Птеростихус меланарий
Виды жужелиц

Птеростихус меланарий
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Членистоногие
Сорт:Насекомые
Заказ:Жесткокрылые
Семья:Жужелицы
Подсемейство:Птеростихины
Племя:Птеростихини
Род:Птеростих
Разновидность:
П. меланарий
Биномиальное имя
Птеростихус меланарий
( Иллигер , 1798)

Pterostichus melanarius, дождевой жук , [1] — тип жужелиц (жужелицы) рода Pterostichus . Он родом из Европы, но все чаще встречается в Северной Америке после того, как был завезен в этот регион в 1920-х годах. Это хищный жук, который питается другими беспозвоночными, что делает его ценным средством борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Кроме того, у жука есть диморфизм крыльев, что способствовало его все большему распространению по всей Северной Америке. [2]

Личинки этого вида жуков, как было замечено, демонстрируют каннибальское поведение при высокой плотности популяции. [3] Среда обитания дождевого жука зависит от уровня его голода, при этом голодные жуки предпочитают более обширные ареалы добычи по сравнению с сытыми жуками. [4]

Описание

Взрослые особи P. melanarius вырастают до 12–18 мм в длину. Они выглядят черными с прямыми полосками на надкрыльях. Они «отличаются от других видов Pterostichus своим латеробазальным килем и зубчатыми задними углами переднеспинки». [2] Взрослые особи имеют диморфизм крыльев, характерный для короткокрылых и крупнокрылых жуков. У короткокрылых жуков укороченные задние крылья, и они не могут летать. У крупнокрылых жуков задние крылья зрелые, и они способны летать. [5] Яйца полупрозрачно-белые сразу после откладки яиц, но темнеют перед вылуплением. У личинок твердая темная красновато-коричневая голова. Внешний вид куколок недостаточно хорошо задокументирован. [2]

Распределение

P. melanarius встречается в широком географическом диапазоне по всей Европе, США и Канаде. Его можно найти в «естественных, антропогенных и сельскохозяйственных биотопах ». [6] Жуки в схожих географических диапазонах, как правило, имеют схожие стадии развития и жизненного цикла, что отличается от жуков в других географических диапазонах. [6] P. melanarius может проходить 2,5-5 м в день, и это расстояние может увеличиваться летом в поисках партнеров. Помимо ходьбы, способность летать, обусловленная диморфизмом крыльев, способствует способности жука пересекать широкие диапазоны. [2]

P. melanarius сфотографирован в Онтарио, Канада. Обратите внимание на прямые полосы на спине жука и блестящий черный цвет.

В Европе жука можно найти в Скандинавии, Италии, Греции, Ирландии, России и Сербии. В Северной Америке жук встречается как на западном, так и на восточном побережье континента, но было задокументировано его устойчивое перемещение в центр США. Важно изучить это изменчивое распределение, чтобы понять, как P. melanarius может повлиять на его новые места обитания. [2]

Место обитания

P. melanarius гидрофильный и эвритермный , то есть он способен переносить влажную среду с широким диапазоном температур. Жук может обитать в таких местах обитания, как леса, луга, городские районы и пахотные земли. [2] Исследователи объясняют, что следствием изменчивости мест обитания является то, что «общая продолжительность индивидуального развития может варьироваться даже в пределах одной природно-климатической зоны, что может привести к различным вариантам жизненного цикла в местных популяциях, занимающих различные биотопы». [7] Другими словами, жук способен адаптировать стадии своего жизненного цикла для синхронизации с различными местами обитания. Основными условиями, которые должны быть соблюдены для того, чтобы жук колонизировал и процветал в среде обитания, являются температуры, подходящие для развития личинок, и доступность пищевых ресурсов. [7]

Поскольку размножение и развитие жука зависят от температуры, изменение климата представляет собой проблему для плодовитости жуков. Исследование, проведенное в 2021 году, смоделировало ожидаемое распределение P. melanarius на основе нескольких сценариев RCP . Исследование подтверждает, что наиболее важными факторами, влияющими на изменения в распределении жука, являются средняя температура в самое теплое и самое холодное время года, а также уровень осадков в самые засушливые периоды года. При сценарии RCP 8.5 , который известен как наихудший сценарий изменения климата, прогнозируется резкое сокращение популяции жука в Южной Европе и Средиземноморье к 2070 году. Менее резкие изменения в распределении жука были предсказаны в более умеренных сценариях RCP. [8]

Жизненный цикл

Спаривание P. melanarius происходит в начале осени, сразу за которым следует откладка яиц. Чтобы максимизировать вероятность выживания личинок и иметь доступ к ресурсам с необходимостью перемещения, самки жуков выбирают затененные и влажные места для откладывания яиц. Самки обычно откладывают около 130 яиц за раз. Все личиночные стадии происходят в почве. [2] Более низкие температуры необходимы для развития личинок во взрослых особей, а более высокие температуры необходимы для перехода от окончательной личинки к куколке. Исходя из этой временной шкалы развития, полностью развитые взрослые особи появляются в конце мая - июне. [2]

Поведение

Серый садовый слизень, излюбленная добыча P. melanarius.

