Экология насекомых
Изучение того, как насекомые взаимодействуют с окружающей средой
Гигантский водяной клоп нападает на рыбу

Экология насекомых - это взаимодействие насекомых , индивидуально или как сообщества, с окружающей средой или экосистемой . [1] Это взаимодействие в основном опосредовано секрецией и обнаружением химических веществ ( семиохимических ) в окружающей среде насекомыми. [2] Семиохимические вещества выделяются организмами (включая насекомых) в окружающую среду и обнаруживаются другими организмами, такими как насекомые. Семиохимические вещества, используемые организмами, включая (насекомых), для взаимодействия с другими организмами как того же вида, так и разных видов, можно в целом сгруппировать в четыре группы. Это феромоны , синомоны, алломоны и кайромоны . [3] Феромоны - это семиохимические вещества, которые облегчают взаимодействие между организмами одного вида. Синомоны приносят пользу как производителю, так и получателю, алломоны выгодны только производителю, тогда как кайромоны выгодны получателю. [3] [4] Насекомые взаимодействуют с другими видами в пределах своего сообщества, и это взаимодействие включает мутуализм , комменсализм , амменсализм, паразитизм и нейтрализм. [5] [6] [7]

Насекомые играют важную роль в экологии мира благодаря своему огромному разнообразию форм, функций и образа жизни. Они являются основным источником биоразнообразия в большинстве мест обитания , за исключением моря, они играют множество важных экологических ролей во многих функциях экосистемы. В случае переработки питательных веществ насекомые вносят вклад в эту жизненно важную функцию, разлагая или потребляя опавшие листья , древесину , падаль и навоз , а также распространяя грибы . Насекомые составляют важную часть пищевой цепи , особенно для позвоночных -энтомофагов , таких как многие млекопитающие , птицы , земноводные и рептилии . Насекомые играют важную роль в поддержании структуры и состава сообщества; в случае животных через передачу болезней , хищничество и паразитизм , а в случае растений через фитофагию и размножение растений через опыление и распространение семян . [8] С антропоцентрической точки зрения насекомые конкурируют с людьми; они потребляют до 10% продуктов питания, производимых человеком, и заражают одного из шести человек патогеном . [ 9]

Экология сообщества

Экология сообщества — это процесс, посредством которого группа организмов, живущих в одном месте, взаимодействует. Существуют косвенные взаимодействия, такие как размножение, схемы добычи пищи и разложение. Существуют также прямые взаимодействия, которые принимают форму симбиоза , конкуренции и хищничества, которые наиболее легко заметить. [10] Каждый организм в своем самом базовом состоянии может быть потребителем в некоторых ситуациях и производителем в других. Кульминацией всех этих взаимодействий является то, что определяет сообщество и что отличает одно от другого. Насекомые часто играют многочисленные роли в этих сообществах, хотя эти роли сильно различаются в зависимости от того, какой вид присутствует. Насекомые распознают своего хозяина (источник пищи) с помощью своих визуальных, обонятельных, вкусовых и тактильных сигналов. [11]

Редуценты

Навозные жуки ( Scarabaeus laticollis ) и навозный шарик

Насекомые-редуценты — это те, которые питаются мертвыми или гниющими телами растений или животных. Эти насекомые называются сапрофагами [12] и делятся на три основные категории: те, которые питаются мертвым или умирающим растительным материалом, те, которые питаются мертвыми животными (падалью), и те, которые питаются экскрементами (фекалиями) других животных. По мере того, как мертвые растения поедаются, открывается большая площадь поверхности, что позволяет растениям быстрее разлагаться из-за увеличения количества микроорганизмов , которые поедают растения. [13] Эти насекомые в значительной степени ответственны за создание слоя гумуса на почве, который обеспечивает идеальную среду для различных грибов и микроорганизмов. Эти организмы производят большую часть азота, углерода и минералов, которые необходимы растениям для их роста. К поедателям падали относятся несколько жуков, муравьев, клещей, ос, личинок мух (личинок) и других. Эти насекомые занимают мертвое тело на короткое время, но быстро потребляют и/или закапывают тушу. Обычно некоторые виды мух первыми питаются мертвым телом, но порядок насекомых, которые следуют за ними, предсказуем и известен как фаунистическая последовательность. Многих навозных жуков и навозных мух привлекает запах фекалий животных. Взрослые особи часто откладывают яйца на свежие экскременты, а личинки питаются органическими веществами. Многие виды навозофагов эволюционировали и питаются только фекалиями определенного вида. Существует даже вид навозного жука, который скатывает фекалии в шарик, заталкивает их в заранее вырытую ямку, откладывает яйца в навоз, а затем покрывает его свежей землей, чтобы обеспечить идеальную среду для своих личинок.

Плотоядные

Плотоядные насекомые выживают, поедая других живых животных, будь то посредством охоты, кровососания или в качестве внутреннего паразита. Эти насекомые делятся на три основные категории: хищники, паразиты и паразитоиды .

Длиннохвостый муравей (Pseudomyrmex gracilis) нападает на молодого богомола.

