Ormia ochracea - Ormia ochracea
Ormia ochracea | |
---|---|
![]() | |
Vědecká klasifikace | |
Království: | |
Kmen: | |
Třída: | |
Objednat: | |
Rodina: | |
Rod: | |
Druh: | O. ochracea |
Binomické jméno | |
Ormia ochracea (Náboženský fanatik, 1889) | |
Synonyma | |
|
Ormia ochracea je malá žlutá noční létat v rodině Tachinidae. Je pozoruhodný svým parazitismem cvrčci a jeho výjimečně akutní směrový sluch. Samici přitahuje píseň mužského kriketu a ukládá larvy na sebe nebo kolem něj, jak objevil v roce 1975 zoolog William H. Cade.[1]
Ormia ochracea je modelový organismus v zvuková lokalizace experimentuje kvůli svým jedinečným „uším“, což jsou složité struktury uvnitř mouchy prothorax blízko základen předních nohou. Moucha je příliš malá na to, aby bylo možné obvyklým způsobem vypočítat časový rozdíl zvuku přicházejícího do obou uší, přesto však může s vynikající přesností určit směr zdrojů zvuku. The tympanické membrány opačných uší jsou přímo mechanicky spojeny, což umožňuje rozlišení časových rozdílů nanosekund[2][3] a vyžadovat novou strategii neurálního kódování. Různé výzkumné skupiny navrhly nízkošumové diferenciální mikrofony inspirované O. ochraceaSměrově citlivý sluchový systém.
Rozdělení
Ormia ochracea je původem z jihovýchodních Spojených států, včetně států jako Texas a Florida.[4] O. ochracea se také vyskytuje v Severní Americe, Jižní Americe a Karibiku,[5] ačkoli jeho přesný rozsah není znám.
Životní historie
Ormia ochracea má celý životní cyklus vajíčka, larev, kukly a dospělého. Jakmile samice nalezne vhodného hostitele, vloží planidii (první instar larvy), které se pak rychle zavrtají do hostitele.[6] The planidie se vyvíjejí v těle hostitele polního kriketu, nejprve se začleňují do svalu před migrací do břicha.[7] Larvy se líhnou v břiše hostitele a živí se primárně hostitelovým svalem a tukem. O. ochracea larvy obvykle dokončí vývoj a objeví se asi po 7 dnech, které následně hostitele zabijí. Larvy se zakuklují a vynořují se jako dospělí mouchy přibližně 2 týdny po vynoření z hostitele.[6]

Potravinové zdroje
O. ochracea je parazitoid je známo, že loví několik druhů Gryllus polní cvrčci včetně Gryllusovo celé číslo, Gryllus rubens, Gryllus texensis, a Gryllus firmus.[5] Byly pozorovány mouchy reagující na různé kriketové písně, ale zdá se, že jsou omezeny na rodinu Gryllidae. Přirozený hostitel mouchy se může lišit podle místa. Larvy z O. ochracea vykazují nejvyšší přežití u svého přirozeného hostitele a omezené přežití u jiných potenciálních druhů hostitele.[8]
Hledání hostitele
V roce 1975 William H. Cade experimentálně to prokázal Ormia ochracea používá páření hovor polního kriketu jako prostředek k lokalizaci jeho hostitele. Cade umístil mrtvé krikety na reproduktory hrající kriketové písně a různé zvuky ovládání a zaznamenal čas, který moucha strávila na kontrolním nebo testovacím reproduktoru. Zjistil, že mouchy trávily více času na reproduktorech hraním kriketových písní a všiml si, že mouchy vždy ukládají larvy na reproduktor a kolem reproduktoru, který hraje kriketové písně.[1]
Učení se
O. ochracea Bylo prokázáno, že upravují své preference hostitelských skladeb po vystavení různým skladbám v laboratoři. Ve studii z roku 2011 byly mouchy, které byly dříve vystaveny G. lineaticeps píseň vybrala G. lineaticeps píseň přes G. celé číslo píseň a naopak.[9] Tato preference byla velmi krátkodobá. O. ochracea 'Flexibilní možnosti učení mohly být rozhodující při rozšiřování hostitelského a geografického rozsahu.
