WikiDer > Polistes bellicosus

Polistes bellicosus

Polistes bellicosus это Социальное бумага оса из заказа Перепончатокрылые обычно встречается в Техасе, а именно в районе Хьюстона.[1] Как и другие бумажные осы, Polistes bellicosus строить гнезда, превращая открытые волокна в бумагу для создания ячеек. P. bellicosus часто восстанавливают свои гнезда по крайней мере один раз за сезон колонии из-за хищничества.[1]

Polistes bellicosus
Милая старая оса (Polistes bellicosus) (6270137315) .jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Класс:Насекомое
Порядок:Перепончатокрылые
Семья:Веспиды
Подсемейство:Polistinae
Племя:Полистини
Род:Полистес
Виды:
P. bellicosus[2]
Биномиальное имя
Polistes bellicosus[2]

Таксономия и филогения

Polistes bellicosus принадлежит к подсемейству Polistinae, состоящему только из социальных ос. Polistinae делится на четыре трибы: Polistini, Epiponini, Mischocyttarini и Ropalidiini.[3] В трибу Polistini входит род Полистес и является единственным племенем Polistinae с космополитическим распространением, то есть это единственное племя, обитающее во многих различных глобальных средах обитания. Polistes bellicosus наиболее тесно связан с П. апачи на основе филогенетическое дерево.[3]

Описание и идентификация

Личинки

Наряду с генетическим сходством филогения личинки также объясняется с помощью морфологических характеристик. Начиная с головы, личинки часто темно-коричневые. Тело наиболее широкое в передней части брюшка и сужается к заднему концу. Круглая тонкая нижняя челюсть слабо хитинизирована.[4] От нижней челюсти отходят два-три острых зубца. Полистес личинка челюсти функция открытия и закрытия рта для приема пищи. Мандибулы личинки длиннее и уже, чем челюсти. Vespa личинки. Выделенная слюна может помочь личинкам в приеме пищи. В сравнении с Веспиныплевральные доли Polistinae менее заметны.[4]

Морфология взрослых

Polistes bellicosus, Национальный парк Эверглейдс, Усадьба, Флорида

У самцов и самок брюшные сегменты лимонно-желтые. У самок тонкая центральная продольная черная линия вдоль среднегрудь, который поперечно морщинистый.[5] Среднегрудь у самцов имеет две продольные линии сбоку. У обоих полов желтые мандибулы и узкие задние орбиты, расширяющиеся к низу.[5] Хотя кастовые разделения присутствуют в P. bellicosus, самки в колонии морфологически не отличаются.[6]

Структура гнезда

Бумажные осы производят бумагу для своих гнезд из мелких волокон, отделенных от обнаженной, выветренной древесины. Бумажные осы используют свои челюсти для сжатия древесных волокон в тонкие листы, которые используются в качестве ячеек для гнезд и покрытий, за исключением Полистес, где клетки не огорожены.[5] Гнезда, созданные таким образом, обладают прочностью конструкции и относительно устойчивы к атмосферным воздействиям. Внутри гнезда ячейки по периметру примерно круглые, а внутренние ячейки более шестиугольные. Количество клеток в гнезде зависит от размера колонии. Обычно гнездо ориентируют так, чтобы отверстие было внизу или внизу. Гнезда Полистес и Полибия обычно содержат только один слой ячеек.[5]

Распространение и среда обитания

P. bellicosus обычно создают колонии в Техасе, хотя наблюдалось, что этот диапазон включает Северная Каролина и Флорида.[7] Колонии в природе встречаются на Baccharis sp., Илекс рвота, и Рубус sp.[1] в родных прериях на Государственный парк Бразос-Бенд, недалеко от Хьюстона, штат Техас.[8] Несколько других видов бумажных ос, в том числе Восклицательный полистес, P. dorsalis, P. metricus, и P. carolina- найдены в государственном парке Бразос-Бенд из-за наличия множества типов местообитаний, включая естественные низкотравные прерии и дубовый лес.[9]

Колонический цикл

Колонический цикл P. bellicosus похож на многие другие виды Полистес. Колонии начинаются в марте, а цикл длится восемь месяцев. Перезимовал самки создают колонии в невысокой растительности с открытыми гнездами из бумажных волокон. В мае появляется первый выводок, состоящий в основном из самок, которые обычно становятся рабочими.[1] Те немногие самцы, которые появляются в первом выводок спариваются с рабочими, которые в конечном итоге покидают первоначальное гнездо, чтобы стать матками в новых гнездах. Последние яйца откладываются в конце августа – сентябре, а эти самцы и будущие перезимовавшие самки появляются в конце сентября – октябре. Через несколько недель осы отделяются от гнезда в поисках укрытия на зиму. В этих укрытиях может происходить спаривание.[1]