Хищные насекомые, как правило, крупнее, поскольку их выживание зависит от их способности охотиться, убивать или обездвиживать и поедать свою добычу. [14] Однако есть несколько исключений, наиболее заметными из которых являются муравьи . Муравьи и другие насекомые, живущие колониями, могут использовать свою численность, чтобы подавить свою добычу, даже если муравьи значительно меньше. У них часто есть специализированные мандибулы ( ротовые части ) для этой задачи, некоторые из которых вызывают мучительную боль, паралич или просто имеют высокую силу укуса. И наоборот, насекомые, живущие сами по себе, должны быть способны надежно сбивать свою добычу и, как таковые, разработали множество уникальных методов охоты. Некоторые активно путешествуют в поисках добычи, в то время как другие ждут в засаде. Другие могут выделять химические вещества, чтобы привлечь определенных существ, а третьи будут есть все, что смогут. [15]

Муха, переносящая паразита

Паразитические насекомые живут на своих хозяевах или внутри них . Паразит причиняет хозяину некоторый вред, но недостаточный, чтобы убить его. Присутствие паразита часто не замечается хозяином, так как разница в размерах обычно очень велика. Паразиты сильно различаются по тому, как они выживают внутри или вокруг своих хозяев; некоторые завершают свой полный жизненный цикл внутри тела, например, самки большинства видов Strepsiptera , в то время как другие могут оставаться там только на протяжении своей личиночной стадии. Kleptopasrasites добывают пищу, воруя ее у своих хозяев. Клептопаразит может оппортунистически питаться добычей, которая была недавно убита хищником, например, многими взрослыми мухами-нахлебниками , или он может обманчиво жить в гнезде хозяина, например, большинство муравьиных сверчков . Существует так же много различий в методологии и видах у паразитов, как и у любого другого типа насекомых [ необходима ссылка ] . Наиболее опасными для человека являются паразиты, которые живут вне хозяина и потребляют его кровь. Эти виды передают хозяину вирусы, болезни и даже других, более мелких паразитов, распространяя их среди населения многих стран третьего мира с плохим здравоохранением.

Самка золотистой охотничьей осы тащит парализованного паука в свое гнездо

Подкатегория паразитов, известная как паразитоиды. Паразитоид — это организм, который развивается на другом организме (хозяине) или в нем, получает питание от хозяина и в конечном итоге убивает хозяина. [16] У насекомых паразитоид — это насекомое, личинки которого растут, питаясь другим членистоногим (хозяином) или внутри него, и в конечном итоге убивают хозяина. [17] [18] Большинство паразитоидов — насекомых — потребляют своих жертв в виде личинок, в то время как взрослые особи часто питаются нектаром или другим органическим материалом. Одно семейство ос, паучьи осы , парализует пауков, прежде чем принести их обратно в свое гнездо и отложить яйцо на брюшко паука. Другие паразитоидные осы, такие как ихневмоны и бракониды , откладывают яйца на своих хозяев или непосредственно внутрь них. Многие взрослые самки ос имеют длинные яйцеклады, которые могут быть длиннее всей длины тела взрослой особи. Паразитоидные жуки семейства Ripiphoridae нападают на различные виды насекомых, как и большинство членов большого семейства тахиновых мух .

Травоядные

Фитофаг/травоядное насекомое

Из всех описанных эукариот почти треть — это травоядные насекомые, около 500 000. [19] Они питаются живым растительным веществом или продуктами растения. Их также называют насекомыми-фитофагами. Эти насекомые могут питаться основными частями растения, такими как листья или сок, или они могут выживать за счет пыльцы и нектара , производимых растением. Эти насекомые будут конкурировать с другими организмами за ограниченное количество растений-хозяев в среде, где постоянно меняются доступность и качество растений. [20] Травоядные насекомые часто используют обонятельные или визуальные подсказки для определения потенциального растения-хозяина. Визуальным подсказкой может быть просто контур определенного типа листа или высокий контраст между лепестками цветка и окружающими его листьями. Они, как правило, связаны с обонятельным сигналом, который насекомое может получить от предполагаемой пищи. Обонятельным сигналом может быть запах нектара, выделяемого цветком, определенное химическое вещество, выделяемое для отпугивания нежелательных хищников, или открытый сок вишневого дерева . Любое из этих двух чувств может быть движущей силой, побуждающей насекомое потреблять определенное растение, но только после того, как оно сделает первый укус, и подтверждение этой пищи будет сделано его чувством вкуса, оно действительно питается. Поскольку большинство насекомых зависят от растений как источника пищи, растения выработали некоторые защитные механизмы, чтобы защитить себя от насекомых. Эти механизмы в основном сгруппированы в два: антибиоз и устойчивость к антиксенозу. При антибиозе защитная черта растений влияет на рост, выживание и развитие насекомого, но при защите от антиксеноза химические и морфологические факторы влияют на пищевое поведение растения. [21] [22] Растения эволюционировали, чтобы производить несколько вторичных метаболических веществ, чтобы защитить себя от травоядных насекомых. Эти химические вещества подразделяются на алкалоиды, терпеноиды и фенолы. Насекомые также разработали механизм детоксикации этих химикатов, вырабатываемых их растениями-хозяевами. [11] После того, как травоядное насекомое закончит питаться растением, оно либо будет ждать там, пока снова не проголодается, либо перейдет к другой задаче, будь то поиск дополнительной пищи, партнера или убежища. Травоядные насекомые представляют для растения значительно большую опасность, чем потребление; они являются одними из самых известных существ-переносчиков болезней в мире насекомых. Существует множество болезней, грибков и паразитов, которые могут переноситься практически любым травоядным насекомым, многие из которых смертельны для зараженного растения. Некоторые болезни даже производят сладко пахнущий, липкий секрет из зараженного растения, чтобы привлечь больше насекомых и распространиться дальше. [ необходима цитата ]Взамен растения имеют свою собственную защиту . Некоторые из этих защит представляют собой токсичные вторичные метаболиты для отпугивания насекомых. Эти токсины ограничивают широту рациона травоядных, и эволюционирующие механизмы, тем не менее, для продолжения травоядности являются важной частью поддержания широты рациона у насекомых, и, следовательно, в их эволюционной истории в целом. И плейотропия , и эпистаз имеют сложные эффекты в этом отношении, с моделированием Griswold 2006, показывающим, что больше генов обеспечивают преимущество большего количества целей для адаптивных мутаций, в то время как Fisher 1930 показал, что мутация может улучшить один признак, в то время как эпистаз заставляет его также вызывать отрицательные эффекты - замедление адаптации. [19]

