] Прикладывание к пораженному участку холодного компресса или льда может помочь снять отек, а каламин лосьон или 1% гидрокортизон крем может помочь уменьшить зуд и боль. Если ни один из этих кремов недоступен, паста из пищевой соды и воды является эффективным средством от укусов. Паста должна быть достаточно густой, чтобы оставаться на месте укуса до высыхания. Известно, что у некоторых людей есть тяжелые аллергические реакции, в том числе: анафилаксия, чтобы укусить осы, и при появлении серьезных симптомов следует немедленно обратиться за медицинской помощью. В очень редких случаях у детей может развиться шок после укуса красной осы.[5]

Рекомендации

  1. ^ а б "Polistes carolina (Линней, 1767)". Откройте для себя жизнь. Получено 2014-09-17.
  2. ^ а б c d "Разновидность Polistes Carolina - Красная Оса ». BugGuide. Получено 2014-09-16.
  3. ^ "Polistes Carolina". Каталог Жизни. Получено 2014-09-24.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я Бак, Матиас; Marshall, S.A .; Cheung, D.K.B (19 февраля 2008 г.). "Polistes Carolina (Linnaeus, 1767) в Идентификационном Атласе Vespidae (Hymenoptera, Aculeata) северо-восточного Неарктического региона ». Канадский журнал идентификации членистоногих. 5: 492. Дои:10.3752 / cjai.2008.05. Получено 22 января 2020.
  5. ^ а б c d е ж грамм "Красные осы". Жуткие. Получено 2014-09-23.
  6. ^ а б "Имя перепончатокрылых". Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинал на 2015-04-02. Получено 2014-09-16.
  7. ^ «Жизненный цикл монарха» (PDF). Университет Иллинойса в Урбана Шампейн. Получено 2014-09-17.
  8. ^ Аревало, Элизабет; Юн Чжу; Джеймс М. Карпентер; Джоан Е. Страссман (2004). «Филогения социального подсемейства ос Polistinae: данные по фланкирующим микросателлитным последовательностям, митохондриальной последовательности COI и морфологическим признакам». BMC Эволюционная биология. 4 (8): 8. Дои:10.1186/1471-2148-4-8. ЧВК  385225. PMID  15070433.
  9. ^ Пикетт, Курт М .; Карпентер, Джеймс М .; Уилер, Уорд С. (2006). "Систематика Polistes (Hymenoptera: Vespidae), с филогенетическим учетом гипотезы гаплодиплоидии Гамильтона". Анна. Zool. Фенничи. 43: 390–406.
  10. ^ а б c d «Красная оса (Polistes Carolina)". Дикая природа Северной Америки]. Получено 2014-09-16.
  11. ^ Бак, Матиас; Cobb, T.P .; Stahlhut, J.K .; Ханнер, Р.Х. (1 октября 2012 г.). "Раскрытие загадочного разнообразия видов бумажных ос восточного Неарктического региона, Полистес (Фускополистес) с использованием мужских гениталий, морфометрии и штрих-кодирования ДНК с описанием двух новых видов (Hymenoptera: Vespidae) ». Zootaxa. 3502 (1): 1. Дои:10.11646 / zootaxa.3502.1.1.
  12. ^ Ноймайер, Райнер; Ханнес Баур; Гастон-Денис Гекс; Кристоф Праз (2014). «Новый вид бумажной осы Polistes (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae) в Европе обнаружен с помощью морфометрии и молекулярного анализа». ZooKeys (400): 67–118. Дои:10.3897 / zookeys.400.6611. ЧВК  4023243. PMID  24843256. Получено 16 сентября 2014.
  13. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Росс, Кеннет Г. (1991). Социальная биология ос. Издательство Корнельского университета. п. 104. ISBN  978-0-8014-9906-7.
  14. ^ "Все об осах". Получено 2014-09-23.
  15. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т Сеппа, Пертту; Дэвид К. Квеллер; Джоан Э. Страссман (2003). «Размножение в ассоциациях основательниц социальной осы, Polistes carolina: условности, конкуренция и перекос». Поведенческая экология. 13 (4): 531–542. Дои:10.1093 / beheco / 13.4.531. Получено 2014-09-18.
  16. ^ а б c d Сеппа, Пертту; Дэвид К. Квеллер; Джоан Э. Страссман. (25 сентября 2012 г.). «Почему осы-основательницы меняют гнезда: родство, доминирование и качество гнезд». PLOS ONE. 7 (9): e45386. Bibcode:2012PLoSO ... 745386S. Дои:10.1371 / journal.pone.0045386. ЧВК  3458021. PMID  23049791.
  17. ^ Strassmann, J. E .; К. Р. Хьюз (12 июля 1986 г.). "Широтная изменчивость протандрии и протогинии ос Полистес". Итальянский зоологический журнал. 20 (1): 87–100. Дои:10.1080/00269786.1986.10736492 (неактивно 08.11.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2020 г. (связь)
  18. ^ King R.C; Стэнсфилд В.Д. и Маллиган П.К. 2006 г. Словарь генетики. 7-е изд., Oxford University Press, стр. 194. ISBN  0-19-530761-5
  19. ^ а б c Strassmann, J.E .; П. Сеппа; Д.К. Квеллер (30 марта 2000 г.). «Отсутствие дискриминации по родству внутри колонии: основательницы социальной осы Polistes carolina не предпочитают собственных личинок». Naturwissenschaften. 87 (6): 266–269. Bibcode:2000NW ..... 87..266S. Дои:10.1007 / s001140050718. PMID  10929290. S2CID  12637238.
  20. ^ "Красная Оса". Архивы Larvalbug Bytes ARchives. Получено 2014-09-23.