Goldenrod žluť létat - Goldenrod gall fly - Wikipedia

Goldenrod žluť létat
Eurosta solidaginis female.jpg
E. solidaginis ženský
Eurosta solidaginis puparium.jpg
E. solidaginis puparium
Vědecká klasifikace
Království:
Animalia
Kmen:
Arthropoda
Třída:
Insecta
Objednat:
Dvoukřídlí
Rodina:
Tephritidae
Rod:
Eurosta
Druh:
E. solidaginis
Binomické jméno
Eurosta solidaginis

The zlatobýl žluť létat (Eurosta solidaginis), také známý jako zlatokřídlý ​​kouzelník, je druh létat pocházející ze Severní Ameriky. Tento druh je nejlépe známý svou charakteristikou koule tvoří se na několika druzích v Solidago, nebo zlatobýl, rod. Vejce mouchy jsou vložena poblíž vyvíjejících se pupenů rostliny. Po vylíhnutí se larvy migrují do oblasti pod vyvíjejícími se pupeny rostliny, kde pak indukují tkáně rostliny, aby se formovaly do ztvrdlé baňaté komory, která se označuje jako žluč. E. solidaginisInterakce s hostitelskou rostlinou (rostlinami) a hmyzem, stejně jako ptačími predátory, z něj učinily středobod mnoha ekologických a evolučních biologických výzkumů a jeho tolerance vůči teplotám pod bodem mrazu inspirovala studie protimrazových vlastností jeho biochemie .

Taxonomie

Eurosta solidaginis je v pořadí Diptera a rodina Tephritidae.[1] Tephritidae se běžně označují jako ovocné mušky, běžný název, který sdílejí s Drosophilidae rodina.[1] Zlatokřídlá moucha byla poprvé vložena do rodu Eurosta D. W. Cocquillet v roce 1910.[2] Existují dva poddruhy: E. solidaginis subsp. solidaginis a E. solidaginis subsp. fascipennis, morfologicky odlišené rozdíly v hyalinních oblastech okraje křídla.[3] Bývalý poddruh lze dále rozdělit na dvě hostitelské rasy, z nichž jedna tvoří hálky Solidago altissima a druhý v S. gigantea.[4][5]

Rozdělení

E. solidaginis je široce distribuován po celých Spojených státech, od Washingtonu až po východní pobřeží.[3][4] Dva poddruhy zaujímají různá rozmezí, s E. solidaginis subsp. solidaginis byl nalezen od východního pobřeží k Minnesotě a Dakotám, až k jihovýchodním provinciím v Kanadě a dolů k jižní hranici Spojených států.[3][4] E. solidaginis subsp. fascipennis, na druhé straně, lze ji najít jako daleký západ jako Washington a jako daleký východ jako Minnesota.[3]

Chování a ekologie

A Eurosta solidaginis larva v čerstvě rozřezané žluči.

Dospělý E. solidaginis na jaře vycházejí ze svých hálek, přičemž muži se objevují před ženami.[6][7][8] Mouchy se páří na zlatovlasých rostlinách a samice používají jejich ovipositors vložit oplodněná vajíčka do pupenů zlatobyle.[9][4]

Ačkoli E. solidaginis bylo hlášeno, že tvoří koule na sedmi různých druzích zlatobyle, pouze tři se zdají být běžnými cíli: Solidago canadensis, S. gigantea a S. altissima.[4] Jakmile se larvy vylíhnou, obvykle mezi 5 a 8 dnem po snesení vajíčka, larva se probojuje k základně pupenu zlatobyle a vyvolá žluč.[4] Tyto koule slouží jako zdroje potravy a úkryty před deštěm, větrem a ledem.[4] Přestože je to přezimující struktura larvy, samotná žluč neposkytuje významnou izolaci.[9][10] Místo toho má samotná larva silnou toleranci vůči mrazu. Larva se živí tkáněmi žluči a molts dvakrát předtím, než v polovině září vykopali úzký výstupní tunel ze žlabu.[4] Po vykopání tunelu, aniž by skutečně otevřel žluť ven, larva přezimuje, a pokud přežije, rozplývá se na dospělého a následující jaro opustí žluč.[4]