Účinky zamoření na chování hostitele
O. ochracea Bylo prokázáno, že napadení ovlivňuje chování a reprodukci cvrčků hostitelského pole.[7][10] Na začátku období zamoření je nereprodukční chování do značné míry narušeno, protože parazitické larvy nespotřebovávají trávicí systém ani centrální nervový systém hostitele.[7] Poté, co larvy migrují do břicha hostitele, klesá páření, snášení vajec a bojová schopnost hostitele, pravděpodobně kvůli poškození tkáně způsobenému larvami.[7] Napadení ženských cvrčků navíc mění jejich preference páření. Gryllus lineaticeps ženy obvykle raději reagují na mužské písně se střední rychlostí cvrlikání než s nízkou rychlostí cvrlikání, ale ženy parazitovaly O. ochracea nevykazují žádné preference mezi rychlostmi chrip.[10] Snížená selektivita u zamořené ženy G. lineaticeps může být adaptivní, protože žena může mít větší pravděpodobnost reprodukce před smrtí parazitoidy, pokud jsou méně selektivní.
Hostitelská obrana
Některé druhy kriket které jsou parazitovány O. ochracea vyvinuli metody, aby se zabránilo zamoření. Například někteří členové kriketu kořisti Teleogryllus oceanicus mají mutaci zvanou ploché křídlo, ve které jsou vymazány zvukotvorné struktury mužských předních křídel.[11] Ploché křídlo bylo poprvé pozorováno v roce 2003 na havajský ostrov Kauai, a byl také nalezen na sousedních Oahu o dva roky později. Genetické studie cvrčků z každého ostrova ukazují, že mutace vznikly z různých genomových variací.
Nepřátelé
Protože polní cvrčci běžně zpívají v noci, O. ochracea jsou náchylní k predaci do netopýři. Studie to ukázaly O. ochracea vyvinula akustickou překvapivou odezvu na netopýrovitý ultrazvuk, velmi podobnou odezvu u ženských cvrčků.[12] O. ochracea Bylo také prokázáno, že demonstruje ostrou hranici odezvy mezi frekvencemi kriketové písně a ultrazvuku netopýra.[12]
Fyziologie
Směrové slyšení
Aby zvíře lokalizovalo zvuk, musí být schopné detekovat nepatrné rozdíly v intenzitě a čase mezi příchodem zvuku do ucha blíže ke zdroji a do ucha dále od zdroje. O. ochracea vykazuje pozoruhodnou schopnost lokalizovat zvuk i přes neuvěřitelně malou vzdálenost (450-520μm) mezi svými akustickými smyslovými orgány.[13] Jeho schopnost lokalizace zvuku je usnadněna kutikulární strukturou, která spojuje jeho uši, mechanicky spojuje jejich pohyb a zvětšuje interaurální rozdíly faktorem asi 20.[13] Před O. ochracea nebyl popsán žádný podobný mechanismus sluchové lokalizace.
Vědecký význam
Několik vědců uvedlo konstrukci mikrofonů inspirovaných sluchovým systémem O. ochracea. V roce 2009 R.N. Miles et. vše navrženo a vytvořeno nízkošumový diferenciální mikrofon inspirovaný jedinečným systémem sluchu společnosti O. ochracea, pro použití v sluchadlech. Konstrukce jejich mikrofonní membrány, která měří 1 x 2 mm2, je založen na mechanicky spojených uších O. ochracea. Bylo zjištěno, že jejich mikrofon má nižší hluk než komerčně dostupné mikrofony sluchadel, přičemž minimalizuje vzdálenost mezi senzory.[14] V dubnu 2015 skupina z University of Strathclyde a Institut pro výzkum sluchu MRC / CSO (IHR) oznámil, že vytvořil mikrofon založený na O. ochracea 'sluchový systém, a byla mu udělena dotace ve výši 430 000 GBP od Spojeného království Rada pro výzkum ve strojírenství a fyzikálních vědách stavět a testovat sluchadlo po dobu tří let.[15]
Reference
- ^ A b Cade, W. H. 1975. Akusticky orientované parazitoidy: Fly phonotaxis na kriketovou píseň. Science 190: 1312-1313.