Schoonhoven и его коллеги, от Blaney et al 1985 до Schoonhoven et al 1992, освещают взаимодействие между хеморецепторными стимулами у Lepidoptera и Orthoptera . Они использовали Helicoverpa armigera , Spodoptera littoralis , S. frugiperda , Chloridea virescens и кузнечиков . Они обнаружили, что большинство насекомых реагируют немедленно и примерно одинаково на фагостимуляторы — указывающие на хорошую пищу — и фагодетерренты — указывающие на пищу, которой следует избегать, или на материал, который не является пищей — вещества. Они также приводят несколько расходящихся примеров, как отсроченного ответа — предполагающего, что решения о еде были опосредованы познанием, а не просто простой хеморецепцией — и неравной хеморецепторной стимуляцией — с вкусовыми клетками, активирующимися одинаково при предъявлении любого материала, но отпугивающие клетки активируются в большей степени для нежелательных материалов. (Они также исследуют схожие вопросы поиска/избегания в общих вопросах диетического баланса белков и углеводов – т. е. менее рискованные диетические выборы, где токсины не являются решающим фактором – и находят схожие результаты, при этом некоторые насекомые питаются исключительно с помощью хеморецепции, а некоторые демонстрируют отсроченные решения, что предполагает когнитивные способности.) И салицин , и кофеин являются антифидантами , и некоторые исследования группы Шунховена проверяют как отпугивание, которое они производят, так и привыкание к ним. Группа Глендиннинга проделала схожую работу. Они обнаружили, что привыкание Manduca sexta к салицину опосредовано когнитивно, поскольку стимуляция сенсорных клеток отпугивания едва уменьшается, даже когда избегание прекращается. С другой стороны, Глендиннинг и др. 1999 находят, что привыкание M. sexta к кофеину обусловлено изменением активации хеморецепторов, поскольку она значительно уменьшается, и в то же время прекращается избегание кормления. В той же работе проверяются перекрестные эффекты привыкания между двумя химическими веществами, и обнаруживается, что они, вероятно, разделяют вторичный мессенджер . Как для фагостимула, так и для сдерживающего стимула они обнаруживают, что эффекты множественной стимуляции несколькими веществами — на одних и тех же клетках, одновременно — производят аддитивные эффекты, вплоть до потолка частоты активации клетки. [23]

Ожидается, что изменение климата изменит отношения травоядных. Лю и др. 2011 не обнаружили никаких изменений в распределении в одном примере, но вместо этого тот же травоядный сменил основного хозяина из-за измененного времени цветения . Джиллеспи и др. 2012 обнаружили несоответствие хозяина из-за сдвига температуры. (Эти методологии в травоядных можно было бы применить для изучения того же вопроса в изменении климата + опылении. Однако по состоянию на 2014 год [обновлять]это еще предстоит опробовать.) [24]

Межвидовые отношения

Благодаря своим разнообразным функциям, рациону и образу жизни насекомые являются неотъемлемыми компонентами наземных экологических сообществ. Помимо функционирования в качестве редуцентов, плотоядных и травоядных, насекомые часто участвуют в других взаимодействиях видов, таких как симбиоз. Эти взаимодействия могут как положительно, так и отрицательно влиять на растения, млекопитающих и других насекомых. Эти отношения в основном являются симбиотическими отношениями. [25] Насекомое-хозяин, или макросимбионт, может участвовать во взаимодействиях, которые либо обеспечивают взаимную выгоду (мутуализм), либо не оказывают никакого влияния (комменсализм) на связанных с ним микросимбионтов, таких как простейшие, водоросли, грибы, бактерии или вирусы. [26]

Симбиоз

Симбиоз [27] — это широкий термин, который охватывает различные типы долгосрочных взаимодействий между различными видами. Симбиотические отношения существуют между насекомыми и другими организмами. Было показано, что симбиотические отношения между насекомыми и микроорганизмами являются распространенным явлением. [28] Некоторые симбионты являются паразитическими с отрицательным воздействием на хозяев, некоторые являются комменсалистическими без видимого воздействия на хозяев, а другие являются мутуалистическими с полезным воздействием на хозяев. [29] Недавние поведенческие исследования на зараженных симбионтами и не зараженных насекомых показали, что не только паразитические или патогенные микробы, но также комменсалистические и мутуалистические микробы могут влиять на поведение хозяина способами, которые кажутся адаптивными, и эти симбиотические взаимодействия часто могут переходить из одной формы в другую из-за внешних факторов или внутренних изменений, вызванных самими симбионтами. [28] [30] Типичной характеристикой симбиозов насекомых и микроорганизмов является зависимость от субстратов с несбалансированным питанием. [31] Некоторые микросимбионты также могут помогать своим хозяевам-насекомым преодолевать защиту своих хозяев-растений или животных. [31] Резидентные микроорганизмы могут защищать своих хозяев-насекомых от естественных врагов с помощью различных механизмов. Помимо усиления иммунных реакций хозяина против таких угроз, симбионты могут вытеснять патогены и паразитов за микросайты внутри хозяина и производить вредные вторичные соединения, которые работают вместе с иммунной защитой насекомых. [32] Например, Pseudomonas sp. у стафилинид Paederus синтезирует поликетид «педерин», который защищает жуков от хищников. [33] Конкретным примером таких взаимодействий являются симбионты, связанные с бактериоцитами, которые передаются непосредственно от матерей к их потомству на ранних стадиях развития яйца или эмбриона. Эта передача, интегрированная в процесс развития насекомого, обеспечивает продолжение симбиоза. [28] Хотя мутуализм и паразитизм являются специфическими типами симбиотических отношений, существуют и другие формы. Например, в некоторых случаях насекомые могут вступать в симбиотические отношения, когда один вид получает выгоду, а другой не страдает, это известно как комменсальный симбиоз. В других случаях облигатный симбиоз является специфическим классом симбиоза насекомых, который играет решающую роль в преодолении ограничений питательных веществ. В этом типе симбиотических отношений многие насекомые полагаются на микробных партнеров для получения питательных веществ. [34]

