Сфециус большой | |
---|---|
Две осы Sphecius grandis спариваются (самец вверху, самка внизу) в Биг-Бенде, штат Техас . | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Анималия |
Тип: | Членистоногие |
Сорт: | Насекомые |
Заказ: | Перепончатокрылые |
Семья: | Бембициды |
Род: | Сфеций |
Разновидность: | С. Грандис |
Биномиальное имя | |
Сфециус большой ( Сэй , 1823) [1] [2] | |
Синонимы | |
Стизус Грандис Сэй, 1823 |
Sphecius grandis , также называемый западным убийцей цикад , является видом ос-убийц цикад ( Sphecius ). Западный вид имеет ту же самую биологию гнездования , что и его собрат, восточный убийца цикад ( S. speciosus ). S. grandis , как и все другие виды рода Sphecius , в основном обеспечиваетсвое потомство цикадами . Он образует гнездовые скопления, спаривается и выводит потомство один раз в год , в июле и начале августа. Оса в среднем имеет длину от 3 см (1 дюйм) до 5 см (2 дюйма) и янтарно-желтого цвета с желтыми кольцами на брюшке .
Осы рода Sphecius обычно не агрессивны и используют свой яд в основном для того, чтобы парализовать цикад, которых они забирают в свои гнезда, чтобы накормить своих детенышей. Самки ловят около четырех или более цикад для пропитания, помещают их в ячейки для расплода и откладывают в них яйца. S. grandis является эндемиком Центральной Америки , Мексики и западной части Соединенных Штатов и встречается на большей средней высоте, чем другие виды Sphecius . Самцы-убийцы западных цикад появляются раньше самок, но обычно умирают всего через пару дней.
Sphecius grandis можно отличить от S. convallis (тихоокеанская цикадовая оса) по окраске брюшных тергитов . Раньше эти два вида различали по количеству тергитов с желтыми отметинами (пять у S. grandis и три у S. convallis ), но более позднее исследование показало, что этого признака недостаточно для различения двух видов. Однако их можно отличить по плотности пунктировки на первом и втором тергитах.
Западный убийца цикад был впервые описан американским натуралистом Томасом Сэем в 1824 году в Мадера-Каньоне , Аризона, как Stizus grandis . Его видовое название — латинское прилагательное grandis, означающее «большой». Это один из пяти видов рода Sphecius в Северной Америке. [3]
Совсем недавно возникло подозрение, что западный убийца цикад представляет более одного вида. Он встречается совместно с восточным убийцей цикад ( S. speciosus ) и тихоокеанским убийцей цикад ( S. convallis ) в национальном парке Биг-Бенд в Техасе. Там три осы охотятся и гнездятся в одних и тех же местах, а восточный и западный убийцы цикад охотятся на один и тот же вид цикад. Анализ митохондриальной ДНК показал, что западный убийца цикад содержит две расходящиеся клады , которые могут представлять разные виды. Две клады, по-видимому, разделены Скалистыми горами , причем один встречается в основном на юге и востоке, другой на западе. [4]
Размером от 3 до 5 см (от 1 до 2 дюймов) в длину, западный убийца цикад очень похож на своего восточного кузена Sphecius speciosus , с рыжевато- черным оттенком тела, янтарными полосами и желтым брюшком. [3] [5] [6] Западный убийца цикад имеет рыжие пятна на первом и втором тергитах, а желтые отметины обычно можно найти от первого до пятого, хотя есть некоторые вариации. [3] В среднем длина передних крыльев самок составляет от 2,5 до 3 см (от 0,98 до 1,18 дюйма). [7] Самки крупнее самцов и живут в течение года, времени, достаточного для того, чтобы произвести выводок, тогда как самцы умирают всего за несколько дней, как раз достаточного для оплодотворения самки. [6] В книге Стивена Дж. Филлипса « Естественная история пустыни Сонора » он описал их как внешне напоминающих «огромных желтожакетов или шершней» и заявил, что они «мощные летуны с фасеточными глазами». [8] В среднем самцы весят 95 мг , а самки намного тяжелее — 256 мг, [9] вероятно, из-за дополнительного веса яичников, развивающихся яиц и питательных резервов. Тем не менее, соотношение между массой летательных мышц и массой тела одинаково для обоих полов. [10]