Все женщины выглядят одинаково, но их можно разделить на четыре общие категории в зависимости от роли и времени появления: основательницы, работницы, королевы и гинекологи.[1] Самок, перезимовавших и весной заложивших гнездо, называют основательницами. Затем учредительницы вырастают рабочих, которые появляются весной и летом. Царицами могут стать как основательницы, так и работницы, которые являются основными несушками в гнезде. Неработающие самки, вылупляющиеся осенью, - гинекологи.[1]

Поведение

Иерархия доминирования

В колониях, инициированных несколькими основательницами, эти соучредительницы обычно сотрудничают и воспитывают молодёжь. Когда это происходит, возникает репродуктивное разделение труда, основанное на иерархия доминирования. Обычно основательница, устанавливающая господство, либо самая крупная, либо первая приходит на место гнездования.[6] Внутри колонии существует кастовая система, основанная на поведенческих ролях и временном периоде. Женские роли делятся на королеву, подчиненную, работницу и гинеколог. Доминирующая основательница становится королевой гнезда, а остальные основательницы становятся подчиненными. Рабочий потенциально может стать королевой, если все первоначальные основательницы покинут гнездо и она спаривается с одним из самцов, появившихся в начале сезона.[6]

Разделение труда

Как только в новой колонии устанавливается иерархия доминирования, королева берет на себя ответственность за большую часть яйцекладки, а подчиненные несут ответственность за уход за детенышами. Рабочие также несут ответственность за уход за выводком и расширение гнезда.[5] Различие между рабочими и гинекологами состоит в том, что гинекологи создаются только в конце сезона, а рабочие появляются на протяжении всего репродуктивного периода. К тому же гинекологи в гнезде малоподвижны. Гины спариваются до перезимовки и, в случае успеха, становятся основательницами на следующий сезон.[1]

Сотрудничество и помощь

Большинство рабочих в Полистес остаются в своих родных гнездах и действуют как помощники.[6] У всех, кроме нескольких видов Полистес, самки, появляющиеся в середине сезона, действуют как помощники до тех пор, пока королева не исчезнет. Значительные различия в помощи обнаруживаются у основательниц разных видов Полистес. Установлено, что в пределах одного гнезда соучредители связаны более чем на 50%.[10][11] Степень родства между соучредителями может объяснить преимущество присоединения к гнезду в качестве подчиненного, а не развития отдельного гнезда с меньшими шансами на успех. Подчиненные вносят свой труд в заботу о потомстве доминирующей основательницы и снижают смертность основательницы, беря на себя более опасные работы по поиску пищи.[11]

Выбор гнезда

Каждую весну основательницы пытаются свить новые гнезда. Бумажные осы часто ожидается, что они выберут те места для гнезд, которые были успешными в предыдущие сезоны.[11] Когда основательница пытается установить гнезда на новых участках, существует вероятность, что это место невыгодно для создания колоний. Основательницы, которым не удается основать гнездовье в одиночку, часто по необходимости присоединяются к другой колонии в качестве подчиненных. Основательницы обычно присоединяются к гнездам, основанным их сестрами.[10] Основательницы, которые должны присоединиться к установленным гнездам, входят в качестве подчиненных, но не отличаются по размеру от успешных основательниц.[10]

Смертность основательницы

Вероятность смерти основательницы увеличивается с постоянной скоростью, чем больше времени она проводит вне гнезда.[11] Как только первые рабочие появляются в конце весны, основательницы больше не покидают гнезда, и смертность основательниц значительно снижается.[11] Это говорит о том, что смерть основательницы связана с задачами, выполняемыми за пределами гнезда, такими как добыча пищи или других ресурсов. В случаях, когда основательница умирает за пределами гнезда, вероятно, из-за хищничества, выводок остается беззащитным и, как наблюдают, умирает от голода.[11] Более того, ошибки в выборе места для гнезд, вероятно, способствуют смертности основательницы. Ранее успешные места размещения обычно лучше новых. В результате у основательниц, которые пытаются установить гнезда на новых участках, больше шансов умереть.[11]