P. melanarius , как личинки, так и взрослые особи, является всеядным хищным жуком, который питается насекомыми, беспозвоночными и растениями. Среди широкого спектра добычи наиболее распространенной добычей жуков являются муравьи, гусеницы, моллюски, семена и растительная ткань. [2] Кроме того, несколько исследований подтвердили, что жуки отдают особое предпочтение слизнякам. [2] В частности, было высказано предположение, что он предпочитает серого садового слизняка, Derocera reticulatum , который является инвазивным видом слизней. Жук часто обнаруживает добычу с помощью обонятельных сигналов. [3] Поведение жуков часто изучают с помощью ловушек-ямок , что является типом метода отбора проб, используемого для изучения поведения таких видов, как жуки. Он дает представление об их пространственном распределении и численности в различных местах обитания. [4] Результаты одного исследования, в котором использовались ловушки-ловушки, показывают, что жуки используют свои места обитания в зависимости от уровня голода и качества среды обитания. Таким образом, голодающие жуки будут обнаружены в местах обитания с более широким диапазоном добычи по сравнению с сытыми жуками, что означает, что поиск пищи в их местах обитания диктуется уровнем голода. [4] Другое исследование объясняет, что голодающие жуки практикуют «избегание следов запаха», что означает, что жуки P. melanarius избегают искать добычу в местах, которые посещали другие особи P. melanarius . [9] Такое поведение характерно для моделей полета Леви , которые оптимальны для широко распространенной добычи, которая не всегда может быть полностью потреблена за один раз, например, слизни. [9]

Зафиксировано, что личинки питаются слизняками, а также практикуют каннибализм. [3]

Соревнование

Конкуренция между P. melanarius и другими жужелицами зависит от региона. В Европе лабораторные наблюдения показывают, что конкуренция существует между P. melanarius и другими видами жужелиц, такими как P. cristatus, и что P. melanarius доминирует . Чтобы уменьшить конкуренцию в дикой природе, эти два вида обитают в разных местах обитания. [2] Интересно, что в Канаде, где P. melanarius является инвазивным видом, были получены существенные доказательства конкуренции между P. melanarius и другими жужелицами . P. melanarius, по-видимому, не оказывает отрицательного влияния на разнообразие или численность других жужелиц. Предполагается, что это связано с тем, что жуки заполняют пустые экологические ниши. [2] [3] [10]

Конкуренция между P. melanarius и основной добычей, слизняками, значительна. Известно, что плотные скопления P. melanarius связаны с плотными скоплениями слизней, и жук способен сократить распространение и численность популяций слизней. [3] [11] Слизни могут избегать атак жука, используя свою слизь и стратегически перемещаясь по почве, чтобы избежать хищников. [9] Несмотря на эту тактику, жуки являются такими ярыми хищниками слизней, что они считаются имеющими большое значение для биологического контроля популяций слизней, которые часто вредят сельскому хозяйству. [2] [3]

Конкуренция между P. melanarius и их хищниками также существенна. У жуков много хищников, в первую очередь птиц, но также «мышей, летучих мышей, ежей, землероек, лягушек, жаб и иногда кротов». [3] Кроме того, взрослые жуки и личинки паразитируют «клещами, осами, мухами и нематодами». [3]

Отношение к сельскому хозяйству

Для обработки полей используется тяжелая техника, которая может беспокоить жуков, обитающих в почве.

Поскольку P. melanarius обитают на пахотных полях, они уязвимы для сельскохозяйственных практик, таких как вспашка полей и использование инсектицидов. [2] Вспашка может быть вредной для жизненного цикла и развития жуков, поскольку она может происходить осенью и весной, что совпадает с яйцекладкой и конечными стадиями развития жуков. Вспашка весной может потревожить личинок и куколок в почве, что приведет к уменьшению количества полностью развитых взрослых особей, способных размножаться, которые появляются позже осенью. Некоторые исследования показывают, что вспашка не оказывает никакого влияния на жуков, но противоречивые результаты могут быть связаны с различиями в методологии исследования. [2]

Использование инсектицидов на полях, на которых обитает P. melanarius, имеет негативные последствия для жука, поскольку инсектицид вреден для жуков и его добычи. Прямое воздействие инсектицидов снижает популяцию жуков и уровень их активности. Жуки также могут подвергаться косвенному воздействию инсектицидов через потребление добычи, пораженной инсектицидами. Согласно одному исследованию, потребление пораженной добычи приводит к общей смертности жука, риск, который был лишь немного снижен при потреблении пораженной добычи через несколько дней после того, как она подверглась воздействию инсектицида. [2] Кроме того, инсектициды могут вызывать смертность среди добычи жука, снижая доступность пищи и потенциально приводя к голоданию жуков. Поскольку жуки, которые голодают, тратят больше времени на поиски пищи, активность P. melanarius возросла на обработанных инсектицидами полях. [2]