Отличить S. grandis от четырех других видов Sphecius Нового Света ( S. convallis , S. hogardii , S. speciosus , S. spectabilis ) сложно. Самка S. convallis изначально отличалась от самки S. grandis желтыми отметинами с первого по третий гастральные тергиты у S. convallis и желтыми отметинами на всех тергитах у S. grandis . Однако этого оказалось недостаточно для правильной идентификации, поскольку положение отметин может различаться у разных ос одного и того же вида. [3]
Чарльз В. Холлидей и Джозеф Р. Коэльо разработали новый ключ в 2004 году для идентификации видов Sphecius , исследовав 4451 осу из пяти видов Нового Света и отметив, что 98% исследованных самок ос S. convallis имели желтые отметины на брюшных тергитах от одного до четырех (или меньше), а у S. grandis 98% были желтые отметины от одного до пяти тергитов (или больше). 2% процентов S. grandis , которые перекрывались с S. convallis , определялись плотностью пунктировки цвета первого тергита по сравнению со вторым. Было обнаружено, что отметины у самцов S. grandis были такими же, как у самок. [3]
Было обнаружено, что западная оса-убийца цикада способна к терморегуляции , что позволяет ей сохранять территорию в течение дня. [11] Исследование Джозефа Р. Коэльо показало, что во время территориального патрулирования у этого вида была высокая и регулируемая температура грудной клетки . Эксперименты показали, что оса обладает способностью переносить тепло из грудной клетки в брюшко, и что брюшко, как правило, остается холоднее грудной клетки. Мертвые осы, помещенные на солнце, достигали аномально высоких температур по сравнению с теми, что находились на близлежащих растениях. [12]
После вылупления потомство питается тканями цикад, предоставленными их матерью. Самцы появляются раньше самок, и оба пола сексуально восприимчивы с момента появления в июле до начала августа, когда они спариваются и высиживают потомство. Английский натуралист Чарльз Дарвин предположил, что модель появления самцов раньше самок развилась в результате естественного отбора, чтобы улучшить шансы самцов на спаривание. Время появления самок эволюционировало, чтобы соответствовать аналогичному появлению видов цикад этого района, Tibicen duryi и T. parallela , на которых они охотятся для обеспечения своих гнезд провизией. [13] У многих есть желтые отметины, расположенные на их тергитах ( спинная часть ), хотя некоторые были обнаружены только с первого по пятый тергит. [3]
Поскольку самцы появляются раньше самок, самцы конкурируют за территории для спаривания, окружающие гнезда, в которых находятся самки. Во время драки самцы рискуют повредить свои крылья или конечности, бодаясь и сцепляясь. [14] Другой метод защиты — схватить другого самца и поднять его высоко в воздух, что считается демонстрацией силы. Как правило, чем крупнее самец, тем больше он доминирует в боях. [15] Возраст влияет на успешность защиты и безопасности территории; чем моложе оса, тем больше шансов на успешный захват территории. Некоторые мелкие самцы даже используют тактику нетерриториального спаривания, [16] и задерживают свое появление, чтобы иметь более справедливые шансы на выживание. [17]
Выйдя из гнезда, самка сексуально восприимчива, но не выбирает себе пару, а вместо этого совокупляется с первым самцом своего вида, который ее найдет. [13] После того, как самка спарилась, она отвергает все попытки других ос совокупиться.