Řada predátorů a parazitů se živí larvami E. solidaginis. The černohlavý americký ptáček (Parus atricapillus) a downy datel (Picoides pubescens) Zaměřte velké koule, rozlomte je a odstraňte larvu žijící uvnitř.[11][12] Parazitické vosy Eurytoma obtusiventris a E. gigantea zaměřte se také na výrobce galerií. První vstřikuje vajíčka přímo do E. solidaginis larvy před tvorbou žlučníku, zatímco druhá vajíčka se vkládá do samotné žluči.[7] V obou případech E. solidaginis larvy jsou konzumovány. K dispozici je také Mordellistena unicolor, brouk, jehož larvy se po vylíhnutí na povrchu žluči vrhnou dovnitř a živí se jeho výživnými tkáněmi.[13] M. unicolor obvykle zabíjí E. solidaginis larva obývající žlučník, ale nezdá se, že by to byla podstatná součást jejího životního cyklu.[4] Jedním z výsledků těchto interakcí je, že larvy, které produkují hálky střední velikosti - to znamená, že nejsou malé a tenké, aby vosy mohly snadno proniknout, ale nejsou dostatečně velké, aby přilákaly pozornost ptáků - mají fitness výhodu.[4] Kromě těchto přímých predátorských interakcí byla pozorována negativní korelace mezi defoliací zlatobyle Trirhabda brouci, což naznačuje, že v soutěži může hrát důležitou roli také soutěž o rostlinné zdroje Eurosta / Solidago Systém.[14]

Dospělý z žluči. Všimněte si ptilinum na hlavě

Fyziologie

Schopnost E. solidaginis přežít zimní teploty pod bodem mrazu bylo předmětem mnoha výzkumů. V reakci na klesající teploty a stárnutí okolních rostlinných tkání se larva začíná syntetizovat a hromadit sorbitol a glycerol v jeho tkáních.[15][16][17] Tyto sloučeniny pomáhají chránit larvy před poškozením mrazem snížením bodu tání jejich tělesných tekutin, čímž se snižuje množství ledu, který se může tvořit.[18] Aquaporiny Bylo také prokázáno, že membránové proteiny podílející se na směrování vody hrají klíčovou roli v toleranci zmrazení E. solidaginis.[19][20] Když se v tělesných tekutinách larvy vytvoří led, koncentrují se rozpuštěné látky v nezmražené kapalině a vytvoří se silný osmotický gradient. U druhů podobných E. solidaginis které mohou dostatečně rychle odvádět vodu v reakci na tento mrazivý stres, voda rychle putuje do extracelulárního prostředí bohatého na rozpuštěné látky a mění místa s molekulami kryoprotektantu, jako je glycerol, čímž chrání tkáně larvy.[20][21] Upregulace těchto aquaporinových proteinů v zimních obdobích potvrzuje hypotézu, že hrají klíčovou roli při zmrazení tolerance.[19] Bylo také zjištěno, že mírné zimní teploty mají nepříznivý dopad na míru přežití E. solidaginis, s výzkumníky spekulujícími, že chladné nebo mrazivé teploty mohou ve skutečnosti prospět hmyzu tím, že mu umožní šetřit energii[22]

