Сепсис cynipsea - Sepsis cynipsea

Сепсис cynipsea
Sepsis cynipsea, карьер Марфорд, Северный Уэльс, июнь 2011 г. - Flickr - janetgraham84.jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Класс:
Насекомое
Порядок:
Двукрылые
Раздел:
Шизофора
Семья:
Сепсиды
Подсемейство:
Сепсины
Род:
Сепсис
Виды:
С. cynipsea
Биномиальное имя
Сепсис cynipsea
Синонимы

Сепсис cynipsea это Европейский виды летать и член семьи Сепсиды.[1] Это копрофаг муха, питающаяся навозом.[2] Эти мухи чаще всего встречаются вокруг свежеотложенного навоза крупного рогатого скота, где они питаются и размножаются. Из-за того, что люди занимаются сельским хозяйством с участием коров, эти мухи теперь распространены и в других частях мира.[1]

Сепсис cynipsea был широко изучен в связи с его половым отбором и репродуктивной практикой. Они демонстрируют сексуальный конфликт: самцы соревнуются за самок и садятся на самок, чтобы охранять их в репродуктивных целях. Наблюдали, как самки пытались избавиться от самцов.[3]

Описание

Эти навозные мухи имеют черный цвет и примерно 4–5 мм в длину.[4] У них есть два полупрозрачных крыла, на каждом из которых есть по одному темному пятну. Они похожи на муравьев, и их часто трудно идентифицировать без микроскопа из-за их внешнего вида.[4]

Распределение

Типичная среда обитания С. cynipsea

Сепсис cynipsea навозные мухи чаще всего встречаются в Европе. Они предпочитают теплые температуры, и их легче найти с мая по октябрь на более низких высотах и ​​с июня по сентябрь на больших высотах, где температура обычно ниже.[1] На больших высотах у самок мух продолжительность жизни короче, они меньше по размеру и откладывают меньше яиц.[1] Для воспроизводства им требуется свежий навоз, в первую очередь от коров и овец.[4] Они также едят нектар который является источником сахара.[4]

Эффекты высоты

Сепсис cynipsea навозные мухи часто встречаются в регионах с разной высотой, например в Альпы Швейцарии.[2] Из множества разных Сепсиды виды, которые встречаются в этих регионах, Сепсис cynipsea мухи предпочитают средние высоты, но встречаются на всех высотах, где встречаются другие виды навозных мух.[2] В районах, где распространены эти виды мух, существует большее разнообразие видов на больших высотах.[2] Окружающая среда на больших высотах, как правило, более изменчива, поэтому виды, обитающие на больших высотах, должны лучше приспосабливаться к изменениям окружающей среды.[2] Однако, С. cynpisea мухи на разных высотах заходят Диапауза в одно и то же время и прекратить откладывать яйца в одно и то же время сезона.[5]

Температурные эффекты

Температура во время личиночной фазы развития влияет на скорость роста и конечный размер тела. Сепсис cynipsea.[6] С. cynipsea лучше всего растут при промежуточных температурах по сравнению с аналогичными видами.[6] Однако при более низких температурах С. cynipsea темпы роста могут увеличиться, чтобы они могли достичь зрелого возраста до наступления холодов. Скорость их роста также увеличивается с повышением температуры.[6] При 30 ° C (86 ° F) требуется примерно 7 дней для С. cynipsea мухи созревают от яиц до взрослых особей.[4] Доступность ресурсов, которая может варьироваться в зависимости от условий окружающей среды и конкуренции с другими видами, также влияет на размер взрослого тела.[4] С. cynipsea в первую очередь использует температуру, чтобы определить, когда входить Диапауза.[5]

Соревнование

Потому что Сепсиды мухи часто встречаются в одних и тех же регионах, между видами может быть конкуренция, например, из S. neocynipsea которая также предпочитает для размножения свежий коровий навоз. Однако некоторые виды мух, например S. duplicata предпочитают сухой и старый коровий навоз; это известно как дифференциация ниши.[2]

Спаривание

Размножение

Сепсис cynipsea мухи наиболее известны своими методами спаривания, которые включают сексуальный конфликт. Их брачные привычки были тщательно изучены, чтобы лучше понять половой отбор, выбор самок и нежелание спариваться.[1] Сепсис cynipsea мухам для спаривания нужен свежий навоз,[7] и они предпочитают навоз возрастом менее одного часа.[8] Самки приземляются на свежий помет, где уже ждет большое количество самцов,[9] и глотать свежий навоз. Самки откладывают яйца на помет, и пока они откладывают яйца, самец забирается на самку и охраняет ее.[9] Самцы не избирательны к самкам; они склонны садиться на навоз первой встреченной самки.[10] Однако это не совокупление. Яйца, которые она откладывает, оплодотворены от предыдущего самца.[7] После того, как она откладывает яйца на свежий навоз, она и самец переходят к траве, окружающей кучу навоза, где у них есть возможность спариваться, хотя большинство пар этого не делает, поскольку самка успешно стряхивает самца.[7] Если они вступают в генитальный контакт и спариваются, следующие яйца, которые она откладывает, вероятно, будут его. Когда вылупляются яйца и появляются личинки, личинки съедают помет и затем уходят.[6] С. cynipsea мухи эволюционировали, чтобы быстро развиваться, поэтому они избегают конкуренции с другими копрофагами до того, как навоз высохнет.[6]

