Polybioides tabidus - Polybioides tabidus - Wikipedia

Polybioides tabidus
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Animalia
Kmen:Arthropoda
Třída:Insecta
Objednat:Blanokřídlí
Rodina:Vespidae
Podčeleď:Polistinae
Kmen:Ropalidiini
Rod:Polybioidy
Druh:
P. tabidus
Binomické jméno
Polybioides tabidus
(Fabricius, 1781)
Synonyma

Polybia bucula Buysson, 1902
Polybia isabellina Schulthess, 1913

Africká vosa zakládající roj, Polybioides tabidus, je sociální vosa z objednávky Blanokřídlí který se obvykle nachází v Střední Afrika.[1] Tato vosa je jedinečná v tom, že vykazuje cyklickou oligogynii, což znamená, že počet královen se mění s koloniálním cyklem. Po několika generacích výroby dělníků a budoucích královen opouští podmnožina mnoha dělníků a královen původní kolonii, aby zahájila novou. Nová kolonie neprodukuje nové královny, dokud současné královny ze staré kolonie nezemřou.[2] P. tabidus bylo pozorováno, že zobrazuje chování predátora i metaře, v závislosti na dostupných zdrojích potravy.[3]

Taxonomie a fylogeneze

Polybioides tabidus je členem podčeledi Polistinae, který výhradně obsahuje sociální vosy. Čtyři kmeny tvoří Polistinae: Polistini, Epiponini, Mischocyttarini, a Ropalidiini.[4] Ze tří skupin rojů zakládajících vosy se dvě nacházejí v kmeni Ropalidiini - rod Polybioidy a některé vosy rodu Ropalidia —A třetí skupina zakládající roj zahrnuje kmen Epiponini.[2] Rod Polybioidy nejvíce souvisí s Belonogaster na základě a fylogenetický strom.[2][5]

P. tabidus byl původně popsán uživatelem Johan Christian Fabricius v roce 1781 jako (Vespa tabida) a má další dva taxonomická synonyma (později pojmenovaný druh, o kterém se později zjistilo, že je totožný s P. tabidus): Polybia bucula pojmenovaný v roce 1902 Du Buysson a Polybia isabellina pojmenovaný Schulthess v roce 1913.[6][7]

Popis a identifikace

Rozdíly v kastách u královen a dělníků

Existuje výrazný rozdíl v morfologické charakteristiky mezi královnami a pracovníky. Královny mají dlouhé štětiny na hlavách - konkrétně na očích, vrcholu a anténách - a na hrudníku.[1] Dělnické štětiny na hlavách a hrudích jsou mnohem kratší než štětiny královny. Štětiny nohou a křídel dělníků a královen jsou délkově srovnatelné. Královny mají obvykle delší křídla a větší metasomální segmenty.[1] Navrhuje se, že reprodukční schopnost může být možná u obou kast, protože bylo pozorováno, že někteří pracovníci mají vyvinuté vaječníky.[1]

Hnízdní struktura

Hnízda z P. tabidus jsou relativně malé, zvláště ve srovnání s jeho Starý svět relativní Polybioides melainus.[6] Hnízda obvykle obsahují šestihranné buňky uspořádané do několika svislých hřebenů, které jsou zarovnány vedle sebe. Hřebeny nejsou navzájem spojeny, ale tenká obálka hřebeny zapouzdří do jednotky.[6] Horní část celé jednotky je připevněna ke spodní části větve, zatímco spodní část může volně viset. Uzavřené strany dvou středových hřebenů jsou orientovány k sobě a vstupy do každého hřebenu směřují ke spodní části hnízda.[6]

Rozšíření a stanoviště

Jako všichni ostatní vosy kmene Ropalidiini, P. tabidus je distribuován v Starý svět.[4] P. tabidus se vyskytuje hlavně v lesních oblastech tropických Střední Afrika. P. tabidus byl studován v Kamerun a Západní Keňa, jmenovitě lesní rezervace Kakamega.[1][6][8][9]

Koloniální cyklus

Koloniální cyklus začíná, když roj několika královen a stovky dělníků opustí svou původní kolonii a naleznou novou kolonii.[10] Vzhledem k životnímu prostředí P. tabidus královny nepotřebují přezimovat a kolonie mohou být trvalka a velké — zralé kolonie mohou mít kdekoli od 2 000 do 6 000 pracovníků.[5][10] Velká velikost kolonií snižuje riziko predace spojené se zahájením hnízda.[5]

Chování

Založení roje

Aby mohlo dojít k založení roje, vosy musí být schopny sledovat cestu vosů před nimi. U rojů zakládajících druhů si dělníci třou své gasters výraznými pohyby na objektech na trase jejich cesty.[5] U některých druhů, které zakládají roje, pracovníci uvolňují žlázové sekrece, které koordinují rojení přitahováním vos, které následují. Ačkoli P. tabidus chybí jim sternální žlázy, dělníci si stále drhnou gasters a jsou schopni sledovat stezky pracovníků.[5] Zakládání rojů umožňuje, aby byly kolonie větší a měly delší životnost ve srovnání s nezávislými zakládajícími koloniemi.[5] Kde roj zakladatelé a nezávislí zakladatelé koexistují, což je případ některých oblastí EU Nový svět, zakladatelé rojů mají tendenci dominovat kvůli lepší dělbě práce.[5]

