Восточный желтожакет
Виды насекомых

Восточный желтожакет
Восточный желтожакет
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Членистоногие
Сорт:Насекомые
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Веспиды
Род:Веспула
Разновидность:
V. maculifrons
Биномиальное имя
Веспула пятнистая
( Бюйссон , 1905)
Синонимы
  • Vespa maculifrons Harris, 1853 (ном. Nud.)
  • Vespa communis Saussure, 1857 г. (до н.э.)
  • Веспа макулифронс Бюссон, 1905 год.
  • Веспа коммунис вар. Флавида Слейден, 1918 год.
  • Vespula flavida (Сладен, 1918)
  • Vespula inexspectata Эк, 1994 г.
  • Vespula inexpectata Landolt et al. , 2010 (Миссисипи)

Восточная оса желтая ( Vespula maculifrons ) — оса, обитающая в восточной части Северной Америки . [1] Хотя большинство их гнезд находятся под землей, их часто считают вредителями из-за того, что они гнездятся в зонах отдыха и зданиях. [2] Эта оса желтая — социальное насекомое , живущее колониями от сотен до тысяч особей. [3] Наряду со своим подсемейством Vespinae этот вид демонстрирует поддерживающую родительскую заботу о потомстве, разделение репродуктивных и бесплодных каст и перекрывающиеся поколения. [4] Они агрессивно защищают свои ульи от угроз и, как известно, наносят болезненные укусы.

Таксономия и филогенетика

V. maculifrons относится к семейству Vespidae , которое обычно встречается по всему Северному полушарию . V. maculifrons относится к подсемейству Vespinae , а эти виды относятся к желтохохлам . [5] Например, V. maculifrons обычно называют восточным желтохохлом и он имеет черно-желтый цвет, который отличает желтохохлов. [3] Видовое название maculifrons происходит от латинского слова macula , что означает пятно, и frons , что означает лоб. Это относится к пятнам на голове вида, что является еще одной отличительной характеристикой. Как и другие виды Vespula , V. maculifrons является общественной осой. В результате вид участвует в совместной заботе о потомстве и разделении между репродуктивными и нерепродуктивными группами. [5]

Описание и идентификация

V. maculifrons можно отличить от других видов ос из-за ее меньшего размера и рисунка брюшка. [3] Наиболее узнаваемыми чертами V. maculifrons являются черные и желтые линии на голове, груди и брюшке. В то время как тело изогнуто и шире головы, брюшко сужается в месте прикрепления к груди, которая тоньше брюшка . Линии на брюшке также различаются в зависимости от касты : у королев есть одна расширяющаяся черная линия, ближайшая к груди, за которой следуют более тонкие черные линии. У королев также есть две черные точки между каждой черной линией. [5] Особи этого вида имеют размер от 12,7 до 15,9 мм (0,5–0,625 дюйма). [6] и весят примерно 0,0014 унции (0,04 г). [7] Королевы являются самыми крупными, за ними следуют самцы, а затем рабочие. Гнездо V. maculifrons может иметь диаметр от 94 до 300 мм (3,7–11,8 дюйма), что позволяет содержать внутри сотни или тысячи рабочих. Большое гнездо может содержать от 10 000 до 15 000 ячеек, из которых чуть меньше трети отведено под более крупные маточные ячейки. [5] Оболочка гнезда имеет цвет от коричневого до красно-оранжевого. Она сделана из изношенной, гниющей древесины, что делает ее хрупкой. [2] Эти гнезда обычно подземные , но их находили и в различных местах над землей, включая здания.

Распространение и среда обитания

V. maculifrons обычно встречается по всей восточной части Северной Америки до Великих равнин . В большинстве районов, где он встречается, V. maculifrons является наиболее распространенным видом желтохвостов. Весной королева выбирает место, где будет располагаться колония. Их подземные гнезда неглубокие, в основном покрытые менее чем 50 мм (2 дюйма) почвы. [2] Тем не менее, гнезда были найдены от чуть ниже поверхности до 250 мм (9,8 дюйма) глубиной. [2] Эти гнезда встречаются в лиственных лесах и на берегах ручьев, а также в городских и пригородных районах. [5] В этих районах гнезда обычно строятся в защищенных местах, которые могут включать подземные области, пни деревьев и чердаки. [2] Их гнезда так часто встречаются в зонах отдыха и жилых районах, что они рассматриваются как проблема вредителей.