Важным методом снижения негативных последствий вредных методов ведения сельского хозяйства является использование покровных культур и промежуточных культур . На полях, где использовались эти методы контроля за сельским хозяйством, которые часто требуют меньше обработки почвы и использования химикатов, наблюдалось большее обилие и уровень активности P. melanarius . [2] [3] Более того, эти места обитания идеально подходят для самок P. melanarius , которые предпочитают откладывать яйца в «структурно сложных средах», чтобы обеспечить большую защиту своим яйцам и личинкам. [3]

Диморфизм крыльев

Несколько исследований определили, что P. melanarius имел более быстрое и обширное распространение в регионах Канады по сравнению с другими инвазивными видами жужелиц. Возможным объяснением является то, что крупнокрылые (способные летать) жуки помогают устанавливать новую популяцию жуков в благоприятных местообитаниях. После установления большинство этих жуков заменяются короткокрылыми (нелетающими) жуками. [10] [5] Обе морфы наследуются согласно менделевской генетике , причем нелетающая морфа является доминантным геном, а летающая морфа — рецессивным геном. В процессе установления новой колонии жуков в новой среде обитания летающая морфа имеет конкурентное преимущество, но после того, как новая колония установлена, нелетающая морфа имеет конкурентное преимущество, и большая часть популяции будет представлена ​​этой морфой. [10]

Ссылки

  1. ^ "Pterostichus melanarius (PTESML)[Обзор]| Глобальная база данных ЕОКЗР". gd.eppo.int . Получено 2024-04-05 .
  2. ^ abcdefghijklmnopqr Буш, Анна К; Уэм, Брайана Э; Тукер, Джон Ф (2021-09-07). «История жизни, биология и распространение Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) в Северной Америке». Environmental Entomology . 50 (6): 1257–1266. doi : 10.1093/ee/nvab090. ISSN  0046-225X. PMID  34492115.
  3. ^ abcdefghij Буш, Анна (2016). «История жизни Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) и ее значение для биологического контроля полевых культур».
  4. ^ abc Фурнье, Элизабет; Лоро, Мишель (2002-01-01). "Пищевая активность жужелиц Pterostichus melanarius Ill. в местообитаниях на краю поля". Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 89 (3): 253–259. doi :10.1016/S0167-8809(01)00216-X. ISSN  0167-8809.
  5. ^ Аб Хилл, Бенджамин Т. (2012). «Обширное Schweinefreilandhaltung und ihre Auswirkung auf tierische Lebensgemeinschaften am Beispiel der Laufkäfer (Coleoptera: Carabidae)». archive.ub.uni-marburg.de (на немецком языке). дои : 10.17192/z2013.0228 . Проверено 2 апреля 2024 г.
  6. ^ ab Matalin, AV (2006-05-01). "Географическая изменчивость жизненного цикла Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae)". Entomological Review . 86 (4): 409–422. doi :10.1134/S0013873806040051. ISSN  1555-6689.
  7. ^ ab Трушицына, ОС; Маталин, АВ (2016-04-01). "Особенности жизненного цикла Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae) на мозаичных пойменных лугах". Энтомологическое обозрение . 96 (2): 144–159. doi :10.1134/S0013873816020020. ISSN  1555-6689.
  8. ^ Автаева, ТА; Суходольская, РА; Бригадыренко, ВВ (2021-06-15). «Моделирование биоклиматического ареала Pterostichus melanarius (Coleoptera, Carabidae) в условиях глобального изменения климата». Biosystems Diversity . 29 (2): 140–150. doi : 10.15421/012119 . ISSN  2520-2529.
  9. ^ abc Guy, Adam G.; Bohan, David A.; Powers, Stephen J.; Reynolds, Andrew M. (2008-09-01). «Избегание запаха конспецифических жужелиц: механизм возникновения моделей поиска без чешуи». Animal Behaviour . 76 (3): 585–591. doi :10.1016/j.anbehav.2008.04.004. ISSN  0003-3472.
  10. ^ abc Bourassa, Stephane; Spence, John; Hartley, Dustin J.; Lee, Seung Il (2011-11-16). «Диморфизм крыльев и расширение популяции Pterostichus melanarius (Illiger, 1798) в малых и больших масштабах в центральной Альберте, Канада (Coleoptera, Carabidae, Pterostichini)». ZooKeys (147): 545–558. doi : 10.3897/zookeys.147.2097 . ISSN  1313-2970. PMC 3286251 . PMID  22379390. 
  11. ^ Symondson, WOC; Glen, DM; Wiltshire, CW; Langdon, CJ; Liddell, JE (1996). «Влияние методов обработки почвы и методов утилизации соломы на хищничество Pterostichus melanarius (Coleoptera: Carabidae) по отношению к слизням (Gastropoda: Pulmonata) на пахотном поле». Журнал прикладной экологии . 33 (4): 741–753. doi :10.2307/2404945. ISSN  0021-8901. JSTOR  2404945.


Значок заглушки

Эта статья, связанная с Carabidae , является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pterostichus_melanarius&oldid=1255298403"