Взаимодействие насекомых и симбионтов порождает морфологические адаптации и механизмы, которые насекомые используют для защиты, питания и транспортировки своих микробных партнеров. Примерами служат ферментационные камеры, щечные карманы, слепые мешки, кишки крипт, дивертикулы, клетки крипт, бактериоциты, мицетоциты и мицетомы, а также случаи, когда бактериальные эндосимбионты распространяются по всей лимфе. [26] Кроме того, многочисленные морфологические адаптации поддерживают грибковые эктосимбионты. Такие структуры, как микангии, были идентифицированы в таких местах, как переднегрудь, переднеспинка, тазик, среднеспинка, мандибулы, глотка и надкрылья. [35]

Опыление цветкового растения пчелой.

Мутуализм

Мутуализм — это симбиотические отношения между двумя видами, в которых каждый извлекает выгоду. [28] В этом типе отношений каждый участвующий вид предоставляет некоторые услуги другому виду, и это может быть питание, защита и т. д. [36] Известно, что сигнализация играет важную роль в выборе мутуалистических партнеров. Запахи и химическое обнаружение участвуют в формировании симбиотических отношений между большинством насекомых, выращивающих грибы. Привлечение жука-амброзии к его грибковым симбионтам указывает на то, что некоторая сигнализация микробными летучими органическими соединениями (MVOCs), производимыми грибами, приводит к выбору этого партнера. [5] В симбиозе с амброзией жук-амброзия получает питание от грибов-амброзии, в то время как грибы полагаются на своего хозяина (жука-амброзии) для своего распространения и поддержания сорта. [37] [38] Другие распространенные мутуалистические отношения включают симбиоз очистки , опыление животными или защиту от хищников. Одним из примеров мутуализма насекомых является опыление цветковых растений насекомыми, область изучения, известная как антэкология . В первую очередь, различные виды пчел работают в качестве опылителей цветковых растений, питаясь их нектаром и, в свою очередь, собирая их пыльцу и распространяя ее на другие цветы. [28] Другим примером мутуализма насекомых являются отношения между муравьями и тлями. Тли обеспечивают муравьев пищей (медоносом), а муравьи в свою очередь защищают тлю от ее хищников, питаясь хищниками. [39] Другим примечательным примером являются отношения между тлями ( Hemiptera : Aphididae ) и их симбиотической бактерией Buchnera aphidicola . Эти микробы находятся внутри специализированных внутренних структур, известных как бактериомы , внутри тела насекомого. [40] Поскольку в рационе тлей, состоящем из растительного сока, отсутствуют определенные незаменимые аминокислоты и витамины, Buchnera поставляет им эти питательные вещества. Взамен тля обеспечивает Buchnera защищенную среду внутри специализированных клеток, поскольку геном Buchnera сильно редуцирован, что делает его неспособным к самостоятельному выживанию. [41] [42]

Клещи получают пользу от движения Nicrophorus humator .

Комменсализм

Комменсализм — это другой тип экологического взаимодействия между видами, при котором один вид получает выгоду, а другой не получает ни вреда, ни выгоды. [7] Два примера комменсализма, которые можно увидеть в экологии насекомых, — это форезия , взаимодействие, при котором один вид прикрепляется к другому для транспортировки, и инквилинизм , использование другого организма в качестве убежища. Клещи и клещи приспособились прикрепляться к жукам, мухам и пчелам (а также к другим организмам) для транспортировки, пример форезии. [43] С точки зрения инквилинизма, насекомые обычно обосновываются в человеческих гаражах или убежищах других животных для защиты от хищников и погоды.

Паразитоидные насекомые

Паразитоиды — это насекомые, которые живут в тесном контакте с хозяином, питаются им как паразиты, но в конечном итоге убивают хозяина. Этот специфический тип взаимодействия видов свойствен исключительно насекомым и чаще всего используется осами. Примером этого является случай, когда паразитоидные осы впрыскивают свои яйца в тлю. Яйца в конечном итоге вылупляются и производят личинок ос, которые питаются организмом и потребляют его. Кроме того, некоторые паразитоиды химически воздействуют на хозяина, чтобы распространять развитие паразитического потомства. Паразитоидные осы обычно охотятся на определенный вид насекомых или пауков, и стадия жизни хозяина, на которой оса откладывает свое семя, отличается. Что касается людей, паразитоидные насекомые пользуются популярностью, потому что их можно использовать в качестве биологического контроля вредителей для фермеров, охотясь на других насекомых, которые наносят вред посевам. [44]

Соревнование

Насекомые часто конкурируют друг с другом за ресурсы, такие как еда, территория и партнеры. Конкуренция может происходить внутри вида (внутривидовая) или между видами (межвидовая). Эта конкуренция может привести к адаптации и дифференциации ниш, когда виды эволюционируют, чтобы занять разные экологические ниши, чтобы минимизировать конкуренцию.