Самцы садятся на насест после выхода из гнезда. Они выбирают область рядом с гнездом с самками внутри и охраняют территорию вокруг него, чтобы иметь больше шансов на спаривание. Они, как правило, садятся на множество различных субстратов, таких как пни, галька, древесина, сорняки, травинки и низкие ветки деревьев. Самцы принимают настороженную позу, готовые к вызову со стороны другого самца или хищника. Одно исследование, проведенное поведенческим экологом Джоном Олкоком , показало, что подавляющее большинство помеченных ос возвращались на один и тот же насест день за днем, а два самца менялись местами между двумя разными участками. [18] Вид редко садится на землю. [12]
У него та же самая гнездовая биология, что и у S. speciosus . [7] Все цикадовые убийцы — наземные насекомые, и скопления гнезд могут содержать до сотен гнезд, в каждом из которых находится одна самка-провиз. [4] Их туннель в основном прокладывается в хорошо дренированной, голой песчаной почве, [19] часто под тротуарами, [20] но, как правило, находится под прямыми солнечными лучами. Примерно 90% своей жизни он проводит под землей в качестве личинки. [21] Он редко заселяет земли, богатые растительностью, чтобы получить больше солнца. Курганы легко узнать по их отличительному U-образному входу для копания. [19]
Sphecius grandis имеет очень похожие привычки гнездования и питания с другими представителями своего рода, в первую очередь Sphecius speciosus . [7] [13] Как и в случае с S. speciosus , [22] самка охотится на цикад в низких стволах деревьев, ей помогают крики самцов цикад, и парализует насекомое, пронзая центральную нервную систему своим жалом . [19] [20] Она тащит цикад обратно в свое гнездо, чтобы поместить их в ячейки выводка, в которые она в конечном итоге откладывает по одному яйцу на ячейку. [7] Самки переносят цикад, которые в среднем на 88% тяжелее их собственной массы тела. Была выдвинута гипотеза, что убийцы цикад также могут иметь способность ловить цикад в полете. [10] В каждой ячейке выводка находится примерно две или более цикад. [7] [19] Когда личинки вылупляются, цикада обеспечивает потомство пищей. [7]
Осы предпочитают охотиться на самок цикад, потому что у них больше потребляемой ткани, но самцов цикад легче обнаружить, что объясняет системный перекос в сторону самцов. [23] В основном они охотятся на Tibicen duryi , Tibicen dealbata и Tibicen parallela . [24] [25] Убийцы цикад способны к терморегуляции , что позволяет им охотиться на цикад в течение дня, когда цикады наиболее заметны. [11] Этот вид в основном безвреден для человека. [20] Некоторые самцы, появляясь рано, залетают на деревья, чтобы питаться соком , [18] и известно, что этот вид питается нектаром . [19] [26]
Укусы этого вида получили оценку летальности 46 LC, измеренную по формуле LC = мкг ⁄ LD 50 (LC = «летальная емкость», мкг = «яд в насекомом», LD 50 = « мкг ⁄ г яда», г = «размер млекопитающего, получающего дозу» и LD = «летальная доза»). [27] [28]
Западные убийцы цикад встречаются на большей высоте, чем большинство других видов Sphecius , и симпатричны с видами S. convallis и S. speciosus , хотя S. grandis в среднем встречаются на большей высоте, чем S. convallis . Исследование показало, что средняя высота для S. grandis составила 755 м ± 23,3 м, по сравнению с более низкими результатами для S. speciosus (219 м ± 4,7 м), S. convallis (582 м ± 30,9 м) и S. hogardii (18 м ± 5 м). [29] Вид является неарктическим и неотропическим , встречается от Центральной Америки до западных Соединенных Штатов , [25] в Нью-Мексико , Калифорнии и каждом штате к западу от Скалистых гор , за исключением Вайоминга , а также Канзаса , Оклахомы и Небраски . [30] [31] S. grandis чаще всего встречается в прибрежных зонах . Он наблюдался в таких местах Мексики, как Северная Нижняя Калифорния , Южная Нижняя Калифорния , Коауила , Нуэво-Леон , Тамаулипас и Юкатан , а также в Гранаде ( Никарагуа ), Гуанакасте ( Коста-Рика ) и Гондурасе . [29]
Осы Sphecius grandis часто взаимодействуют с людьми из-за своей склонности устраивать свои гнезда на задних дворах, в садах и на тротуарах. [20] Борьба с вредителями в основном не нужна, поскольку они гнездятся в местах с небольшим количеством или полным отсутствием растительности, обычно игнорируют людей, а самки не агрессивны, склонны приберегать свой яд для своей добычи — цикад, [6] но ужалят, если их схватить или на них наступить. [19] [31] [32] Несмотря на их большой размер, будучи самой крупной осой, обитающей в Калифорнии, [31] сообщается, что их жало может быть от просто вызывающего онемение и острого до умеренного. [28] [33] Самцы, хотя и меньше по размеру, более агрессивны и менее терпимы к беспокойству. [19]