Umbonia crassicornis - Umbonia crassicornis - Wikipedia

Umbonia crassicornis
Umbonia crassicornis (F. Membracidae) (2532975946) .jpg
Vědecká klasifikace
Království:
Animalia
Kmen:
Arthropoda
Třída:
Insecta
Objednat:
Hemiptera
Podřád:
Auchenorrhyncha
Infraorder:
Cicadomorpha
Nadčeleď:
Membracoidea
Rodina:
Membracidae
Rod:
Umbonia
Druh:
U. crassicornis
Binomické jméno
Umbonia crassicornis
(Amyot & Serville, 1843)

Thorn chyby jsou běžným a rozšířeným členem rodiny hmyzu Membracidae a příležitostný škůdce okrasných rostlin a ovocných stromů na jižní Floridě. Délka těla dospělého je přibližně 10 milimetrů (0,39 palce). Jedná se o variabilní druh, pokud jde o velikost, barvu a strukturu, zejména pronotální roh mužů (který je více zaúhlený dozadu než samice a často se trochu rozšiřuje apikálně). Tento vysoký, v podstatě kolmý trn-podobný pronotum odrazuje ptáky a jiné predátory, aby ho jedli, i když jen omylem zaměňují s trnem. Dospělý je obvykle zelený nebo žlutý s načervenalými čarami a nahnědlými znaky.

Rozdělení

Tento druh je omezen na teplejší podnebí, kde teploty zůstávají v průměru nad nulou. To omezuje tento druh na tropické oblasti severu Jižní Amerika na Mexiko a Florida. Jakékoli rozmezí teplot pod 0 stupňů je smrtelné, což má za následek pokles populace o 10–90 procent při snižování teploty.[1] Preferovanými hostiteli jsou okrasné a ovocné stromy subtropický oblasti krmení mízou uvnitř rostlin.[2]

Reprodukce

ženský Umbonia crassicornis často ukládají asi 100 vajec najednou do stonku rostliny,[2] pod kůrou. Někdy však žena položí vajíčka do listu řapík i když je lze občas vyhodit. Samice si vybere místo, kde se bude chovat, podle toho, zda dokáže omotat nohy kolem větve (průměr asi 3,8 mm)[3] Matka zůstane se spojkou (skupina mladých), dokud nymfy nedospějí. Bez přítomnosti dospělé ženy během vývoje nymf klesá míra přežití spojky z 53% přežití na 27%.[3] Pokud spojka bránící žena zemře, spojku může adoptovat blízká žena a obě spojky se spojí do jedné, i když míra přežití výrazně klesá.[3]

Spojka se obvykle skládá ze všech úplných sourozenců, protože žena se obvykle páří jen jednou a sourozenec se na základě této blízké příbuznosti pravděpodobněji bude bránit.[2] Problémem velké skupiny blízce příbuzných mladých vyrůstajících dětí je možnost Příbuzenské plemenitby jakmile jednotlivci dosáhnou reprodukční dospělosti.[4] Když k tomu dojde, míra přežití potomků významně poklesne v důsledku mutací, které způsobí mé páření se sourozencem.[4]

Výběr partnera

Protože žena U. crassicornis pouze kamarádi jednou v životě (obvykle), muži jsou nuceni hledat a soutěžit o ženu. způsob, jakým to dělají, se nazývá strategie „fly-call-walk“ [5] ve kterém bude samec létat z jedné rostliny na druhou, pak bude chodit a vzpínat se. Jakmile se setkají se samicí, samec předloží ženě vibrační signály a pokud nebude reagovat, odletí k jinému stromu. Pokud žena reaguje na tyto vibrace, muž se přiblíží k ženě a vyšplhá na její stranu, aby zahájil páření.[5]

Skupina Thorn Bugs agregovaných na větvi stromu

Mechanický základ námluvy

Při provádění jejich námluvy používají trní brouci svaly v jejich břicho generovat nepřetržitý hovor, který klesá v frekvence jak se tón prodlužuje a vysokofrekvenční cvakání v periodických dobách hovoru je způsobeno tím, že svaly přitahují roh hmyzu a výsledkem jsou cvaknutí.[6]

