Timema cristinae
Виды насекомых

Timema cristinae
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Членистоногие
Сорт:Насекомые
Заказ:Призрачные грибы
Семья:Timematidae
Род:Тимема
Разновидность:
Т. cristinae
Биномиальное имя
Timema cristinae
Викери, 1993 г.

Timema cristinae , или тайма Кристины , является видом палочников из семейства Timematidae . Этот вид назван в честь человека, который первым его нашел и собрал, Кристины Сандовал. [1] Он встречается в Северной Америке, в небольшом регионе на юге Калифорнии, США. [2] T. cristinae является одним из самых маленьких видов палочников. [1] Они не летают и питаются кустарниками, на которых живут. [3]

Описание

T. cristinae — один из самых маленьких видов палочников, взрослые особи достигают всего 2–3 см в длину. [1] [4] У них округлые тела, удлиненное брюшко и нет крыльев. [5] У этого вида также наблюдается половой диморфизм . [5] Самцы меньше (~2 см в длину) и тоньше самок (~3 см в длину), а также их можно отличить по красным ногам. [4] Самцы и самки также различаются по форме и размеру нижней челюсти, причем нижняя челюсть самок намного длиннее, чем у самцов. [5]

T. cristinae обладает прекрасным обонянием. [6] Это известно, поскольку было обнаружено, что у них больше обонятельных белков, чем у других изученных видов фазмид. [6]

Морфы

T. cristinae полиморфен как по цвету тела, так и по рисунку. [ 1] [2] [3] [4] [5] Было описано по крайней мере четыре различных морфы T. cristinae . [4] Зеленая морфа (которая имеет зеленое тело без рисунка), красная морфа (красное тело без рисунка), серая морфа (серое тело без рисунка) и полосатая морфа, которая имеет такое же зеленое тело, как и зеленая морфа, но также имеет белую полосу по всей длине спины. [2] [4] Хотя эти морфы различаются по другим признакам, их наиболее различимые различия заключаются в цвете тела и рисунке (полоса или отсутствие полосы). [2] Также упоминается меланистическая морфа, которая темно-коричневато-серая и не имеет полос, но неясно, является ли это отдельной морфой или альтернативным названием для серой морфы. [3] Зеленая морфа изображена в поле вида с правой стороны этой страницы. [3]

Распространение и среда обитания

Это фотография цветов и листьев растения вида Adenostoma fasciculatum.
Один из видов растений-хозяев T. cristinae , Adenostoma fasciculatum
Это фотография цветов и листьев растения вида Ceanothus spinosus.
Один из видов растений-хозяев T. cristinae , Ceanothus spinosus

Этот вид произрастает в Прибрежном хребте на юге Калифорнии, США. [2] Он встречается исключительно в небольшом регионе горной среды обитания (~30 км2 ) , покрытом чапаралем — особым типом кустарникового растительного сообщества. [2] Это единственный вид Timema, обнаруженный в этой области. [2] Специфическая среда обитания T. cristinae — кустарники. [2] В частности, он наиболее распространен на двух видах кустарников: Adenostoma fasciculatum ( Rosaceae ) и Ceanothus spinosus ( Rhamnaceae ). [2] Эти два вида растений сильно различаются по внешнему виду, особенно в отношении их листьев. [2] Первый ( A. fasciculatum ) имеет небольшие игольчатые листья, которые растут густыми пучками вдоль его ветвей. [2] Второй ( C. spinosus ) имеет широкие овальные листья, которые не растут так сгруппированными вместе. [2] Эти различия, вероятно, ответственны за две различные морфы T. cristinae: «зеленую» морфу и «полосатую» морфу (которая также зеленая, но имеет белую полосу вдоль спины). [2] Исследования показали, что зеленая морфа лучше всего маскируется на листьях кустарников C. spinosus , тогда как полосатая морфа лучше всего маскируется на листьях кустарников A. fasciculatum . [2] [3] Наконец, меланистическая морфа маскируется на стеблях обоих этих растений-хозяев, но очень заметна на листьях любого из них. [3]