нейтралитет

В некоторых случаях насекомые могут взаимодействовать друг с другом, не влияя друг на друга ни положительно, ни отрицательно. Они просто сосуществуют, не оказывая существенного влияния на приспособленность или выживание друг друга. [45] В таких отношениях взаимодействие, которое происходит между участвующими организмами, всегда косвенное или случайное. [6] Этот тип отношений часто наблюдается, когда насекомые занимают разные места обитания или имеют минимальное взаимодействие. [45] Другим примером является случай, когда птица использует дерево в качестве наблюдательного пункта, не питаясь растением или насекомым на растении. [46] Примером таких отношений является тот, который существует между тарантулами и кактусами, которые живут в бесплодной местности. [6]

Содействие

Содействие происходит, когда один вид косвенно приносит пользу другому виду, изменяя окружающую среду. Например, некоторые насекомые могут создавать микросреды обитания или изменять ресурсы, которые становятся полезными для других видов насекомых. Примером этого может быть вид насекомых, который создает убежища или места гнездования, которые впоследствии используются другими видами насекомых. [47]

Аменсализм

Аменсализм — это несимбиотическое взаимодействие видов, при котором один организм отрицательно влияет на другой организм, но сам не подвергается влиянию этого организма. Этот тип взаимодействия видов распространен в природе, и примером в экологии насекомых является взаимодействие коз и насекомых. Две особи конкурируют за один и тот же источник пищи, но козы лишают последних возможности питаться. [48] Козу это взаимодействие совершенно не затрагивает, но насекомое остается голодным.

Мимикрия

Насекомые могут эволюционировать, чтобы имитировать внешний вид, поведение или другие характеристики других видов. Это может быть выгодно для имитирующего вида различными способами, например, для получения защиты от хищников или доступа к ресурсам. Например, некоторые безвредные насекомые имитируют внешний вид более опасных или неприятных видов, чтобы избежать хищников. [49]

Аллелопатия

Аллелопатия подразумевает высвобождение химикатов одним видом, которые влияют на рост, развитие или поведение другого вида. Хотя этот тип взаимодействия чаще всего ассоциируется с растениями, некоторые насекомые также могут вступать в аллелопатические отношения друг с другом. Эти химикаты могут влиять на конкуренцию, размножение или выживание других видов насекомых поблизости. [50]

Коэволюция

Коэволюция — это экологический процесс, посредством которого два вида исключительно влияют на эволюцию друг друга. Эта концепция имеет важное значение для изучения экологии насекомых. Коэволюция особенно важна тем, как она может привести как к микро-, так и к макроэволюционным изменениям. Микроэволюционные изменения включают сдвиги в геноме и аллелях, в то время как макроэволюция — это появление нового вида, также называемое видообразованием . [51] Два вида, которые коэволюционируют, испытывают взаимную эволюцию и проходят через биологические изменения в результате другого вида. [52] Одним из примеров этого в экологии насекомых является коэволюция Dasyscolia ciliata , вида осы, и Ophrys speculum , вида орхидеи. Оба эти вида эволюционировали таким образом, что оса является единственным известным опылителем растения. Эту связь можно увидеть у других видов цветковых растений и опыляющих насекомых, но более ярким примером является коэволюция муравьев и акаций. Муравей акации ( Pseudomyrmex ferruginea ) — насекомое, которое, как было обнаружено, защищает пять различных видов деревьев акации. Муравей обеспечивает защиту растения, в то время как акации отвечают ему тем, что предоставляют еду и убежище. На протяжении поколений эти два вида адаптировались, чтобы приспособиться друг к другу, что является примером коэволюции.

Роль

Насекомые играют многочисленные роли, которые оказывают как отрицательное, так и положительное влияние на окружающую среду и другие организмы. Эти роли включают опыление, распространение семян, улучшение плодородия почвы, выступают в качестве источника пищи для других организмов и участвуют в передаче болезней. Известно, что опыление и распространение семян в основном вызываются животными; и насекомые ответственны за около 85% опыления покрытосеменных растений. [53] Известно, что муравьи вызывают распространение семян более 100 видов растений, встречающихся в бразильской Каатинга. [54] Обитающие в почве насекомые, такие как муравьи, термиты и жуки, помогают в разложении растительных остатков, аэрации почвы и улучшении ее структуры. Эти виды деятельности помогают улучшить здоровье и плодородие почвы. [55] Насекомые снова служат источником пищи для других организмов, таких как рептилии, птицы, земноводные, рыбы и многие другие. [56] Насекомые также участвуют в передаче трансмиссивных заболеваний, которые ежегодно становятся причиной около 700 000 смертей. [57]