Reference

  1. ^ A b Borror, D. J .; White, R. E. (1970). Hmyz. Boston: Houghton Mifflin Company.
  2. ^ Cocquillet, Daniel W. (1910). „Typový typ severoamerických rodů dvoukřídlých“ (PDF). Sborník Národního muzea Spojených států. Vládní tiskárna. 37: 534.
  3. ^ A b C d Ming, Y. (1989). Revize rodu Eurosta Loew se skenovací mikroskopickou studií taxonomických znaků (Diptera: Tephritidae) (Diplomová práce). Pullman, WA: Washingtonská státní univerzita.
  4. ^ A b C d E F G h i j k Abrahamson, Warren G .; Weis, Arthur E. (1997). Evoluční ekologie napříč třemi trofickými úrovněmi: zlatobýly, škůdci a přirození nepřátelé. New Jersey: Princeton University Press. ISBN  9780691012087.
  5. ^ Waring, Gwendolyn L .; Abrahamson, Warren G .; Howard, Daniel J. (1990). „Genetická diferenciace mezi hostitelskými populacemi galmaře Eurosta solidaginis (Diptera: Tephritidae) ". Vývoj. 44: 1648–1655. doi:10.1111 / j.1558-5646.1990.tb03853.x.
  6. ^ Anderson, R. M .; McCrea, K. D .; Abrahamson, W. G .; L. M., Hartzel (1989). "Hostitelský výběr genotypu tvůrcem kulových míčů Eurosta solidaginis (Diptera: Tephritidae)". Ekologie. 70: 1048–1054. doi:10.2307/1941373. JSTOR  1941373.
  7. ^ A b Weis, A.E .; Abrahamson, W. G. (1985). „Potenciální selektivní tlaky parazitoidů na vývoj interakce rostlin a býložravců“. Ekologie. 66: 1261–1269. doi:10.2307/1939179. JSTOR  1939179.
  8. ^ Craig, T. P .; Itami, J. K .; Abrahamson, W. G .; Horner, J. D. (1993). „Důkaz chování týkající se formování rasy hostitele v Eurosta solidaginis“. Vývoj. 47: 1696–1710. doi:10.1111 / j.1558-5646.1993.tb01262.x.
  9. ^ A b Uhler, Lowell D. (1951). Biologie a ekologie mouchy zlatobyle: Eurosta solidaginis (Fitch). 300. Paměť zemědělské stanice na univerzitě na Cornellu. s. 1–51.
  10. ^ Layne, Jack R. (1993). „Zimní mikroklima kulovitých koulí zlatobýlů a jeho účinky na obyvatele žluči Eurosta solidaginis (Diptera: Tephritidae). Journal of Thermal Biology. 18 (3): 125–130. doi:10.1016 / 0306-4565 (93) 90025-O.
  11. ^ Schlichter, Lyanne (1978). „Zimní predace černohlavých ptáků a ptáků chocholatých na obyvatele zlatožluté koule“. Kanadský polní přírodovědec. 92: 71–74.
  12. ^ Abrahamson, Warren G .; Sattler, Joan F .; McCrea, Kenneth D .; Weis, Arthur E. (duben 1989). „Rozdíly ve výběrových tlacích na mouchu zlatobýl a konkurenční interakce jejích přirozených nepřátel“. Ekologie. 79 (1): 15–22. doi:10.1007 / BF00378234. ISSN  0029-8549.
  13. ^ Ping, Chi (1915). „Někteří obyvatelé kulaté žluči zlatobyle“. Entomologický a zoologický časopis: 161–179.
  14. ^ Cunan, Ellery T .; Powell, Thomas H. Q .; Weis, Arthur E. (duben 2015). „Důkazy pro závodem zprostředkovanou konkurenci mezi specialisty na defoliování a galenotvorné útoky na Solidago altissima“. Americký přírodovědec z Midlandu. 173 (2): 208–217. doi:10.1674 / uprostřed 173-02-208-217.1. ISSN  0003-0031.
  15. ^ Baust, John G .; Lee, Richard E. (leden 1982). „Prostředí spouští modulaci kryoprotektantů v samostatných populacích žlučníku, Eurosta solidaginis (Fitch)“ (PDF). Journal of Insect Physiology. 28 (5): 431–436. doi:10.1016/0022-1910(82)90070-1.
  16. ^ Rojas, Robert R .; Lee, Richard E .; Baust, John G. (prosinec 1986). „Vztah obsahu vody v životním prostředí k akumulaci glycerolu v larvách Eurosta solidaginis (Fitch) tolerantních vůči mrazu.“ Kryobiologie. 23 (6): 564. doi:10.1016/0011-2240(86)90117-3.
  17. ^ Irwin, J.T .; Bennett, V.A .; Lee Jr, R.E. (26. března 2001). „Vývoj diapauzy u zmrazených larev žlučníku zlatobýlů, hřeben Eurosta solidaginis (diptera: tephritidae)“ (PDF). Journal of Comparative Physiology B. 171 (3): 181–188. doi:10,1007 / s003600000154. ISSN  0174-1578.
  18. ^ Muldrew, Ken; Acker, Jason P .; Elliott, Janet A. W .; McGann, Locksley E. (2004). „Přechod voda na led: důsledky pro živé buňky“. In Fuller, Barry J .; Lane, Nick; Benson, Erica E. (eds.). Život ve zmrazeném stavu. str. 67–108. ISBN  9780203647073.
  19. ^ A b Philip, Benjamin N .; Lee, Richard E. (červenec 2010). „Ke změnám v množství proteinů podobných aquaporinu dochází současně se sezónním získáváním tolerance proti mrazu u mouchy zlatožluté, Eurosta solidaginis“ (PDF). Journal of Insect Physiology. 56 (7): 679–685. doi:10.1016 / j.jinsphys.2009.12.003.
  20. ^ A b Philip, B. N .; Yi, S.-X .; Elnitsky, M. A .; Lee, R. E. (2008). „Aquaporiny hrají roli při vysoušení a zmrazení tolerance u larev žlučníku zlatého, Eurosta solidaginis“. Journal of Experimental Biology. 211 (7): 1114–1119. doi:10.1242 / jeb.016758. ISSN  0022-0949.
  21. ^ Lee, Richard E. (1989). „Odolnost proti chladu vůči hmyzu: zmrazit nebo nezmrznout“ (PDF). BioScience. 39 (5): 308–313. doi:10.2307/1311113. JSTOR  1311113.
  22. ^ Irwin, Jason T; Lee, Richard E (květen 2000). „Mírné zimní teploty snižují přežití a potenciální plodnost mouchy zlatobyle, Eurosta solidaginis (Diptera: Tephritidae)“ (PDF). Journal of Insect Physiology. 46 (5): 655–661. doi:10.1016 / S0022-1910 (99) 00153-5.