Микангий
Структуры тела, приспособленные для транспортировки симбиотических грибов
Пронотальная микангия жука-амброзии Xylosandrus
crassiusculus

Термин микангий (мн. ч., микангия ) используется в биологии для обозначения особых структур на теле животного, которые приспособлены для транспортировки симбиотических грибов (обычно в форме спор ). Это наблюдается у многих насекомых-ксилофагов (например, рогохвостов и короедов), которые, по-видимому, получают большую часть своего питания от переваривания различных грибов, растущих среди волокон древесины. В некоторых случаях, как у жуков-амброзиевых (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae и Platypodinae), грибы являются единственной пищей, а выемки в древесине просто создают подходящую микросреду для роста гриба. В других случаях (например, южный сосновый короед, Dendroctonus frontalis ), древесная ткань является основной пищей, и грибы ослабляют защитную реакцию растения-хозяина. [1]

Некоторые виды форетических клещей , которые ездят на жуках, имеют свой собственный тип микангиума, но по историческим причинам таксономисты клещей используют термин акаринарий . Помимо езды на жуках, клещи живут вместе с ними в их норах в древесине. [2] [3]

Источник

Эти структуры были впервые систематически описаны Элен Франке-Гросманн в 1956 году. [4] Затем Лех Р. Батра [5] ввел слово микангия : [6] современное латинское слово, образованное от греческого myco «гриб» + angeion «сосуд».

Функция

Наиболее распространенной функцией микангии является сохранение и высвобождение симбиотического инокулята . Обычно симбиотический инокулят в микангии приносит пользу их переносчикам (обычно насекомым или клещам), помогая им адаптироваться к новой среде или обеспечивая питательными веществами самих переносчиков и их потомков . [7]

Например, амброзиевый жук ( Euwallacea fornicatus ) переносит симбиотический грибок Fusarium . Когда жук вгрызается в растение-хозяина, он высвобождает симбиотический грибок из своего микангиума. Симбиотический грибок становится фитопатогеном, ослабляя устойчивость растения-хозяина. [8] Тем временем грибок быстро разрастается в галереях, являясь основной пищей жука. [8] После размножения созревающие жуки заполняют свои микангии симбионтом, прежде чем отправиться на охоту за новым растением-хозяином. [9]

Таким образом, микангии играют важную роль в защите инокулята от деградации и загрязнения. Структуры микангий всегда напоминают мешочек или контейнер с крышками или небольшим отверстием, которые уменьшают возможность попадания загрязняющих веществ извне. [4] Как микангии высвобождают свой инокулят, до сих пор неизвестно.

Микангии и симбиотический инокулят

Большую часть инокулята в микангиях составляют грибы. Симбиотический инокулят большинства короедов и амброзиевых жуков составляют грибы, относящиеся к Ophiostomatales ( Ascomycota : Sordariomycetidae ) и Microascales ( Ascomycota : Hypocreomycetidae ). [7] Симбиотические грибы в микангиях древоточцев — Amylostereaceae ( Basidiomycota : Russulales ). [10] Симбиотические грибы в микангиях ящероголовых жуков — дрожжи ( Ascomycota : Saccharomycetales ). [11] Симбиотические грибы в микангиях корабельных жуков — Endomyces ( Ascomycota : Dipodascaceae ). [12] Симбиотические грибы в микангиях листовертки — это грибы Penicillium ( Ascomycota : Trichocomaceae ). [13] Помимо вышеуказанных первичных симбиотических грибов, из микангиев были выделены вторичные грибы и некоторые бактерии . [14]