Ссылки

  1. ^ Шоуолтер, Тимоти Дуэйн (2006). Экология насекомых: экосистемный подход (2-е (иллюстрированное) изд.). Academic Press. стр. 572. ISBN 978-0-12-088772-9. Получено 17 июля 2010 г.
  2. ^ Мбалуто, Криспус М.; Айело, Паскаль М.; Даффи, Александра Г.; Эрдеи, Анна Л.; Таллон, Анаис К.; Ся, Сиянг; Кабальеро-Видал, Габриэла; Спиталер, Урбан; Селеньи, Магдольна О.; Дуарте, Гонсало А.; Уокер, Уильям Б.; Бехер, Пол Г. (2020-12-01). «Химическая экология насекомых: химически опосредованные взаимодействия и новые приложения в сельском хозяйстве». Взаимодействие членистоногих и растений . 14 (6): 671– 684. Bibcode : 2020APInt..14..671M. doi : 10.1007/s11829-020-09791-4. ISSN  1872-8847. PMC 7650581. PMID  33193908 . 
  3. ^ ab Kessler, André (2012-05-23), "Химическая экология", Экология , Oxford University Press, doi :10.1093/obo/9780199830060-0023, ISBN 978-0-19-983006-0, получено 2024-10-08
  4. ^ Ахмад, Ф., Аслам, М., и Разак, М. (2004). Химическая экология насекомых и тритрофические взаимодействия. Взаимодействия , 15 (2).
  5. ^ ab Hulcr, Jiri; Mann, Rajinder; Stelinski, Lukasz L. (2011-12-01). «Запах партнера: жуки-амброзии привлекаются летучими веществами из своих грибковых симбионтов». Journal of Chemical Ecology . 37 (12): 1374– 1377. Bibcode :2011JCEco..37.1374H. doi :10.1007/s10886-011-0046-x. ISSN  1573-1561. PMID  22161224.
  6. ^ abc Шринивас, MN; Шива Редди, K.; Сабармати, A. (июнь 2014 г.). «Оптимальная стратегия сбора урожая и стохастический анализ для двухвидовой комменсальной системы». Ain Shams Engineering Journal . 5 (2): 515– 523. doi : 10.1016/j.asej.2013.10.003 . ISSN  2090-4479.
  7. ^ ab Mathis, Kaitlyn A.; Bronstein, Judith L. (2020-11-02). «Наше текущее понимание комменсализма». Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics . 51 (1): 167– 189. doi :10.1146/annurev-ecolsys-011720-040844. ISSN  1543-592X.
  8. ^ Гуллан, П. Дж.; Крэнстон, П. С. (2005). Насекомые: очерк энтомологии (3-е (иллюстрированное, пересмотренное) изд.). Wiley-Blackwell. стр. 505. ISBN 978-1-4051-1113-3. Получено 17 июля 2010 г.
  9. ^ Спейт, Мартин Р.; Хантер, Марк Д.; Уотт, Аллан Д. (1999). Экология насекомых: концепции и приложения (4-е (иллюстрированное) изд.). Wiley-Blackwell. стр. 350. ISBN 978-0-86542-745-7. Получено 24.07.2010 .
  10. ^ Шоуолтер, Т. (2006). Экология насекомых: экосистемный подход. 2-е изд. [электронная книга] Academic Press, стр. 1-585.
  11. ^ ab Nishida, Ritsuo (2014-01-02). «Химическая экология взаимодействий насекомых и растений: экологическое значение вторичных метаболитов растений». Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry . 78 (1): 1– 13. doi : 10.1080/09168451.2014.877836. hdl : 2433/198902 . ISSN  0916-8451. PMID  25036477.
  12. ^ Прайс, Питер В.; Денно, Роберт Ф.; Юбэнкс, Микки Д.; Финке, Дебора Л.; Каплан, Ян (2011-08-18). Экология насекомых: поведение, популяции и сообщества. Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-50443-0.
  13. ^ Луиза, Боццано Г. (2012-12-02). Взаимодействие насекомых и грибов. Academic Press. ISBN 978-0-08-098453-7.
  14. ^ Шоуолтер, Тимоти Д. (2016-07-29). Экология насекомых: экосистемный подход. Academic Press. ISBN 978-0-12-803037-0.
  15. ^ Капинера, Дж. (2010). Насекомые и дикая природа: членистоногие и их отношения с дикими позвоночными животными. 2-е изд. [электронная книга] Wiley-Blackwell, стр. 1-501.
  16. ^ Эгглтон, Пол; Гастон, Кевин Дж. (декабрь 1990 г.). «Паразитоидные» виды и сообщества: удобные определения или вводящие в заблуждение компромиссы?». Oikos . 59 (3): 417. doi :10.2307/3545155. ISSN  0030-1299. JSTOR  3545155.
  17. ^ Годфрей, Х. Чарльз Дж. (1994-12-31). Паразитоиды. Princeton University Press. doi :10.1515/9780691207025. ISBN 978-0-691-20702-5.
  18. ^ Сантос, Ана MC; Квик, Дональд LJ (октябрь 2011 г.). «Масштабные модели разнообразия паразитоидных насекомых: модели разнообразия паразитоидов». Entomological Science . 14 (4): 371– 382. doi :10.1111/j.1479-8298.2011.00481.x.
  19. ^ ab Харди, Нейт Б.; Качвински, Хлоя; Берд, Гвендолин; Нормарк, Бенджамин Б. (2020-11-02). «Чего мы не знаем об эволюции диапазона рациона у травоядных насекомых». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 51 (1). Ежегодные обзоры : 103–122 . doi : 10.1146/annurev-ecolsys-011720-023322 . ISSN  1543-592X. S2CID  225521141.
  20. ^ Meiners, Torsten (2015-04-01). "Химическая экология и эволюция взаимодействий растений и насекомых: мультитрофная перспектива". Current Opinion in Insect Science . Ecology * Parasites/Parasitoids/Biological control. 8 : 22– 28. Bibcode :2015COIS....8...22M. doi :10.1016/j.cois.2015.02.003. ISSN  2214-5745. PMID  32846665.
  21. ^ Howe, Gregg A.; Jander, Georg (2008-06-01). «Иммунитет растений к травоядным насекомым». Annual Review of Plant Biology . 59 (1): 41– 66. doi :10.1146/annurev.arplant.59.032607.092825. ISSN  1543-5008. PMID  18031220.