Сексуальный конфликт

женский Сепсис cynipsea мухи крупнее самцов, и из-за этого самец не может заставить самку совокупляться с ним.[9] Однако мужская конкуренция очень высока.[8] Самцов на кучке навоза обычно гораздо больше, чем самок,[9] что приводит к способности женщин быть избирательными.[7] Если самка не хочет спариваться с самцом, она начинает трясти своим телом, что либо указывает самцам, что она не хочет спариваться.[9] или функции стряхивают мужчину с ее тела.[3]

Выбор партнера

Более крупные самцы более успешно садятся и спариваются с самками, а более крупные самки откладывают более крупные кладки яиц.[4] В популяциях с более высокими средними размерами тела половой отбор сильнее по сравнению с популяциями с меньшими размерами тела.[4] Как только самец и самка уходят в траву после того, как она отложила яйца, только около 40% пар фактически совокупляются.[7] И когда они это делают, есть свидетельства того, что женщины получают физические травмы в процессе. Мужской репродуктивный орган колючий, а у самок остаются шрамы, и они имеют более высокую смертность после спаривания.[3] Этот половой орган, скорее всего, настолько бронирован, что самкам будет трудно избавиться от самцов; самец должен повернуться на 180 градусов, чтобы вынуть половой орган самки.[3] Если самка не стряхивает самца, они совокупляются. Через 2–4 дня мухи находят другое место навоза, чтобы повторить процесс.[7] Это приводит к развитию примерно шести поколений в течение каждого сезона размножения.[4]

Эволюция

Половые диморфизмы

В семье Сепсиды, ясно половой диморфизм. Например, мужская передняя нога сильно отличается от женской передней ноги, и отличается между Сепсиды виды, а также.[10] В Морфология (биология) передней ноги самца эволюционировали, чтобы помочь самцу взобраться на самку и удержаться на ней во время характерного для нее тряски тела.[10] Передняя лапа самца в процессе эволюции приобрела щетинки, вмятины или бугорки, которые прикрепляются к жилкам и клеткам на крыльях самок.[10] В ответ на это самка может согнуть живот, чтобы предотвратить генитальный контакт с самцом.[10] В некоторых Сепсиды у самцов без адаптированных передних ног брюшко приспособлено для контакта с половыми органами самки.[10] Эти половые диморфные характеристики могут сильно различаться между близкородственными видами, поэтому половые диморфные характеристики быстро развиваются и участвуют в видообразовании в семье. Сепсиды.

Таксономия

Семья Сепсиды содержит более 320 видов и 37 родов, широко распространенных в мире.[11] Родственные виды S. neocynipsea и С. cynipsea встречаются на разных континентах: S. neocynipsea в Северная Америка и С. cynipsea в первую очередь в Европе.[12] Сепсис имеет больше видов, чем другие роды семейства Сепсиды.[11] Sepsidae является монофилетическим, с множеством различных клад, включая неотропические сепсиды, африканскую кладу и высшие сепсиды.[11] Половые диморфные черты, такие как подвижный живот, эволюционировали независимо несколько раз.[11]

Родственные виды

Сепсис neocynipsea только недавно отклонился от Сепсис cynipsea.[12] Несмотря на то, что оба вида широко распространены, географически пересекаются и имеют сходные последовательности митохондриальных генов, у них разное поведение и морфология.[12] В то время как S. neocynipsea чаще всего встречается в Северной Америке, он также присутствует в некоторых из тех же географических мест, где С. cynipsea находится, например, в Швейцарских Альпах.[12] В то время как С. cynipsea и S. neocynipsea В результате скрещивания можно получить гибридное потомство, которое обычно бесплодно или имеет низкую фертильность.[12] Пре- и постзиготические барьеры между видами все еще формируются, поэтому в последнее время они расходятся. В С. cynipsea, тряска самки во время спаривания более заметна, чем в S. neocynipsea.[13] С. cynipsea мухи также имеют более высокие показатели успешных спариваний на попытки спаривания, чем S. neocynipsea делать.[13]

Генетика

Между мухами существует высокий уровень генетической изменчивости, особенно в отношении формы. Наследственность этих морфологических признаков колеблется в пределах 0,33–0,90 для мужчин, но ниже для женщин.[14] мужчина Сепсис cynipsea мухи мельче самок по всем признакам, кроме ширины переднего бедра.[14] Выбираются размер тела и особенности мужских ног, поэтому эволюция воздействует на эти черты и способствует половому диморфизму.

