Bombus ignitus - Bombus ignitus - Wikipedia

Bombus ignitus
Bombus ignitus.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Animalia
Kmen:Arthropoda
Třída:Insecta
Objednat:Blanokřídlí
Rodina:Apidae
Rod:Bombus
Podrod:Bombus
Druh:
B. ignitus
Binomické jméno
Bombus ignitus
(Kovář, 1869)[1]

Bombus ignitus je druh čmelák v rodině Apidae.[2] Je distribuován hlavně ve východní Asii, běžně se vyskytující v Čína, Japonsko, a Korea. V Číně a Japonsku se komerčně používá jako opylovač.[3] B. ignitus je eusocial hmyz s královnou, která je monandrous - páření s jediným mužem na konci léta před zimním spánkem až do následujícího jara. Hnízdo si buduje z masy pylu a po dokončení snáší vajíčka. Kvůli četným konfliktům mezi královnami a úrodnými pracovníky jsou některé přežívající královny těžce zraněny, což někteří označují za živé mrtvoly.[4]

Taxonomie

Bombus ignitus krmení na modré hortenzie.

Bombus ignitus je součástí objednávky Blanokřídlí, což je třetí největší řád hmyzu. Je to člen rodiny Apidae, skládající se z včel, a podčeledi Apinae, který obsahuje většinu druhů uvnitř Apidae. Podčeleď Apinae se skládá ze 14 kmenů, včetně kmene Bombini, který B. ignitus je součástí. Bombini obsahuje jediný žijící rod Bombus. B. ignitus lze dále klasifikovat do podrodu Bombus sensu stricto, nebo Bombus ve smyslu původního autora.[5]

Název druhu zapálený je latinské adjektivum, což znamená „obsahující oheň“.[6]

Popis

Bombus ignitus na Rose Sharon pupen.

Bombus ignitus je velká včela, která se vyznačuje středně dlouhým jazykem. Ženy mají černé štětiny zakrývající zadní část hrudník a střední končetiny. Břicho je rozděleno na pět tergum. Počínaje hrudníkem, první tři terga jsou černé barvy, zatímco čtvrtá a pátá terga jsou oranžově červené barvy. Muži se vyznačují zlatožlutými štětinami, které tvoří dva pruhy na předním a zadním hrudníku. Stejně jako žena má i muž břicho rozdělené na pět tergum. Počínaje hrudníkem jsou první dvě tergy zlatožluté barvy, které odlišují muže od žen. Třetí tergum je černé barvy. Čtvrtý a pátý terga, stejně jako žena, má oranžově červenou barvu. Ve srovnání s ženským je mužské složené oko malé. Anténa mužů je kratší než anténa žen a dosahuje pouze k základně křídel. Ve srovnání s muži jiných druhů čmeláků, muži z B. ignitus mají výrazně rozšířené chlopně penisu, které se šíří ven a vytvářejí tvar nálevky. Královna má délku těla 19 mm. Pracovníci mají délku těla 15–17 mm. Muži mají délku těla 17 mm.[7]

Rozšíření a stanoviště

Bombus ignitus se nachází v Palearktická říše, zejména ve východní Asii.[7] To zahrnuje vlhčí a mírné oblasti Čína, Japonsko, a Korea.[3] Populace B. ignitus lze nalézt v průměrné nadmořské výšce 1425 m na západním, jižním a východním úpatí pohoří S'-čchuanská pánev. Ačkoli neobvyklé, populace byly nalezeny v nižších nadmořských výškách.[7]

Koloniální cyklus

Kolonie B. ignitus jsou krátkodobé a každý rok jsou založeny nové kolonie. Mladé královny se později v létě spojí s drony, poté přezimují a na jaře se objeví. Když se tyto královny vynoří z hibernace, hledají vhodné hnízdiště pro založení kolonie. Po nalezení vhodného místa začne tato královna sbírat pyl. Královna vytvoří na hnízdě hromadu pylu a poté položí svou první dávku diploidní vejce.[8] Z této první dávky vajec vycházejí pracovníci. Tito pracovníci se začínají pást dva až tři dny po vynoření. Se vznikem pracovníků je královna schopna trávit více času kladení vajíček. Během pozdního léta se vyrábí mnoho nových královen a nových dronů. Pouze spárované královny budou zimovat přes podzim a zimu, poté se objeví na jaře.[9]

Chování

Dělba práce

Bombus ignitus vykazuje dělbu práce závislou na velikosti. Potravní gen Bifor, byl izolován v B. ignitus. Bifor exprese negativně korelovala s velikostí, s vyššími úrovněmi exprese nalezenými u menších sester. Sekačky mají větší velikost a nižší úroveň Bifor výraz.[10]

Páření

Bombus ignitus je monandrous; the královna kamarádi s jediným dronem, aby vytvořili kolonii. Všechno dělníci a nové královny jsou ve výsledku potomky královny a jediného dronu.[4] Toto monandrous chování snižuje množství genetické variace přítomné v jedné kolonii ve srovnání s polygynous nebo polyandrous druhů.