  22. ^ War, Abdul Rashid; Paulraj, Michael Gabriel; Ahmad, Tariq; Buhroo, Abdul Ahad; Hussain, Barkat; Ignacimuthu, Savarimuthu; Sharma, Hari Chand (октябрь 2012 г.). «Механизмы защиты растений от травоядных насекомых». Plant Signaling & Behavior . 7 (10): 1306– 1320. Bibcode : 2012PlSiB...7.1306W. doi : 10.4161/psb.21663. ISSN  1559-2324. PMC 3493419. PMID 22895106  . 
  23. ^ Чапман, РФ (2003). «Контактная хеморецепция при питании насекомыми-фитофагами». Annual Review of Entomology . 48 (1). Annual Reviews : 455–484 . doi :10.1146/annurev.ento.48.091801.112629. ISSN  0066-4170. PMID  12414737.
  24. ^ Форрест, Джессика РК (2014-05-27). «Взаимодействие растений и опылителей и фенологические изменения: что мы можем узнать о влиянии климата из экспериментов и наблюдений?». Oikos . 124 (1). Nordic Society Oikos ( Wiley Publishing ): 4–13 . CiteSeerX 10.1.1.1082.397 . doi :10.1111/oik.01386. ISSN  0030-1299. 
  25. ^ Шовальтер, Тимоти Д. (01.01.2011), Шовальтер , Тимоти Д. (редактор), «17 - Резюме и синтез», Экология насекомых (третье издание) , Сан-Диего: Academic Press, стр.  513–523 , дои :10.1016/b978-0-12-381351-0.00017-2, ISBN 978-0-12-381351-0, получено 2022-11-15
  26. ^ ab Klepzig, Kier (2009). «Симбиозы: ключевой фактор физиологических процессов насекомых, экологических взаимодействий, эволюционной диверсификации и воздействия на людей». Экологическая энтомология . 38 (1): 67–77 . doi : 10.1603/022.038.0109 . PMID  19791599.
  27. ^ «Симбиоз».
  28. ^ abcde Хосокава, Такахиро; Фукацу, Такема (2020-06-01). «Значение микробного симбиоза для поведения насекомых». Current Opinion in Insect Science . Вредители и устойчивость * Поведенческая экология. 39 : 91– 100. Bibcode :2020COIS...39...91H. doi : 10.1016/j.cois.2020.03.004 . ISSN  2214-5745. PMID  32371358.
  29. ^ Хосокава, Такахиро; Фукацу, Такема (2020-06-01). «Значение микробного симбиоза для поведения насекомых». Current Opinion in Insect Science . Вредители и устойчивость * Поведенческая экология. 39 : 91– 100. Bibcode :2020COIS...39...91H. doi : 10.1016/j.cois.2020.03.004 . ISSN  2214-5745. PMID  32371358.
  30. ^ Парасер, Суриндар; Ахмаджян, Вернон (2000). Симбиоз: Введение в биологические ассоциации. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-511807-0.
  31. ^ ab Klepzig, KD; Adams, AS; Handelsman, J.; Raffa, KF (2009-02-01). "Симбиозы: ключевой фактор физиологических процессов насекомых, экологических взаимодействий, эволюционной диверсификации и воздействия на людей". Environmental Entomology . 38 (1): 67– 77. doi : 10.1603/022.038.0109 .
  32. ^ Дуглас, Анджела Э. (2014-11-25). «Молекулярная основа симбиоза бактерий и насекомых». Журнал молекулярной биологии . Взгляд на молекулярные механизмы микробиоты. 426 (23): 3830– 3837. doi :10.1016/j.jmb.2014.04.005. ISSN  0022-2836. PMC 4385585. PMID  24735869 . 
  33. ^ Piel, Jörn (29.10.2002). «Кластер генов поликетидсинтазы-пептидсинтетазы из некультивируемого бактериального симбионта жуков Paederus». Труды Национальной академии наук . 99 (22): 14002– 14007. doi : 10.1073/pnas.222481399 . ISSN  0027-8424. PMC 137826. PMID 12381784  . 
  34. ^ Корнуоллис, Чарли К.; ван 'т Падже, Анук; Эллерс, Хасинта; Кляйн, Малин; Джексон, Рафаэлла; Кирс, Э. Тоби; Уэст, Стюарт А.; Генри, Ли М. (июль 2023 г.). «Симбиозы формируют кормовые ниши и разнообразие насекомых». Экология и эволюция природы . 7 (7): 1022–1044 . Бибкод : 2023NatEE...7.1022C. дои : 10.1038/s41559-023-02058-0. ISSN  2397-334Х. ПМЦ 10333129 . ПМИД  37202501. 
  35. ^ Эктосимбиоз у насекомых, обитающих в древесине. Симбиоз, том II: ассоциации беспозвоночных, птиц, жвачных и другой биоты (2-е изд.). Нью-Йорк. 1967. С. 141–205.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  36. ^ Ноэ, Рональд; Хаммерштейн, Питер (1994-07-01). «Биологические рынки: спрос и предложение определяют эффект выбора партнёра в сотрудничестве, мутуализме и спаривании». Поведенческая экология и социобиология . 35 (1): 1– 11. Bibcode : 1994BEcoS..35....1N. doi : 10.1007/BF00167053. ISSN  1432-0762.
  37. ^ Хулкр, Иржи; Стелиньски, Лукаш Л. (2017-01-31). «Симбиоз амброзии: от эволюционной экологии к практическому управлению». Annual Review of Entomology . 62 (1): 285–303 . doi :10.1146/annurev-ento-031616-035105. ISSN  0066-4170. PMID  27860522.
  38. ^ Бидерманн, Питер Х. В.; Таборски, Майкл (11 октября 2011 г.). «Личинки-помощники и возрастной полиэтизм у амброзиевых жуков». Труды Национальной академии наук . 108 (41): 17064– 17069. Bibcode : 2011PNAS..10817064B. doi : 10.1073/pnas.1107758108 . ISSN  0027-8424. PMC 3193236. PMID 21969580  . 
  39. ^ Мюллер-Шварце, Дитланд (2009), «Мутализм: влияние муравьев на тлей, их хищников и растения-хозяева», Hands-On Chemical Ecology , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer New York, стр.  3–6 , doi :10.1007/978-1-4419-0378-5_1, ISBN 978-1-4419-0377-8, получено 2024-11-11