Spolupráce

Míra příbuznosti mezi pracovníky a královnami ovlivňuje míru pozitivní spolupráce v kolonii. Když jsou pracovníci a královny více spříznění, existuje větší spolupráce.[8] Proces omezené produkce královny - cyklická oligogynie - tedy udržuje spolupráci P. tabidus tím, že budou pracovníci více příbuzní, než by se dalo očekávat v typické kolonii několika královen.[8] Pracovníci mají větší sklon omezovat vlastní reprodukci a zaměřují se na pomoc svým příbuzným při reprodukci, pokud mají příbuzní vysoký podíl genů pracovníků. Pracovníci propagují šíření svých vlastních genů, když pomáhají blízkým příbuzným při reprodukci.

Výběr příbuzného

Genetická příbuznost uvnitř kolonií

Typický Hymenopteran haplo-diploidní genetický systém příbuznosti - kde ženy sdílejí 0,75 stupně příbuznosti se svými sestrami a jen 0,50 stupně se svými bratry - se nenachází v P. tabidus.[8] Hamiltonova vláda haplodiploidie není u tohoto druhu sledován, protože královny se nepárí jednotlivě. Pracovníci jsou více příbuzní, než by se dalo očekávat ve více koloniích královen kvůli procesu produkce královny, který se nazývá cyklická oligogynie, kde jsou dceřinné královny často plnými sestrami.[8] Podle příbuzný výběr teorie, jednotlivci, kteří jednají altruisticky, jsou vybráni, když je poměr nákladů na zdraví dárce ve prospěch příjemce menší než míra příbuznosti mezi těmito dvěma jedinci.[11] Pracovníci P. tabidus sdílet zvýšenou příbuznost, a tak těžit ze spolupráce při pomoci příbuzným a zakládání rojů.

Cyklická oligogynie

P. tabidus vykazuje cyklickou oligogynii, kde se počet královen mění s koloniálním cyklem. Po několika generacích výroby dělníků a budoucích královen opouští podmnožina mnoha dělníků a královen původní kolonii a začíná novou kolonii. Před vytvořením nových královen musí být počet královen v kolonii snížen na jednu nebo několik královen.[8] Nové královny tedy sdílejí vysoký stupeň příbuznosti, což zvyšuje příbuznost jejich potomstvo.[12] Cyklická oligogynie je udržována dělníkovou kontrolou poměrů pohlaví.[8] Pokud existuje pouze jedna nebo několik královen, jsou pracovníci třikrát stejně příbuzní ženám než mužům. Když je však královen více, jsou pracovníci stejně příbuzní s muži a ženami. Výsledkem je, že pracovníci raději produkují nové královny, když mají kolonie několik královen, a muži, když mají kolonie mnoho královen.[8] Cyklická oligogynie se vyvinula nezávisle na Neotropické epiponinové roje zakládající roj, jako např Polybia emaciata.[8][12]

Možné náklady na cyklickou oligogynii

Mít omezený počet královen v kolonii zvyšuje rizika spojená se ztrátou královny.[8] Tato cena není tak velká, když lze snadno vyrobit více královen, které nahradí ztracené královny. Navrhuje se však, aby kastovní odhodlání v P. tabidus dochází na počátku vývoje. Královny jsou tedy typicky jediné ženy, které mají reprodukční schopnosti. Důsledkem omezené reprodukční schopnosti je, že královny nelze snadno nahradit.[8] Další cenou cyklické oligogynie je reprodukční účinnost. P. tabidus královny mají tři ovarioles, Ve srovnání s jedinou královnou Vespa kolonie podobné velikosti, kde mají královny až dvanáct ovariolů.[8] To ztěžuje produkci plodu, když je jen jedna královna. Tento případ je však vzácný, a proto nepoškozuje reprodukci úrodnost. Snížené číslo královny se obvykle vyskytuje v novém roji. Zralé roje jsou velké a mají mnoho královen, které produkují samce a nové roje.[8]

Kontrola pracovníků a policie

Dělníci jsou více příbuzní svým vlastním synům než synům královny.[10] Dělníci jsou však více příbuzní synům královny než synům ostatních dělníků. Důvodem je, že kolonie zakládající roj jsou obvykle velké a mají více královen, takže pracovníci jsou více příbuzní královnám než ostatní pracovníci.[5] Kvůli rozdílu v míře příbuznosti by pracovník měl větší sklon starat se o syny královny než o syna jiného pracovníka.[10] Pracovní policie účinně chrání kolektivní zájmy kolonie tím, že kontroluje produkci mužů v kolonii a omezuje produkci mužů pouze na královnu. Další situace policie pracovníků se nachází v cyklické oligogynii, kde se muži produkují pouze v případě, že je v kolonii více královen a pracovníci jsou stejně příbuzní mužům a ženám.[8] Pracovníci se obvykle účastní pracovník policie když je stupeň příbuznosti mezi pracovníky relativně nízký.