Potlačení reprodukce

Královna i dělníci mají schopnost reprodukovat. Královna potlačuje reprodukční činnost pracovníků zvýšeným agresivním působením proti reprodukčně aktivním pracovníkům a ničením vajec kladených pracovníky. V koloniích stále ovládaných královnou je drtivá většina dronů odvozena od královny. V koloniích, kde královna zemřela, se zhruba polovina dronů rodí z dělníků.[4]

Výběr příbuzného

Haplodiploidie

Bombus ignitus, stejně jako mnoho včel, vystavovat Haplodiploidie. Diploidní královny produkují diploidní dělníky a nové královny z oplodněných vajíček. Haploid drony jsou vyráběny z neoplodněných vajec, uložených buď královnou, nebo dělníky.[4] Všechny spermie produkované dronem jsou identické a obsahují přesnou haploidní DNA. Variace vznikají u žen, které produkují geneticky variantní vajíčka redukční dělení buněk. Pohlaví je určováno v systému určování komplementárního pohlaví (SL-CSD) s jedním lokusem, kde více alel v jednom lokusu určuje pohlaví jedince. Heterozygoti sexuálního lokusu se vyvíjejí jako ženy, zatímco hemizygotní a homozygotní vejce se vyvíjejí jako haploidní a diploidní muži.[11]

Genetická příbuznost uvnitř kolonií

Jako královny B. ignitus páří se pouze s jedním mužem, jsou pracovníci více spjati s ostatními pracovníky (s nimiž sdílejí v průměru sedmdesát pět procent svých genů) než s královnou (s níž sdílejí pouze polovinu svých genů). Co se týče mužských potomků, pracovníci jsou více příbuzní synům ostatních pracovníků, kteří s nimi sdílejí v průměru 37,5 procent svých genů, než synové královny, s nimiž sdílejí pouze 25% svých genů.[4]

Konflikt královny dělníků

Dělnická policie, která se projevuje agresivními akcemi proti úrodným pracovníkům a odstraňováním vajíček pracovníků, byla pozorována v koloniích B. ignitus. Podobně byli pozorováni reprodukční pracovníci, kteří se agresivně chovali proti zakládajícím královnám. Patří mezi ně konzumace vajec uložených královnou a kladení vajec samotných, stejně jako útok na samotnou královnu. V analýze sedmi B. ignitus kolonií byla míra přežití královen zakládajících kolonie 72%. Tyto královny měly poškozená křídla nebo těla, což naznačuje četné konflikty s dělníky.[4]

Lidský význam

Zemědělský

Bombus ignitus se v současné době používá k zemědělskému opylování v Číně a Japonsku.[3] Tento druh byl vybrán jako spolehlivý druh pro komerční masovou produkci v Koreji, i když jde o diapauza vedení je stále třeba řešit. B. ignitus byl vybrán nad již zavedeným čmelákem, Bombus terrestris, ze strachu z konkurence nebo genetické kontaminace pářením s původními druhy čmeláků.[12]

Lékařský

Protein BiVSPI, nalezený v jedu B. ignitus, byl identifikován jako a inhibitor serinové proteázy. BiVSPI vykazuje antimikrobiální funkce a bylo zjištěno, že inhibuje růst Grampozitivní bakterie a houby.[13] The cDNA čtyř antibakteriálních peptidových genů - apidaecin, hymenoptaecin, abaecin a defensin - byly izolovány a klonovány z B. ignitus.[14] Ukázalo se, že syntetizovaný abaecin inhibuje růst gramnegativních bakterií, ale měl malý inhibiční účinek na růst grampozitivních bakterií.[15]