Микангии у насекомых

Микангия вкороеды и амброзиевые жуки

Оральная микангия у амброзиевого жука Ambrosiodmus

Микангии короедов и амброзиевых жуков ( Curculionidae : Scolytinae и Platypodinae ) часто представляют собой сложные кутикулярные инвагинации для транспортировки симбиотических грибов. [2] [7] Короеды, питающиеся флоэмой ( Curculionidae : Scolytinae ), обычно имеют многочисленные мелкие ямки на поверхности своего тела, в то время как амброзиевые жуки (многие Scolytinae и все Platypodinae), которые полностью зависят от своего грибкового симбионта, имеют глубокие и сложные сумки. [7] Эти микангии часто снабжены железами, выделяющими вещества для поддержки спор грибов и, возможно, для питания мицелия во время транспортировки. [15] Во многих случаях вход в микангий окружен пучками щетинок , помогающих соскабливать мицелий и споры со стенок туннелей и направлять споры в микангий. Микангии амброзиевого жука очень разнообразны. Разные роды или трибы с разными видами микангиев. Некоторые из них — оральные микангии в голове, [7] например, род Ambrosiodmus и Euwallacea . [16] Некоторые — пронотальные микангии, например, род Xylosandrus и Cnestus . [17]

Микангия вдревесные осы(рогохвосты)

Микангии древоточцев ( Hymenoptera: Siricidae) были впервые описаны Бухнером. [18] В отличие от весьма разнообразных типов короедов и амброзиевых жуков , древоточцы имеют только пару микангиев на вершине яйцеклада . Затем, когда самки откладывают яйца внутрь растения-хозяина, они впрыскивают симбиотические грибы из микангиев и фитотоксичную слизь из другой резервуарообразной структуры. [19]

Микангия вящерообразные жуки

Один вид ящероголова Doubledaya bucculenta (Coleoptera: Erotylidae: Erotylidae ) имеет микангии на тергуме восьмого брюшного сегмента. Эти микангии, связанные с яйцекладом, присутствуют только у взрослых самок. Перед тем как Doubledaya bucculentnta откладывают яйца и вводят симбиотические микроорганизмы в недавно погибший бамбук , они выкапывают небольшое отверстие в стебле бамбука . [11]

Микангия вкорабельные жуки

Корабельный древоточец ( Coleoptera : Lymexylidae ) — еще одно семейство жуков-древоточцев, живущих с симбиотическими грибами. Бухнер впервые обнаружил их микангии, расположенные на вентральной стороне длинного яйцеклада. [20] Эти микангии образуют пару покровных карманов по обе стороны около кончика яйцевода. Когда самка откладывает яйца, новые яйца покрываются спорами гриба.

Микангия влистовертящие долгоносики

Самки долгоносиков-листовертов рода Euops ( Coleoptera : Attelabidae ) хранят симбиотические грибы в микангии, которые находятся между первым вентральным сегментом брюшка и тораксом. [13] В отличие от микангиев, ассоциированных с яйцекладом, у древоточцев, ящероголовых жуков и корабельных жуков-древоточцев, микангии долгоносиков-листовертов представляют собой пару инкубаторов спор на переднем конце брюшка. Этот микангий образован тазиком и метентостернитом на заднем конце торакса. [10]

Микангия вжуки-олени

Самка малого жука-оленя выворачивает микангий вскоре после вылупления

Микангии жуков-оленей ( Coleoptera : Lucanidae ) были обнаружены в Японии только в этом столетии. [21] Этот микангий, связанный с яйцекладом, расположен в дорсальной складке покрова между двумя последними тергальными пластинами взрослых самок. Он был исследован у многих видов. [22] [23] [24] Самка выворачивает микангий в первый раз вскоре после вылупления; это делается для того, чтобы извлечь симбионтов, оставленных личинкой в ​​куколочной камере, когда она опорожняла свой кишечник перед окукливанием. Позже, во время откладывания яиц, она выворачивает его, чтобы передать инокулят следующему поколению. [25]

