Polybioides tabidus - Википедия - Polybioides tabidus

Polybioides tabidus
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Веспиды
Подсемейство:Полистины
Племя:Ропалидиини
Род:Полибиоиды
Разновидность:
P. tabidus
Биномиальное имя
Polybioides tabidus
Синонимы

Polybia bucula Буйссон, 1902 г.
Полибия изабеллина Шультесс, 1913 год

Африканская оса-основатель роя, Polybioides tabidus, это социальная бумажная оса из заказа Перепончатокрылые это обычно находится в Центральная Африка.[1] Эта оса уникальна тем, что демонстрирует циклическую олигогинию, то есть число маток зависит от цикла колонии. После нескольких поколений производства рабочих и будущих маток подмножество многих рабочих и маток покидает первоначальную колонию, чтобы начать новую. Новая колония не производит новых маток до тех пор, пока текущие королевы из старой колонии не умрут.[2] P. tabidus было замечено, что они демонстрируют поведение как хищников, так и падальщиков, в зависимости от доступных источников пищи.[3]

Таксономия и филогения

Polybioides tabidus является членом подсемейства Полистины, который содержит исключительно социальные осы. Четыре племени составляют Полистины: Полистини, Эпипонини, Mischocyttarini, и Ропалидиини.[4] Из трех групп ос, основавших рой, две встречаются в трибе Ropalidiini - роду Полибиоиды и некоторые осы из рода Ропалидия - и третья группа основателей роя включает в себя трибу Epiponini.[2] Род Полибиоиды наиболее тесно связан с Белоногастер на основе филогенетическое дерево.[2][5]

P. tabidus первоначально был описан Йохан Кристиан Фабрициус в 1781 г. как (Vespa tabida) и два других таксономические синонимы (впоследствии названные виды, позже выяснилось, что они идентичны P. tabidus): Polybia bucula названный в 1902 году Дю Буйссоном и Полибия изабеллина названный Шультессом в 1913 году.[6][7]

Описание и идентификация

Кастовые различия королев и рабочих

Есть четкая разница в морфологический характеристики между матками и рабочими. У королев длинная щетина на голове - особенно на глазах, макушке и усиках - и на груди.[1] У рабочих щетина на голове и груди намного короче, чем у царицы. Щетинки ног и крыльев рабочих и маток сопоставимы по длине. У королев обычно более длинные и большие крылья. метасомальный сегменты.[1] Предполагается, что репродуктивная способность может быть возможна в обеих кастах, поскольку некоторые рабочие обладают развитым яичники.[1]

Структура гнезда

Гнезда P. tabidus относительно малы, особенно по сравнению с его Старый мир относительный Polybioides melainus.[6] Гнезда обычно содержат гексагональные ячейки, расположенные в несколько вертикальных гребней, расположенных рядом друг с другом. Гребни не прикреплены друг к другу, но тонкий конверт объединяет гребни в единое целое.[6] Верх всего устройства прикреплен к нижней части ветки, а нижняя часть может свободно висеть. Закрытые стороны двух центральных сот ориентированы друг к другу, а входы в каждую соту направлены к нижней части гнезда.[6]

Распространение и среда обитания

Как и все остальные осы племени Ропалидиини, P. tabidus распространяется в Старый мир.[4] P. tabidus в основном встречается в лесных районах тропических Центральная Африка. P. tabidus изучался в Камерун и Западная Кения, а именно лесной заповедник Какамега.[1][6][8][9]

Колонический цикл

Цикл колонии начинается, когда рой из нескольких маток и сотен рабочих покидает свою первоначальную колонию и основывает новую колонию.[10] Из-за окружающей среды, P. tabidus королевы не нужно перезимовать, а колонии могут быть многолетнее растение и большие - зрелые колонии могут иметь от 2 000 до 6 000 рабочих.[5][10] Большой размер колонии снижает риск хищничества, связанный с зарождением гнезда.[5]

Поведение

Основание роя

Для возникновения роя осы должны иметь возможность идти по пути ос перед ними. У видов-основателей рабочие трутся газоны в отчетливых движениях объектов по маршруту их пути.[5] У некоторых видов-основателей рабочие выделяют железистый секрет, который координирует роение, привлекая следующих за ними ос. Несмотря на то что P. tabidus не хватает этих грудной железы, рабочие по-прежнему натирают газы и могут идти по следам рабочих.[5] Основание роя позволяет колониям быть больше и иметь большую продолжительность жизни по сравнению с колониями, основанными самостоятельно.[5] Где роиться учредители и независимые учредители сосуществуют, что имеет место в некоторых областях Новый мир основатели роя, как правило, доминируют из-за лучшего разделения труда.[5]