Репродукция

Самки способны размножаться в течение всей своей жизни, но откладывают только одно яйцо за раз. [7] Когда они откладывают яйца, самки заглатывают почву, которую затем используют для тщательного покрытия яйца по мере его откладывания. [7] [8] Интересно, что яйца, которые не имеют доступа к почве, никогда не вылупляются. [7] Часто яйца просто сбрасываются с растений-хозяев, хотя иногда особи используют свои брюшки, чтобы вставить их в почву. [7] Большинство яиц откладываются в апреле и мае и проходят через процесс покоя — называемый диапаузой — когда они задерживают развитие; это длится примерно 8 месяцев, пока вылупление не начнется в декабре. [7] Яйца не вылупляются все сразу, вместо этого вылупление разбросано в течение декабря и января. [7] Иногда некоторые яйца остаются в состоянии покоя еще год, ожидая вылупления до следующего декабря-января. [7]

Спаривание у T. cristinae начинается с того, что самец забирается на живот самки. [9] Затем он приступает к ухаживанию, которое включает в себя размахивание ногами и антеннами, прежде чем попытаться совокупиться. [9] После того, как самцы прекращают ухаживание, они остаются неподвижными на спине самки. [9] Спаривание у T. cristinae длится несколько часов, после чего самцы продолжают ездить на самках в течение нескольких часов или даже дней, чтобы помешать им спариваться с другими самцами. [7] Однако это не мешает самкам T. cristinae практиковать полиандрию , то есть спариваться с несколькими самцами. [7]

Поведение

Молодь и взрослые особи T. cristinae остаются неподвижными на своих растениях в течение дня, предпочитая питаться и ходить только ночью. [4] Когда их растение-хозяин потревожено (например, при встряхивании ветвей), особи часто падают на землю. [4] Один из способов, которым они избегают хищников, — это поведение , имитирующее смерть . [10] Во время такого поведения особь остается полностью неподвижной. [10] Не все особи в равной степени склонны имитировать смерть, такое поведение чаще всего наблюдается у особей меньшего размера. [10]

Экология

Было показано, что популяции T. cristinae способны выживать в лесных пожарах. [8] Это может быть связано с уникальным способом, которым самки покрывают свои яйца, заглатывая почву. [8]

Использование в исследованиях

Благодаря своим морфам T. cristinae используется в качестве эко-эволюционной модели для изучения текущего процесса эволюции . [2] [3] [4] [5] [11] [12] Большая часть этих исследований была сосредоточена на зеленых и полосатых морфах, поскольку они обеспечивают камуфляж для двух разных видов растений-хозяев: C. spinosus и A. fasciculatum соответственно. [2] [3] По сути, поскольку хищники, такие как птицы, способны легче идентифицировать особей определенной морфы, когда они находятся на «неправильном» растении-хозяине — том, для которого они не идеально замаскированы, — эти особи имеют меньше шансов выжить. [2] [3] Исследователи предсказывают, что это означает, что эти две морфы находятся в начале события видообразования , или, другими словами, зеленые и полосатые морфы станут двумя разными видами палочников, которые лучше всего адаптированы к одному или другому виду растений-хозяев. [2] [3] Это вызвало большой исследовательский интерес, поскольку позволяет исследователям изучать процесс эволюции в реальном времени, вместо того, чтобы работать в обратном направлении, чтобы выяснить, как и почему вид эволюционировал в несколько различных видов. [2] [12] Этот интерес даже привел к исследованиям, изучающим гены , которые определяют, какую морфу будет демонстрировать особь (какой цвет и рисунок она будет иметь). [11]

Кроме того, хотя T. cristinae существует только в небольшом регионе (~30 км2 ) , есть некоторые области, где присутствует только один из двух видов растений-хозяев, и другие области, где два вида растений-хозяев можно найти прямо рядом друг с другом. [12] Эти различные типы областей позволяют исследователям изучать два различных типа видообразования. [12] В областях, где есть только один вид растений-хозяев, они могут изучать аллопатрию , когда разные группы ( популяции ) разделены физическим барьером, поэтому они не могут размножаться друг с другом - в этом случае области с другими видами растений-хозяев просто слишком далеки. [12] В областях, где оба вида растений-хозяев встречаются прямо рядом друг с другом, исследователи могут изучать парапатрию , когда группы (популяции) вида становятся двумя разными видами, даже если их среды обитания лишь частично отделены друг от друга. [12] Это означает, что члены разных групп все еще могут время от времени размножаться друг с другом. [12]