Ссылки

  1. ^ Paine, TD; Stephen, FM (1987-01-01). «Грибы, связанные с южным сосновым жуком: избегание индуцированной защитной реакции у ладанной сосны». Oecologia . 74 (3): 377– 379. Bibcode : 1987Oecol..74..377P. doi : 10.1007/bf00378933. JSTOR  4218483. PMID  28312476. S2CID  20763037.
  2. ^ ab Francke-Grossmann H. (1967). Эктосимбиоз у насекомых, обитающих в древесине . В: M. Henry (ред.) Symbiosis , т. 2. Academic Press, Нью-Йорк. С. 141-205.
  3. ^ Мори, Бойд А.; Проктор, Хизер К.; Уолтер, Дэвид Э.; Эвенден, Майя Л. (2011-02-01). «Форетические клещи-ассоцианты горного соснового лубоеда на переднем крае заражения в северо-западной Альберте, Канада». Канадский энтомолог . 143 (1): 44–55 . doi :10.4039/n10-043. ISSN  1918-3240. S2CID  86284129.
  4. ^ ab Франке-Гросманн, Х. 1956. Hautdrüsen als träger der pilzsymbiose bei ambrosiakäfern. Zeitschrift für Morphologie und Ökologie der Tiere 45: 275–308.
  5. ^ Батра, Лех (1963). «Экология грибов амброзии и их распространение жуками». Труды Канзасской академии наук . 66 (2): 213– 236. doi :10.2307/3626562. JSTOR  3626562.
  6. ^ Батра, Л. Р. (1963). «Экология грибов амброзии и их распространение жуками». Trans. Kans. Acad. Sci . 66 (2): 213– 236. doi :10.2307/3626562. JSTOR  3626562.
  7. ^ abcde Хулсер, 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 . PMID  27860522.
  8. ^ Аб Кассон, Мэтью Т.; О'Доннелл, Керри; Руни, Алехандро П.; Раковина, Стейси; Плётц, Рэнди К.; Плётц, Джилл Н.; Конкол, Джошуа Л.; Каррильо, Дэниел; Фриман, Стэнли (1 июля 2013 г.). «Чрезмерная любовь к Fusarium: филогенетическое разнообразие фузариев, выращиваемых жуками-амброзиями рода Euwallacea на авокадо и других растениях-хозяевах». Грибковая генетика и биология . 56 : 147–157 . doi :10.1016/j.fgb.2013.04.004. ПМИД  23608321.
  9. ^ "чайный сверлильщик, Euwallacea fornicatus". Избранные существа .
  10. ^ аб Сакураи, Кадзухико (1985). «Долгоносик латтелабидный (Euops splendida) выращивает грибы». Журнал этологии . 3 (2): 151–156 . doi : 10.1007/BF02350306. ISSN  0289-0771. S2CID  30261494.
  11. ^ аб Токи, Ватару; Танахаши, Масахико; Тогаши, Кацуми; Фукацу, Такема (27 июля 2012 г.). «Грибное земледелие у несоциального жука». ПЛОС ОДИН . 7 (7): e41893. Бибкод : 2012PLoSO...741893T. дои : 10.1371/journal.pone.0041893 . ISSN  1932-6203. ПМК 3407107 . ПМИД  22848648. 
  12. ^ Лингнес, Арканзас (1958). «Изучение Hylecoetus dermestoides L. под и др. на bjorkestokker в Sunnmore 1954-1955». Норский энтомолог Тидсскриф . 10 : 221–235 .
  13. ^ Аб Кобаяши, Чисато; Фукасава, Ю; Хиросе, Дай; Като, Макото (16 августа 2007 г.). «Вклад симбиотических микангиальных грибов в питание личинок листовертки». Эволюционная экология . 22 (6): 711–722 . doi : 10.1007/s10682-007-9196-2. ISSN  0269-7653. S2CID  29669166.
  14. ^ Hulcr, J.; Rountree, NR; Diamond, SE; Stelinski, LL; Fierer, N.; Dunn, RR (2012-05-01). "Микангии амброзиевых жуков являются хозяевами сообществ бактерий". Microbial Ecology . 64 (3): 784– 793. doi : 10.1007/s00248-012-0055-5 . ISSN  0095-3628. PMID  22546962.