Interakce s jinými druhy

Vnoření sdružení

Hnízda z Polybioides tabidus se zjistí, že jsou atraktivním hnízdištěm pro sedm druhů drobných ptáků v Yaoundé, Kamerun -včetně brýlový tkadlec (Ploceus ocularis) a běžné fiskální (Lanius collaris).[13][9] Menší ptáci, jako je například tkadlec brýlový, se nacházejí v těsné blízkosti hnízd než běžní fiskální a další větší ptáci. Rozdíl ve vzdálenosti asociace mezi malými a velkými ptáky je způsoben skutečností, že větší ptáci by s větší pravděpodobností narušili vosí hnízdo, když přistane na proximální větvi.[9]

Predace a hubení škůdců

P. tabidus pracovníci vykazují chování mrchožroutů, když jsou při hledání potravy vystaveni mrtvým zvířatům, jako jsou obratlovci.[3] Pracovníci mohou také působit jako predátoři, zejména vůči konkurentům o požadované zdroje potravy. Pracovníci volí mezi mršina a zdroje ovocných potravin v závislosti na dostupnosti.[3] V důsledku preferované stravy P. tabidus—Potravinové zdroje s vysokým obsahem cukru nebo bílkovin - pracovníci musí přijít do styku s mnoha dalšími mrchožrouty, jako je např mšice Toxoptera citridus. T. citridus je známý citrus škůdce, takže tato mezidruhová interakce tomu nasvědčuje P. tabidus může být agentem při hubení škůdců.[3]

Reference

  1. ^ A b C d E Turillazzi, S., Francescato, Baldini Tosi, A. E., Carpenter, JM. Zřetelný kastový rozdíl u Polybioides tabidus (Fabricius) (Hymenoptera: Vespidae). Ins. Soc. 41: 327 - 330 (1994). 327-330.
  2. ^ A b C Henshaw, M. T., J. E. Strassmann a D. C. Queller. Zakládání roje u polistinových vos: Důležitost nalezení mnoha mikrosatelitních lokusů ve studiích adaptace. Molecular Ecology 10.1 (2001): 185-91. Web.
  3. ^ A b C d Dejean, A. Potravinové zdroje a zažívací chování Polybioides tabidus. Journal of African Zoology. Sv. 108, č. 2 (1994). 251-260.
  4. ^ A b Arévalo, Elisabeth. Zhu, Yong. Carpenter, James. Strassmann, Joan. Fylogeneze sociální včelí podčeleď Polistinae: důkazy z mikrosatelitů lemujících sekvencí, mitochondriální sekvence COI a morfologické znaky. BMC Evolutionary Biology 2004, 4: 8.
  5. ^ A b C d E F G h Smith, A., O’Donnell, S., Jeanne, R. Evolution of Swarm Communication in Eusocial Wasps (Hymenoptera: Vespidae). Journal of Insect Behavior, Vol. 15, č. 6, (2002). 751-764.
  6. ^ A b C d E van der Vecht, J. Východoasijský a indoaustralský druh Polybioides buysson a Parapolybia Saussure (Hym., Vespidae). Zoologishe Verhandelingen. Sv. 82 (1966). 3-46.
  7. ^ "Polybioides tabidus (Fabricius, 1781) ". GBIF.org. Citováno 15. října 2014.
  8. ^ A b C d E F G h i j k l m n Henshaw, M. T., Strassmann, J. E., Queller, D. C., 2000. Nezávislý původ úzkého hrdla královny, které podporuje spolupráci v africké rase zakládající roj Polybioides tabidus. Behavioral Ecology and Sociobiology 48: 478-483.
  9. ^ A b C Earley, Christopher. „Interakce hnízdění vosů a ptáků se zvláštním zřetelem na Polistes Dominula.“ Teze. University of Guelph, 2013. Tisk.
  10. ^ A b C d Henshaw, M. T., Queller, D. C. a Strassmann, J. E., 2002. Kontrola mužské produkce u vosy zakládající roj Polybioides tabidus. J. Evolutionary Biology, 15: 262-268.
  11. ^ Relativní inkluzivní fitness ve společnosti Social Wasp Polistes metricus Robert A. Metcalf a Gregory S. Whitt Behavioral Ecology and Sociobiology, sv. 2, č. 4 (1977), str. 353-360
  12. ^ A b Strassmann, J. E., Gastreich, K., Queller, D., Hughes, C. Demografické a genetické důkazy o cyklických změnách v počtu královen u neotropické vosy, Polybia emaciate. Americký přírodovědec, sv. 4, č. 3 (1992), 363 - 372.
  13. ^ Dejean a Fotso. Hnízdní sdružení malých ptáků a Polybioides tabidus (Vespidae Epiponinae) v jižním Kamerunu. Etologie, ekologie a evoluce. Sv. 7 (1995). 11-25.

externí odkazy