Ссылки

  1. ^ abcd Викери, Вернон Р. (1993). «Пересмотр Timema Scudder (Phasmatoptera: Timematodea), включающий три новых вида». Канадский энтомолог . 125 (4): 657– 692. doi :10.4039/ent125657-4. ISSN  0008-347X. S2CID  86710665.
  2. ^ abcdefghijklmnopqrs Фаркас, Тимоти Э.; Мононен, Томми; Комо, Аарон А.; Хански, Илкка; Носил, Патрик (2013). «Эволюция камуфляжа приводит к быстрым экологическим изменениям в сообществе насекомых». Current Biology . 23 (19): 1835– 1843. doi : 10.1016/j.cub.2013.07.067 . ISSN  0960-9822. PMID  24055155.
  3. ^ abcdefghij Носиль, Патрик; Виллоутре, Ромен; Карвальо, Кларисса Ф. де; Фаркаш, Тимоти Э.; Сория-Карраско, Виктор; Федер, Джеффри Л.; Креспи, Бернард Дж.; Гомперт, Зак (2018). «Естественный отбор и предсказуемость эволюции у палочников Timema». Science . 359 (6377): 765– 770. Bibcode :2018Sci...359..765N. doi : 10.1126/science.aap9125 . ISSN  0036-8075. PMID  29449486.
  4. ^ abcdefgh Сандовал, Кристина П. (1994). «Дифференциальное визуальное хищничество на морфах Timema cristinae (Phasmatodeae: Timemidae) и его последствия для диапазона хозяев». Биологический журнал Линнеевского общества . 52 (4): 341– 356. doi :10.1111/j.1095-8312.1994.tb00996.x. ISSN  0024-4066.
  5. ^ abcde Рой, Денис; Зеехаузен, Оле; Носиль, Патрик (2013). «Половой диморфизм доминирует в использовании дивергентных растений-хозяев в трофической морфологии палочников». BMC Evolutionary Biology . 13 (1): 135. doi : 10.1186/1471-2148-13-135 . ISSN  1471-2148. PMC 3707739 . PMID  23819550. 
  6. ^ Аб Паркер, Даррен Дж.; Джорджевич, Елизавета; Швандер, Таня (2019). «Обонятельные белки палочников Timema». Границы экологии и эволюции . 7 : 1–7 . doi : 10.3389/fevo.2019.00101 . ISSN  2296-701X.
  7. ^ abcdefghi Арбутнотт, Девин; Креспи, Бернард Дж.; Швандер, Таня (2015). «Самки палочников спариваются и размножаются, чтобы найти совместимых партнеров». The American Naturalist . 186 (4): 519– 530. doi :10.1086/682675. ISSN  0003-0147. PMID  26655575. S2CID  3396989.
  8. ^ abc Сандовал, Кристина (2000). «Сохранение популяции палочников (Phasmatoptera: Timematodea) после лесного пожара». The Southwestern Naturalist . 45 (2): 123– 127. doi :10.2307/3672452. ISSN  0038-4909. JSTOR  3672452.
  9. ^ abc Арбутнотт, Девин; Креспи, Бернард Дж. (2009). «Ухаживание и дискриминация партнеров внутри и между видами Timema walking-sticks». Animal Behaviour . 78 (1): 53–59 . doi :10.1016/j.anbehav.2009.02.028. ISSN  0003-3472. S2CID  7926006.
  10. ^ abc Farkas, Timothy E. (2016). «Размер тела, а не неадекватный поток генов, объясняет поведение, притворяющееся смертью, у палочников Timema cristinae». Evolutionary Ecology . 30 (4): 623– 634. doi :10.1007/s10682-016-9832-9. ISSN  0269-7653. S2CID  17710171.
  11. ^ ab Comeault, Aaron A.; Carvalho, Clarissa F.; Dennis, Stuart; Soria-Carrasco, Víctor; Nosil, Patrik (2016). «Цветовые фенотипы находятся под схожим генетическим контролем у двух отдаленно родственных видов палочников Timema». Evolution . 70 (6): 1283– 1296. doi :10.1111/evo.12931. ISSN  0014-3820. PMID  27130287. S2CID  19130491.
  12. ^ abcdefg Nosil, P.; Sandoval, CP; Crespi, BJ (2006). «Эволюция предпочтения хозяина в аллопатрических и парапатрических популяциях Timema cristinae walk-sticks». Журнал эволюционной биологии . 19 (3): 929–942 . CiteSeerX 10.1.1.590.1454 . doi : 10.1111/j.1420-9101.2005.01035.x . ISSN  1010-061X. PMID  16674589. 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Timema_cristinae&oldid=1193801053"