  40. ^ Судакаран, Сайлендхаран; Кост, Кристиан; Калтенпот, Мартин (2017-05-01). «Приобретение и замена симбионтов как источник экологических инноваций». Тенденции в микробиологии . 25 (5): 375– 390. doi :10.1016/j.tim.2017.02.014. ISSN  0966-842X. ​​PMID  28336178.
  41. ^ Сигенобу, Сюдзи; Ватанабэ, Хидеми; Хаттори, Масахира; Сакаки, ​​Ёсиюки; Исикава, Хадзиме (сентябрь 2000 г.). «Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тли Buchnera sp. APS». Природа . 407 (6800): 81–86 . Бибкод : 2000Natur.407...81S. дои : 10.1038/35024074. ISSN  1476-4687. ПМИД  10993077.
  42. ^ Блоу, Фрэнсис; Буэно, Эдуардо; Кларк, Ноа; Чжу, Дэн Тонг; Чунг, Сын Хо; Гюллерт, Саймон; Шмитц, Рут А.; Дуглас, Анджела Э. (2020-10-01). "Питание витаминами группы B в симбиозе гороховой тли и Buchnera". Журнал физиологии насекомых . 126 : 104092. Bibcode : 2020JInsP.12604092B. doi : 10.1016/j.jinsphys.2020.104092. ISSN  0022-1910. PMID  32763248.
  43. ^ Clausen, CP (январь 1976). «Форезия среди энтомофагов». Annual Review of Entomology . 21 (1): 343–368 . doi :10.1146/annurev.en.21.010176.002015. ISSN  0066-4170.
  44. ^ "Насекомые-паразитоиды: важные естественные враги вредителей | Энтомология". entomology.ca.uky.edu . Получено 2022-12-05 .
  45. ^ ab "Экология насекомых" (PDF) . Январь 2015 г.
  46. ^ Шульце, Эрнст-Детлеф; Бек, Эрвин; Бухманн, Нина; Клеменс, Стефан; Мюллер-Хоэнштайн, Клаус; Шерер-Лоренцен, Михаэль (03 мая 2018 г.), «Взаимодействие между растениями, растительными сообществами и абиотической и биотической средой», Экология растений , Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр.  689–741 , doi : 10.1007/978 -3-662-56233-8_19, ISBN 978-3-662-56231-4, получено 2024-10-26
  47. ^ Cusumano, Antonino; Peri, Ezio; Colazza, Stefano (2016-04-01). «Межвидовая конкуренция/облегчение среди паразитоидов насекомых». Current Opinion in Insect Science . Ecology * Parasites/Parasitoids/Biological control. 14 : 12– 16. Bibcode :2016COIS...14...12C. doi :10.1016/j.cois.2015.11.006. ISSN  2214-5745. PMID  27436641.
  48. ^ Sapkota, Anupama (2022-07-08). "Взаимодействие аменсализма (антагонизма) - определение, типы, примеры". The Biology Notes . Получено 2022-11-15 .
  49. ^ Университет штата Джорджия. «Странный мир насекомых, которые имитируют других насекомых». Treehugger . Получено 13 апреля 2024 г.
  50. ^ Фарук, Мухаммед; Джабран, Хавар; Чима, Захид А.; Вахид, Абдул; Сиддик, Кадамбот HM (май 2011 г.). «Роль аллелопатии в борьбе с сельскохозяйственными вредителями». Наука борьбы с вредителями . 67 (5): 493–506 . doi : 10.1002/ps.2091. ISSN  1526-4998. ПМИД  21254327.
  51. ^ "Коэволюция". obo . Получено 2022-12-05 .
  52. ^ "Коэволюция | Определение, примеры и факты | Britannica". www.britannica.com . Получено 2022-12-05 .
  53. ^ New, TR (2006-10-05). "D. Grimaldi и MS Engel, Evolution of the Insects". Журнал охраны насекомых . 11 (2): 211– 212. doi :10.1007/s10841-006-9003-3. ISSN  1366-638X.
  54. ^ Лил, Лора К.; Андерсен, Алан Н.; Лил, Инара Р. (2013-07-30). «Антропогенное нарушение снижает возможности распространения семян мирмекохорных растений в бразильской Каатинга». Oecologia . 174 (1): 173– 181. doi :10.1007/s00442-013-2740-6. ISSN  0029-8549. PMID  23897500.
  55. ^ Каллини, Томас (25.09.2013). «Роль членистоногих в поддержании плодородия почвы». Сельское хозяйство . 3 (4): 629–659 . doi : 10.3390/agriculture3040629 . ISSN  2077-0472.
  56. ^ Ван Хейс, Арнольд (2013-01-07). «Потенциал насекомых как пищи и корма в обеспечении продовольственной безопасности». Annual Review of Entomology . 58 (1): 563– 583. doi :10.1146/annurev-ento-120811-153704. ISSN  0066-4170. PMID  23020616.
  57. ^ Беллуко, Симоне; Лосассо, Кармен; Маджиолетти, Микела; Алонци, Кристиана К.; Паолетти, Маурицио Дж.; Риччи, Антония (2013-04-08). «Съедобные насекомые с точки зрения безопасности пищевых продуктов и питания: критический обзор». Комплексные обзоры по пищевой науке и безопасности пищевых продуктов . 12 (3): 296– 313. doi :10.1111/1541-4337.12014. ISSN  1541-4337.

Библиография

  • Huffaker, Carl B. & Gutierrez, AP (1999). Ecological Entomology . 2nd Edition (illustrated). John Wiley and Sons. ISBN 0-471-24483-X , ISBN 978-0-471-24483-7 . Ограниченный просмотр на Google Books. Доступно 09 января 2010 г.,  
  • Клаузен, К. П. (1976). «Форезия среди энтомофагов». Annual Review of Entomology . 21 (1): 343– 368. doi :10.1146/annurev.en.21.010176.002015 – через Annual Reviews.
  • Шовальтер, Тимоти (2011). Экология насекомых (Третье издание) (Третье изд.). Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр.  513–523 . ISBN. 978-0-12-381351-0.
  • Медиа, связанные с экологией насекомых на Wikimedia Commons
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Экология_насекомых&oldid=1269505787"