Reference

  1. ^ "Bombus ignitusm". Integrovaný taxonomický informační systém.
  2. ^ „Stránka se standardní zprávou ITIS: Bombus ignitus“. www.itis.gov. Citováno 2015-10-13.
  3. ^ A b C Shao, Z.-Y .; Mao, H.-X .; Fu, W.-J .; Ono, M .; Wang, D.-S .; Bonizzoni, M .; Zhang, Y.-P. (01.01.2004). "Genetická struktura asijských populací Bombus ignitus (Hymenoptera: Apidae)". Journal of Heredity. 95 (1): 46–52. doi:10.1093 / jhered / esh008. ISSN  0022-1503. PMID  14757729.
  4. ^ A b C d E F Takahashi, Jun-ichi; Itoh, Mitsuru; Shimizu, Isamu; Ono, Masato (01.01.2008). "Mužský původ a frekvence páření královny u čmeláka Bombus ignitus (Hymenoptera: bombinae)". Ekologický výzkum. 23 (6): 937–942. doi:10.1007 / s11284-007-0456-r. ISSN  0912-3814.
  5. ^ „sensu stricto, sens. str., s.s. - BugGuide.Net“. bugguide.net. Citováno 2015-10-14.
  6. ^ "Latinský slovník | Definice latinských výrazů". www.latin-dictionary.org. Archivovány od originál dne 22. 8. 2009. Citováno 2015-10-14.
  7. ^ A b C Williams, Paul (únor 2008). "Čmeláci ze S'-čchuanu (Hymenoptera: Apidae, Bombini)". Systematika a biologická rozmanitost. 7 (2): 101–189. doi:10.1017 / s1477200008002843.
  8. ^ Joo Yoon, Hyung (30. června 2014). „Kombinovaná metoda CO2-narkózy a léčby nachlazení pro prolomení diapauzy Bombus ignitus a Bombus terrestris Bumblebee Queens“. International Journal of Industrial Entomology.
  9. ^ Joo Yoon, Hyung (12. dubna 2004). „Vývojové charakteristiky kolonií čmelí královny, Bombus ignitus od prvního dne ovipozice“. International Journal of Industrial Entomology.
  10. ^ Kodaira, Yosuke; Ohtsuki, Hajime; Yokoyama, červen; Kawata, Masakado (2009-09-16). „Exprese genové exprese závislá na velikosti a diferenciace kasty chování u Bombus ignitus“. Poznámky k výzkumu BMC. 2 (1): 184. doi:10.1186/1756-0500-2-184. ISSN  1756-0500. PMC  2751771. PMID  19758422.
  11. ^ Wu, Z .; Hopper, K. R .; Ode, P. J .; Fuester, R. W .; Tuda, M .; Heimpel, G. E. (3. 8. 2005). "Single-locus doplňkové určení pohlaví chybí u Heterospilus prosopidis (Hymenoptera: Braconidae)". Dědičnost. 95 (3): 228–234. doi:10.1038 / sj.hdy.6800720. ISSN  0018-067X. PMID  16077738.
  12. ^ Joo Yoon, Hyung (duben 2002). „Teplota a vlhkost příznivé pro vývoj kolonií čmeláka chovaného uvnitř, Bombus ignitus“. Aplikovaná entomologie a zoologie. 37 (3): 419–423. doi:10.1303 / aez.2002.419.
  13. ^ Wan, Hu; Kim, Bo Yeon; Lee, Kwang Sik; Yoon, Hyung Joo; Lee, Kyung Yong; Jin, Byung Rae (01.01.2014). „Čmelák (Bombus ignitus), inhibitor serinové proteázy jedu, který působí jako mikrobiální inhibitor serinové proteázy“. Srovnávací biochemie a fyziologie B. 167: 59–64. doi:10.1016 / j.cbpb.2013.10.002. PMID  24158004.
  14. ^ Choi, Yong Soo; Choo, Young Moo; Lee, Kwang Sik; Yoon, Hyung Joo; Kim, Iksoo; Je, Yeon Ho; Sohn, Hung Dae; Jin, Byung Rae (01.06.2008). "Klonování a profilování exprese čtyř antibakteriálních peptidových genů z čmeláka Bombus ignitus". Srovnávací biochemie a fyziologie B. 150 (2): 141–146. doi:10.1016 / j.cbpb.2008.02.007. PMID  18378480.
  15. ^ „Antibakteriální aktivita peptidů syntetizovaných na základě abaecinu Bombus ignitus, nového antimikrobiálního peptidu bohatého na prolin“. agris.fao.org. Citováno 2015-10-16.