Родственный выбор

Генетическое родство в колониях

Polistes bellicosus не следует непосредственно за перепончатокрылыми гапло-диплоидная генетическая система где работницы больше связаны со своими сестрами (0,75 градуса родство), чем их собственному потомству (0,50). Относительно более низкий уровень родства может быть объяснен либо множественным спариванием - матки спариваются более чем с одним репродуктивным самцом - либо наличием множества яйцекладок в колонии.[6] Теория родственного отбора утверждает, что отбор благоприятствует индивидам, которые действуют альтруистично, когда соотношение стоимости приспособленности дающего к выгоде получателя меньше, чем степень родства между двумя индивидами.[11] В P. bellicosusОсновательницы помогают довольно близким родственникам, а не отдельным лицам, что объясняет различия в помощи внутри вида.[6]

Королева-подчиненный конфликт

Как и другие виды рода Полистес, матка является основной яйцекладкой, а подчиненные обычно не кладут много яиц. Однако подчиненные способны откладывать яйца и делают это только при отсутствии матки. Во многих случаях потенциальные королевы присоединяются к установленным гнездам, становятся рабочими и ухаживают за выводком.[10] Часто этим рабочим приходится поддаваться агрессивным атакам королевы. Если матка успешна, рабочие продолжают выполнять свою роль и ухаживают за расплодом и не откладывают яйца. Несмотря на поведенческие касты, все женщины морфологически аналогичный.[6] Следовательно, любая самка может откладывать яйца и потенциально может стать королевой, независимо от уровня касты.

Хищники

Известно, что хищники сбивают и удаляют целые гнезда, чтобы поедать личинок внутри. В случае хищничества муравьев муравьи захватывают гнездо, и остаются только потрепанные остатки. Однако муравьи-хищники в P. bellicosus наблюдается гораздо реже, чем хищничество позвоночные.[1] Среди возможных хищников позвоночных - птицы, еноты и опоссумы.[1] Хищники удаляют гнездо целиком или крупными осколками. Длинный цикл колоний - с весны до поздней осени - наряду с обычным хищничеством часто требует, чтобы осы создавали новое гнездо хотя бы один раз в течение сезона.[1] Кроме того, шансы снести или уничтожить гнездо не уменьшаются с размером колонии.[1] Таким образом, более крупные колонии подвергаются такому же риску нападения хищников, как и более мелкие.

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час я j k л Хищничество и эволюция социальности в Paper Wasp Polistes Bellicosus Джоан Э. Штрассманн, Дэвид К. Квеллер и Колин Р. Хьюз Ecology, Vol. 69, No. 5 (октябрь 1988 г.), стр. 1497-1505.
  2. ^ Чжу, Юн. Квеллер, Дэвид. Штрассманн, Жанна. Филогенетическая перспектива эволюции последовательностей в микросателлитных локусах. Journal of Molecular Evolution, 50: 324-338 (2000). Хьюстон, Техас.
  3. ^ 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.
  4. ^ а б Ямане, Сэйки. Морфологические и таксономические исследования личинок Vespinae со ссылкой на филогению подсемейства Vespinae (Hymenoptera: Vespidae). Insecta Matsumarana. Серия Энтомология. Новая серия, 8: 1-45 (1976).
  5. ^ а б c d е Hymenoptera Texana E. T. Cresson Труды Американского энтомологического общества (1867-1877), Vol. 4, (1872/1873), стр. 153-292.
  6. ^ а б c d е ж г Родство и альтруизм у ос Polistes Hughes et al. Поведенческая экология Vol. 4 № 2 (1993), стр. 128-137
  7. ^ Карпентер, Джеймс. Контрольный список распространения видов рода Polistes (Hymenoptera: Vespidae; Polistinae, Polistini) 1996.
  8. ^ Конфликт интересов у социальных насекомых: производство самцов у двух видов Polistes Элизабет Аревало, Джоан Э. Штрассманн и Дэвид К. Квеллер Evolution, Vol. 52, No. 3 (июнь 1998 г.), стр. 797-805
  9. ^ Структура популяции и родство у Polistes (Hymenoptera, Vespidae): анализ с использованием рибосомной ДНК и электрофореза белков Скотт К. Дэвис, Джоан Э. Штрассманн, Колин Хьюз, Л. Сьюзан Плетчер и Алан Р. Темплтон Evolution, Vol. 44, No. 5 (август 1990 г.), стр. 1242-1253
  10. ^ а б c d Страссманн Дж. Э., Квеллер Д. К. и Хьюз С. Р. 1987. Ограничения на независимое гнездование основательницами Polistes в Техасе. С. 379-380. Химия и биология социальных насекомых, J. Eder и H. Rembold (ред.) Verlag J. Peperny, Мюнхен.
  11. ^ а б c d е ж г час 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

внешние ссылки