Soutěž

Vzhledem k metodě aktivního vyhledávání kamarádů u mužů existuje významný rozdíl ve schopnosti páření starších mužů (ve věku 25-33 dnů) a mladších mužů (ve věku 19-25 dnů) v důsledku ztráty schopnosti udržet let a fyzicky soutěžit s jinými muži.[5] Starší muži se nalézají jen při hledání žen a jejich míra setkávání je mnohem nižší než u mužů, kteří mohou létat ze stromu na strom. Ačkoli má-li žena na výběr mezi mladším a starším mužem, téměř vždy si vybere staršího muže, teorie předpovídají, že je to kvůli jejich zvýšené sexuální reklamě a že vykonávají více celkových námluv. [4]

Sexuální zaujatost

Když samice zasadí vajíčka na větvi, její spojka spotřebuje spoustu zdrojů tohoto webu. Z tohoto důvodu některé spojky spotřebovávají více zdrojů, než může hostitelská rostlina poskytnout, což může mít za následek, že dospělí budou mnohem menší, než je preferováno [7]. Žena s menší velikostí těla, i když může snášet méně vajíček než větší žena, nebude mít vliv na její celkovou reprodukční zdatnost a bude stále schopná produkovat životaschopné potomky. Muži, na druhé straně, musí soutěžit s jinými muži o reprodukci, takže menší než průměr ovlivní jeho schopnost páření a hledání potravy [7]. Tyto faktory přispívají ke změněnému poměru pohlaví, který vidíme U. crassicornis což je větší počet žen v populacích než mužů.

Rozptýlení

Jakmile mláďata dospějí do bodu, kdy mohou opustit shromáždění, samci odejdou nejprve v průměru asi 7 metrů od hostitelské rostliny, zatímco samice, které odcházejí poté, co samci zůstanou blíže, cestují jen 3 metry. [8] Toto oddělení pohlaví pomáhá odrazovat od příbuzenského chovu a vede ke stabilnější populaci. Ačkoli příbuzenská plemenitba není ideální, stále ji vidíme u blízkých populací a nezdá se, že by bylo zavedeno mnoho preventivních opatření, která by zabránila tomu, aby se příbuzenská plemenitba uskutečňovala jinak, než je preference žen u starších mužů.[4]

Sdělení

Umbonia crassicornis obecně používají substrátovou formu komunikace, která umožňuje rodiči a nymfám komunikovat prostřednictvím chemicky spouštěných vibrací. Hlavním důvodem těchto vibračních signálů je reakce na predátory, jako je vespid vosa (jeden z hlavních predátorů víly). Je také vidět, že vibrace lze použít ke komunikaci uvnitř plodu.[2]

Tyto signály fungují jako anti-predátor reagovat a upozornit matku na přítomnost nebezpečí, matka však bude reagovat na plod, pouze pokud je jejich signalizace synchronizována, takže celá skupina musí spolupracovat, aby upozornila matku, jinak nebude reagovat.[2] K dosažení tohoto cíle musí mláďata reagovat okamžitě po vyslechnutí signálu od jiné víly, aby byla jejich reakce synchronizována. Tímto způsobem rozhoduje, zda má hrozba cenu riskovat, že matka zaútočí a případně bude odstraněna ze sboru. Pokud se všichni mladí v plodu rozhodnou, že hrozba stojí za riziko, vytvoří se synchronizovaný signál. Pokud o narušení volá jen několik nymf, pak nebude synchronizace dosažena a matka nebude reagovat. Pokud matka stále nemůže najít ohrožení poté, co jí mladí signalizují, odpoví „s žádostí o pomoc“, aby našla predátora.[9]

Ačkoli jsou nymfy dobrým detektorem predátorů, žádná nymfa nedokáže předpovědět, zda hrozba odešla nebo ne kvůli tomu, že každý jednotlivec dokáže skenovat pouze malou oblast. Jediným dobrým prediktorem, který dravec ustoupil, je matka. Poté, co odradí hrozbu, matka vyšle signál svým mladým, aby jim řekla, že jsou v bezpečí. [9]