использованная литература

  1. ^ а б c d е Бланкенхорн, В. (1997). "Высотная изменчивость жизненного цикла навозных мух Scathophaga stercoraria и Sepsis cynipsea". Oecologia. 109: 342–352. Дои:10.1007 / s004420050092.
  2. ^ а б c d е ж Rohner, PT, Bächli, G., Pollini Paltrinieri, L., Duelli, P., Obrist, MK, Jochmann, R. и Blanckenhorn, WU (2015), Распределение, градиенты разнообразия и правило высоты Рапопорта у черных мух-падальщиков Швейцарские Альпы (Diptera: Sepsidae). Водолазы-консерваторы, 8: 367-376. DOI: 10.1111 / icad.12114
  3. ^ а б c d Вольф У. Бланкенхорн, Дэвид Дж. Хоскен, Оливер Й. Мартин, Констанце Рейм, Ивонн Тойшл, Пол И. Уорд, Стоимость совокупления у навозной мухи Sepsis cynipsea, Поведенческая экология, Том 13, Выпуск 3, май 2002 г., стр. 353–358, г. https://doi.org/10.1093/beheco/13.3.353
  4. ^ а б c d е ж г час я Бланкенхорн, Морф; Mühlhäuser, Reusch (1999). "Пространственно-временные различия в выборе размера тела у навозной мухи Сепсис cynipsea". Журнал эволюционной биологии. 12 (3): 563–576. Дои:10.1046 / j.1420-9101.1999.00050.x.
  5. ^ а б Бланкенхорн, В. У. (1998). Высотная дифференциация в диапауза реакция двух видов навозных мух. Экологическая энтомология 23, 1-8.
  6. ^ а б c d е Бланкенхорн, В. У. (1999). Различная реакция роста на ограничение температуры и ресурсов у трех видов мух с аналогичным жизненным циклом. Эволюционная экология 13: 395-409
  7. ^ а б c d е ж Teuschl, Y; Бланкенхорн, Вольф U (2007). Неохотная муха: что заставляет самок Sepsis cynipsea готовиться к совокуплению? Поведение животных, 73 (1): 85-97.
  8. ^ а б Паркер, Г.А. (1972). Репродуктивное поведение Sepsis Cynipsea (L.) (Diptera: Sepsidae) I. Предварительный анализ репродуктивной стратегии и связанных с ней моделей поведения, Поведение, 41 (1-2), 172-205. doi: https://doi.org/10.1163/156853972X00257
  9. ^ а б c d е Бланкенхорн, В. У., Мюльхойзер, К., Морф, К., Ройш, Т. и Рейтер, М. (2000), Выбор самок, нежелание самок к спариванию и половой отбор в зависимости от размера тела у навозной мухи Sepsis cynipsea. Этология, 106: 577-593. DOI: 10.1046 / j.1439-0310.2000.00573.x
  10. ^ а б c d е ж Пуниамурти, Н., Су, К., и Мейер, Р. (2008). Стремление к любви: утрата и усиление полового диморфизма строго коррелируют с изменениями в посадке мух-сепсидов (Sepsidae: Diptera). BMC Evolutionary Biology, 8 (1), 155. https://doi.org/10.1186/1471-2148-8-155
  11. ^ а б c d Чжао, Л., Энни, А. С. Х., Амрита, С., Йи, С. К. Ф., и Рудольф, М. (2013). Помогает ли лучший отбор таксонов? Новая филогенетическая гипотеза для Sepsidae (Diptera: Cyclorrhapha), основанная на 50 новых таксонах и тех же старых митохондриальных и ядерных маркерах. Молекулярная филогенетика и эволюция, 69 (1), 153–164. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2013.05.011
  12. ^ а б c d е Giesen, A, Schäfer, MA, Blanckenhorn, WU. Географические закономерности постзиготной изоляции между двумя близкородственными широко распространенными видами навозных мух (Sepsis cynipsea и Sepsis neocynipsea; Diptera: Sepsidae). J Zool Syst Evol Res. 2019; 57: 80–90. https://doi.org/10.1111/jzs.12239
  13. ^ а б Гизен А., Бланкенхорн В. У. и Шефер М. А. (2017). Поведенческие механизмы репродуктивной изоляции между двумя гибридизирующимися видами навозных мух. Поведение животных, 132, 155–166. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2017.08.008
  14. ^ а б Reusch, T., & Blanckenhorn, W.U. (1998). Количественная генетика навозной мухи Sepsis cynipsea: пересмотр гипотезы Чеверуда. Наследственность, 81 (1), 111–119. https://doi.org/10.1046/j.1365-2540.1998.00368.x