Сотрудничество

Степень родства между рабочими и матками влияет на количество позитивного сотрудничества в колонии. Когда рабочие и королевы больше связаны, появляется больше сотрудничества.[8] Таким образом, процесс ограниченного производства маток - циклическая олигогиния - поддерживает сотрудничество в P. tabidus сделав рабочих более связанными, чем можно было бы ожидать в типичной колонии из нескольких маток.[8] Рабочие более склонны ограничивать собственное воспроизводство и сосредотачиваться на помощи своим родственникам в воспроизводстве, если у родственников высокая доля генов рабочих. Рабочие способствуют распространению собственных генов, когда помогают близким родственникам воспроизводить потомство.

Родственный выбор

Генетическое родство в колониях

Типичный Перепончатокрылые гапло-диплоидная генетическая система родства - где женщины имеют 0,75-градус родства со своими сестрами и только 0,50-градус со своими братьями - не встречается в P. tabidus.[8] Правило Гамильтона гаплодиплоидия у этого вида не наблюдается, поскольку матки не спариваются поодиночке. Рабочие связаны более родственными связями, чем можно было бы ожидать в нескольких колониях маток, из-за процесса производства маток, называемого циклической олигогинией, когда дочерние королевы часто являются полноправными сестрами.[8] В соответствии с родственный отбор Согласно теории, люди, которые действуют альтруистически, отбираются, когда соотношение стоимости пригодности дающего к выгоде получателя меньше, чем степень родства между двумя людьми.[11] Работники P. tabidus разделяют повышенное родство и, таким образом, получают выгоду от сотрудничества в помощи родственникам и основанию роя.

Циклическая олигогиния

P. tabidus демонстрирует циклическую олигогинию, где число маток меняется в зависимости от цикла колонии. После нескольких поколений производства рабочих и будущих маток часть многих рабочих и маток покидает первоначальную колонию, чтобы создать новую колонию. Количество маток в колонии должно быть уменьшено до одной или нескольких маток, прежде чем будут произведены новые матки.[8] Таким образом, новые королевы обладают высокой степенью родства, увеличивая родство их потомство.[12] Циклическая олигогиния поддерживается рабочим контролем соотношения полов.[8] Когда маток всего одна или несколько, рабочие в три раза больше родственников самок, чем самцов. Однако, когда маток больше, рабочие в равной степени относятся к самцам и самкам. В результате рабочие предпочитают производить новых маток, когда в колониях мало маток, и самцов, когда в колониях много маток.[8] Циклическая олигогиния развивалась независимо в Неотропический осы-основатели эпипонина, такие как Polybia emaciata.[8][12]

Возможные издержки циклической олигогинии

Ограниченное количество маток в колонии увеличивает риски, связанные с потерей матки.[8] Эта стоимость не так велика, когда можно легко произвести больше ферзей, чтобы заменить потерянных ферзей. Однако предполагается, что определение касты в P. tabidus происходит на ранней стадии развития. Таким образом, королевы обычно являются единственными самками, обладающими репродуктивной способностью. Следствием ограниченной репродуктивной способности является то, что королеву нелегко заменить.[8] Еще одна цена циклической олигогинии - репродуктивная эффективность. P. tabidus у королев три овариолы, По сравнению с одиночной маткой Vespa колонии аналогичного размера, где у маток до двенадцати овариол.[8] Это затрудняет производство расплода, когда есть только одна матка. Однако этот случай встречается редко и поэтому не наносит ущерба репродуктивной системе. плодовитость. Уменьшение количества маток обычно происходит в новом рое. Взрослые стаи большие и имеют много маток, производящих самцов и новые стаи.[8]

Рабочий контроль и охрана

Рабочие больше связаны со своими сыновьями, чем с сыновьями королевы.[10] Однако рабочие больше связаны с сыновьями королевы, чем с сыновьями других рабочих. Это связано с тем, что колонии, основавшие рой, обычно большие и имеют несколько маток, что делает рабочих более связанными с матками, чем другие рабочие.[5] Из-за разницы в степени родства рабочий будет более склонен заботиться о сыновьях королевы, чем о сыне другого рабочего.[10] Сотрудник полиции эффективно защищает коллективные интересы колонии, контролируя производство самцов в колонии и ограничивая производство самцов только маткой. Другая ситуация полицейского надзора со стороны рабочих встречается в циклической олигогинии, где самцы производятся только тогда, когда в колонии несколько маток, а рабочие в равной степени связаны с самцами и самцами.[8] Рабочие обычно участвуют в работник полиции когда степень родства между работниками относительно низка.