Matka Thorn a některé její víly

Falešné poplachy

Během života ve skupině může jeden jedinec podnítit celou řadu odpovědí v celém systému. Pokud jeden jedinec reaguje na podnět, který není skutečnou hrozbou, pak reakce kaskáduje celou skupinou a stimuluje reakci matky. Kvůli této falešné odpovědi všech členů přichází celá skupina o možnosti krmení.[9] Když matka dostane signál falešným poplachem a nedokáže detekovat predátora, vyšle svůj signál nymfám a upozorní je, že žádný predátor neexistuje. Tento signál funguje jako Signál negativní zpětné vazby v podstatě trénovat víly, aby byly méně citlivé na rušení a staly se přesnějšími v detekci potenciálních hrozeb.[9]

Sourozenecká rivalita

Když je dravec napaden velkým počtem potomků, je rizikový faktor rozložen nerovnoměrně na všechna mláďata. Určité okolnosti vedou k sourozenecké soupeření v plodu trnových brouků. Zda je matka přítomna, či nikoli, může určit, zda si plod bude navzájem konkurovat. Když je přítomna samice, je dravec úspěšný při odstraňování víly pouze 25% času, toto číslo vyskočí na 95%, když je samice nepřítomná.[10]

Pokud se dravec přiblíží k agregaci, je pravděpodobnější, že vezme vílu, která je na okraji shromáždění, což vytváří soupeření o sourozence, kteří chtějí být ve středu plodu a budou bojovat o to, kdo bude na vnější straně protože mají vyšší riziko, že budou loveni.[10]

Dalším důležitým faktorem vedoucím ke konkurenci je blízkost víly k matce. Průměrná doba, kterou matce trvá cestování 1,5 cm (asi o délku těla matky), je 7,7 sekundy, což je spousta času pro dravce, jako je vosa, aby obíhal plod a vzdaloval se od matky.[10] Z tohoto důvodu budou sourozenci za lepší ochranu bojovat o místa nejblíže matce.

Reference

  1. ^ Dowell R., T. Wood (2014): Vliv mrazivých teplot na distribuci Umbonia crassicornis (Hemiptera: Membracidae) na Floridě. Florida Entomologist: 97, 317-319
  2. ^ A b C d E Cocroft B. (1999): Komunikace rodičů a potomků v reakci na predátory v subsociálním křídle (Hemiptera: Membracidae: Umbonia crassicornis). Etologie: 105, 553-568
  3. ^ A b C Dowell R., T. Wood (2014): Přežití plodných samic a charakteristika ovipozičních míst Umbonia crassicornis (Amyot & Serville, 1843) (Hemiptera: Membracidae). Pan-pacifický entomolog: 90, 57-65
  4. ^ A b C d De Luca P., R Cocroft (2008): Dopady věku a příbuznosti na vzory páření u stromů Thornbug Treehoppers: Prevence příbuzenské plemenitby nebo tolerance příbuzenské plemenitby? Behavioral Ecology and Sociobiology: 62, 1869-1875
  5. ^ A b C De Luca P., R Cocroft (2011): The Influence of Age on Male Mate-Searching Behavior in Thornbug Treehoppers. Etologie: 117, 440-450
  6. ^ Miles C., B. Allison, M. Losinger, Q. Su, R. Miles (2017): Motorické a mechanické základy dvořanského volání mužského stromu Umbonia crassicornis. Společnost biologů: 220, 1915-1924
  7. ^ A b Wood T., R. Dowell (1984): Sex Ratio in Umbonia crassicornis Amyot a Serville (Homoptera: Membracidae). The American Midland Naturalist: 112, 58-66
  8. ^ Wood T., R. Dowell (1985): Reprodukční chování a disperze v Umbonia crassicornis (Homoptera: Membracidae). Florida entomolog: 68, 151-158.
  9. ^ A b C d Hamel J., R Cocroft (2012): Negativní zpětná vazba od mateřských signálů snižuje falešné poplachy kolektivní signalizací potomků. Sborník Královské společnosti v Londýně: 279, 3820-3826
  10. ^ A b C Cocroft R. (2002): Antipredator Defense as a Limited Resource: Nerovnoměrné riziko predace u mláďat hmyzu s mateřskou péčí. Ekologie chování: 13, 125-133

externí odkazy