  15. ^ Сикс, Диана (2003). Симбиозы короеда и гриба . Contemporary Topics in Entomology. Vol. 20032558. pp.  97– 144. doi :10.1201/9780203009918.ch7 (неактивен 2024-11-12). ISBN 978-0-8493-1286-1. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  16. ^ Ли, Ю; Симмонс, Дэвид Раберн; Бейтман, Крейг К.; Шорт, Дилан ПГ; Кассон, Мэтью Т.; Рабалья, Роберт Дж.; Халкер, Джири (14.09.2015). "Новый симбиоз грибов и насекомых: культивирование, молекулярные и гистологические методы определения сапрофитных мутуалистов полипоровых жуков Ambrosiodmus Ambrosia". PLOS ONE . 10 (9): e0137689. Bibcode : 2015PLoSO..1037689Y. doi : 10.1371/journal.pone.0137689 . ISSN  1932-6203. PMC 4569427. PMID 26367271  . 
  17. ^ Стоун, У. Д.; Небекер, ТЕ; Монро, ВА; МакГоун, JA (2007-02-01). «Ультраструктура мезонотального миканга Xylosandrus mutilatus (Coleoptera: Curculionidae)». Канадский журнал зоологии . 85 (2): 232– 238. doi :10.1139/z06-205. ISSN  0008-4301.
  18. ^ Бюхнер, П. 1928: Holznahrung und Symbiose. Vortrag gehalten auf dem X Internationalen Zoologentag цу Будапешт, 8 сентября 1927 г. Берлин: Springer, стр. 13–16.
  19. ^ Coutts, MP (1969). «Механизм патогенности Sirex noctilio в Pinus radiata. II. Эффекты слизи S. noctilio». Aust. J. Biol. Sci . 22 : 1153– 1161. doi : 10.1071/BI9691153 .
  20. ^ Казари, Соня А.; Тейшейра, Эдсон Поссидонио (2011). «Личинка Atractocerus brasiliensis (Lepeletier & Audinet-Serville, 1825) (Lymexylidae, Atractocerinae)». Папейс Авульсос де Зоология . 51 (12): 197–205 . doi : 10.1590/S0031-10492011001200001 . ISSN  0031-1049.
  21. ^ Танахаши, М.; Кубота, К.; Мацусита, Н.; Тогаси, К. (2010). «Открытие микангии и связанных с ней дрожжей, ферментирующих ксилозу, у жуков-оленей (Coleoptera: Lucanidae)». Naturwissenschaften . 97 (3): 311– 317. Bibcode : 2010NW.....97..311T. doi : 10.1007/s00114-009-0643-5. PMID  20107974. S2CID  2650646.
  22. ^ Танахаши, М.; Кубота, К.; Мацусита, Н.; Тогаси, К. (2010). «Открытие микангии и связанных с ней дрожжей, ферментирующих ксилозу, у жуков-оленей (Coleoptera: Lucanidae)». Naturwissenschaften . 97 (3): 311– 317. Bibcode : 2010NW.....97..311T. doi : 10.1007/s00114-009-0643-5. PMID  20107974. S2CID  2650646.
  23. ^ Танахаши М., Фремлин М. (2013). «Тайна дрожжей миканга малого жука-оленя Dorcus parallelipipedus (L.) (Coleoptera: Lucanidae)». Бюллетень Общества энтомологов-любителей . 72 (510): 146–152 .
  24. ^ Танахаши, Масахико; Хоус, Колин Дж. (2016). «Наличие микангиума у ​​европейского Sinodendron cylindricum (Coleoptera: Lucanidae) и связанных с ним симбионтов дрожжей». Журнал науки о насекомых . 16 : 76. doi : 10.1093/jisesa/iew054. PMC 4948600. PMID  27432353 . 
  25. ^ Фремлин М.; Танахаши М. (2015). «Полово-диморфное поведение после выключения европейского жука-оленя Lucanus cervus (L.) (Coleoptera: Lucanidae)». Mitteilungen der Schweizerischen Entomologischen Gesellschaft . 88 : 29–38 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mycangium&oldid=1266109647"