Взаимодействие с другими видами

Гнездовое объединение

Гнезда Polybioides tabidus являются привлекательными местами для гнездования семи видов мелких птиц в Яунде, Камерун -в том числе очковая ткачиха (Ploceus ocularis), а общий фискальный (Ланиус воротничок).[13][9] Более мелкие птицы, такие как очковая ткачиха, встречаются ближе к гнездам, чем обычные фискальные и другие более крупные птицы. Разница в расстоянии ассоциации между мелкими и крупными птицами объясняется тем фактом, что более крупные птицы с большей вероятностью будут беспокоить осиное гнездо, когда оно приземляется на проксимальную ветку.[9]

Хищничество и борьба с вредителями

P. tabidus рабочие демонстрируют поведение падальщика, когда им показывают мертвых животных, таких как позвоночные, во время кормления.[3] Рабочие также могут действовать как хищники, особенно по отношению к конкурентам за желаемые источники пищи. Рабочие выбирают между падаль и фруктовые источники пищи в зависимости от наличия.[3] Как следствие предпочтительной диеты P. tabidus- источники пищи с высоким содержанием сахара или белка - рабочие должны контактировать со многими другими мусорщиками, такими как тля Toxoptera citridus. Т. citridus это известный цитрусовые вредитель, поэтому это межвидовое взаимодействие предполагает, что P. tabidus может быть агентом в борьбе с вредителями.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Туриллацци, С., Франческато, Бальдини Този, А. Э., Карпентер, Дж. Четкое кастовое различие у Polybioides tabidus (Fabricius) (Hymenoptera: Vespidae). Ins. Soc. 41: 327-330 (1994). 327-330.
  2. ^ а б c Хеншоу, М. Т., Дж. Э. Штрассманн и Д. К. Квеллер. Основание роя у полистиновых ос: важность обнаружения многих микросателлитных локусов в исследованиях адаптации. Молекулярная экология 10.1 (2001): 185-91. Интернет.
  3. ^ а б c d Дежан, А. Источники питания и пищевой поведение Polybioides tabidus. Журнал африканской зоологии. Vol. 108, № 2 (1994). 251-260.
  4. ^ а б Аревало, Элизабет. Чжу, Юн. Карпентер, Джеймс. Штрассманн, Жанна. Филогения подсемейства социальных ос Polistinae: данные по фланкирующим микросателлитным последовательностям, митохондриальной последовательности COI и морфологическим признакам. BMC Evolutionary Biology 2004, 4: 8.
  5. ^ а б c d е ж грамм час Смит, А., О’Доннелл, С., Жанна, Р. Эволюция роя коммуникаций у эусоциальных ос (Hymenoptera: Vespidae). Журнал поведения насекомых, Vol. 15, № 6, (2002). 751-764.
  6. ^ а б c d е van der Vecht, J. Восточноазиатские и индо-австралийские виды Polybioides buysson и Parapolybia Saussure (Hym., Vespidae). Zoologishe Verhandelingen. Vol. 82 (1966). 3-46.
  7. ^ "Polybioides tabidus (Фабрициус, 1781 г.) ". GBIF.org. Получено 15 октября 2014.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Хеншоу, М. Т., Штрассманн, Дж. Э., Квеллер, Д. С., 2000. Независимое происхождение узкого места в виде числа маток, которое способствует сотрудничеству у осы-основателя африканского стая, Polybioides tabidus. Поведенческая экология и социобиология 48: 478-483.
  9. ^ а б c Эрли, Кристофер. «Гнездовые взаимодействия ос и птиц с особым упором на Polistes Dominula». Тезис. Университет Гвельфов, 2013. Печать.
  10. ^ а б c d Хеншоу, М. Т., Квеллер, Д. К., и Штрассманн, Дж. Э., 2002. Контроль за продуктивностью самцов осы-основателя стай, Polybioides tabidus. J. Evolutionary Biology, 15: 262-268.
  11. ^ Относительная инклюзивная приспособленность в социальном исследовании Polistes metricus Роберт А. Меткалф и Грегори С. Уитт Поведенческая экология и социобиология, Vol. 2, No. 4 (1977), стр. 353-360
  12. ^ а б Страссманн, Дж. Э., Гастрайх, К., Квеллер, Д., Хьюз, К. Демографические и генетические данные о циклических изменениях числа маток у неотропической осы, Polybia emaciate. Американский натуралист, Vol. 4, № 3 (1992), 363-372.
  13. ^ Дежан и Фотсо. Гнездовые сообщества мелких птиц и Polybioides tabidus (Vespidae Epiponinae) в Южном Камеруне. Этология, экология и эволюция. Vol. 7 (1995). 11-25.

внешняя ссылка