- ^ Miles RN, Robert D, Hoy RR. Mechanicky spojené uši pro směrový sluch u parazitoidní mouchy Ormia ochracea. J Acoust Soc Am. 1995 prosinec; 98 (6): 3059-70. PMID 8550933 doi:10.1121/1.413830
- ^ Robert D, Miles RN, Hoy RR. Směrový sluch mechanickým spojením u parazitoidní mouchy Ormia ochracea. J Comp Physiol [A]. 1996;179(1):29-44. PMID 8965258 doi:10.1007 / BF00193432
- ^ Sabrosky, C.W. (1953). "Taxonomie a hostitelské vztahy kmene Ormiini na západní polokouli (Diptera, Larvaevoridae)". Sborník Entomologické společnosti ve Washingtonu. 55: 167–183.
- ^ A b Lehmann, Gerlind U.C. (Leden 2003). „Review of Biogeography, Host Range and Evolution of Acoustic Hunting in Ormiini (Insecta, Diptera, Tachinidae), Parasitoids of Night-calling Bushcrickets and Crickets (Insecta, Orthoptera, Ensifera)“. Zoologischer Anzeiger - Žurnál srovnávací zoologie. 242 (2): 107–120. doi:10.1078/0044-5231-00091. ISSN 0044-5231.
- ^ A b Wineriter, S. A .; Walker, T. J. (prosinec 1990). "Chov phonotactic parazitoidních mušek [Diptera: Tachinidae, ormiini, ormia spp.]". Entomophaga. 35 (4): 621–632. doi:10.1007 / bf02375096. ISSN 0013-8959.
- ^ A b C d Adamo, S.A .; Robert, D .; Hoy, R.R. (březen 1995). "Účinky tachinidového parazitoida, Ormia ochracea, na chování a reprodukci jeho samců a samic polních kriketových hostitelů (Gryllus spp)". Journal of Insect Physiology. 41 (3): 269–277. doi:10.1016 / 0022-1910 (94) 00095-x. ISSN 0022-1910.
- ^ Thomson, Ian R .; Vincent, Crystal M .; Bertram, Susan M. (březen 2012). „Úspěch parazitoidní FlyOrmia ochracea (Diptera: Tachinidae) u přirozených a nepřirozených hostitelů kriketu“. Florida entomolog. 95 (1): 43–48. doi:10.1653/024.095.0108. ISSN 0015-4040.
- ^ Paur, Jennifer; Gray, David A. (říjen 2011). "Individuální konzistence, učení a paměť u parazitoidní mouchy, Ormia ochracea". Chování zvířat. 82 (4): 825–830. doi:10.1016 / j.anbehav.2011.07.017. ISSN 0003-3472.
- ^ A b Beckers, Oliver M .; Wagner, William E. (duben 2013). „Napadení parazitoidy mění preference páření žen“. Chování zvířat. 85 (4): 791–796. doi:10.1016 / j.anbehav.2013.01.025. ISSN 0003-3472. PMID 24347669.
- ^ Pascoal S., Cezard T., Eik-Nes A. Gharbi K., Majewska J., Payne E., Ritchie M. G., Bailey, N. W. Rapid Convergent Evolution in Wild Crickets. Aktuální biologie, doi:10.1016 / j.cub.2014.04.053
- ^ A b Rosen, M. J .; Levin, E. C .; Hoy, R. R. (2009-11-27). „Náklady na převzetí životní historie hostitele: akustické vyděšení u parazitoidní mouchy Ormia ochracea“. Journal of Experimental Biology. 212 (24): 4056–4064. doi:10.1242 / jeb.033183. ISSN 0022-0949. PMC 2784737. PMID 19946084.
- ^ A b Miles, R. N .; Robert, D .; Hoy, R. R. (prosinec 1995). „Mechanicky spojené uši pro směrový sluch u parazitoidní mouchy Ormia ochracea“. The Journal of the Acoustical Society of America. 98 (6): 3059–3070. doi:10.1121/1.413830. ISSN 0001-4966. PMID 8550933.
- ^ Miles, R.N. Su, Q. Cui, W. Shetye, M. Degertekin, F.L. Bicen, B. Garcia, C. Jones, S. Hall, N. (duben 2009). Nízkošumový diferenciální mikrofon inspirovaný ušima parazitoidní mušky Ormia ochracea. Acoustical Society of America. OCLC 678236270.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Parazitické mouchy inspirují potenciální revoluci v naslouchadlech