Королева начинает первоначальную структуру гнезда. Пережевывая древесину и добавляя слюну для создания быстросохнущей пульпы , эти осы собирают бумажные гнезда. Первая часть построенного гнезда — это стебель, который в конечном итоге сужается в шнур, а затем снова расширяется, образуя первую шестиугольную ячейку. Затем по бокам первой ячейки добавляются другие ячейки, и вокруг первой группы ячеек строится оболочка, которая образует миниатюрную соту. Затем королева откладывает в эти ячейки яйца, которые станут рабочими, когда вылупятся. Как только рабочие выходят из личиночного состояния, гнездо начинает быстро увеличиваться. По мере добавления новых ячеек сот быстро растет, и когда на первой соте оказывается достаточно ячеек, добавляется вторая сота и так далее. Чтобы освободить место для большего количества ячеек, внутренние слои оболочки пережевываются и используются для создания большего количества слоев оболочки снаружи. Поскольку большинство гнезд расположены под землей, полость, в которой строится гнездо, увеличивается путем удаления почвы, переноса ее и выбрасывания за пределы гнезда. [8]

Химия яда

Веспулакинины были впервые обнаружены у V. maculifrons . [9] [10] [11] Йошида и др. в 1976 году открыли несколько таких брадикинин-подобных пептидов [9] [10] [11], включая веспулакинин 1 и веспулакинин 2. [11] Они и все семейство веспулакининов обладают инсектицидными свойствами и могут оказаться полезными для человека. [11]

Цикл колонии

Колония состоит из трех типов особей в социальной группе: королевы, рабочие и самцы. Новые колонии основываются ежегодно весной. Это определяется местоположением, но происходит примерно в мае или июне в северных регионах и примерно в сентябре в южных регионах. [7] Из-за сезонных различий северный цикл обычно короче, чем на юге, что приводит к меньшим размерам гнезд. [5] Королева, которая спаривалась в начале года и провела зиму в диапаузе , основывает колонию, воспитывая первую группу рабочих. [12] Пока первое потомство не вырастет во взрослых особей, одинокая королева откладывает яйца, добывает пищу, заботится о молодняке и защищает гнездо. [13] Эти рабочие поддерживают и расширяют гнездо, когда они взрослеют, в то время как королева продолжает производить больше потомства. [12] Работа рабочих заключается в строительстве от 850 до 9700 ячеек, из которых около 30% отведены под маточники. Когда эти маточники начинают строиться, говорят, что гнездо созрело. На севере колонии достигают пика численности в августе или сентябре, в то время как южные колонии, как правило, достигают пика численности в октябре-ноябре. [2] Когда наступает зима, колония погибает, и только некоторые королевы выживают, чтобы основать новую колонию в следующем цикле гнездования.

Поведение

Коммуникация

Для рабочих V. maculifrons , чтобы сообщать другим в гнезде о потенциальном хищнике, у них есть феромон тревоги , который стимулирует защиту. Этот феромон связан с жалящим аппаратом и побуждает привлекать и атаковать. Когда феромон тревоги экспрессируется, осы вокруг входа в гнездо обычно кружатся, очерчивая зигзагообразный полет и направляясь прямо к цели. Однако фуражиры , которые не были в гнезде, когда был экспрессирован феромон, не реагируют подобным образом. Факультативный социальный паразит V. maculifrons , Vespula squamosa , реагирует на реакцию тревоги V. maculifrons , что предполагает общую химию между феромонами. [14] Поскольку известно, что V. squamosa захватывает гнезда V. maculifrons , отбор в пользу V. squamosa благоприятствует способности распознавать и реагировать на сигналы тревоги внутри гнезда.

Поведение при спаривании

Взаимодействие мужчин и мужчин

Самцы V. maculifrons склонны образовывать свободные скопления, напоминающие токи , во время спаривания. [15] В одном районе сотни или тысячи самцов патрулируют видные деревья и кусты, постоянно летая вокруг них. Самцы обычно патрулируют большие площади случайным образом, а не ограничиваются несколькими деревьями. Если самец видит самку во время патрулирования, он подлетает к ней зигзагом и останавливается на ближайшем листе. Затем это позволяет самцу забраться на брюшко самки сзади. Другие самцы не пытаются приблизиться к продолжающемуся спариванию , но самец может попытаться совокупиться сразу после этого. Если происходит второе спаривание, конкуренция спермы может быть выгодна второму самцу. В результате самцы могут предотвратить конкуренцию со стороны другого самца, удлиняя совокупление. [15]

Взаимодействие женщин и мужчин

Королева способна к спариванию через 48 часов после выхода из стадии куколки. Чтобы найти самца, королевы летят на деревья и кусты, где самцы образуют скопления. Самцы часто чистят свои ноги, антенны и брюшко во время ухаживания , спаривания и после контакта с королевой. Королевы также чистят лицо и антенны, но только на короткое время. В конце спаривания королева способна вырабатывать обонятельный или контактный феромон, чтобы подать сигнал самцу о высвобождении. Королева также начинает покусывать дорсальную поверхность брюшка самца, чтобы еще больше сигнализировать об окончании спаривания. Поскольку и королевы, и самцы могут спариваться несколько раз, сигналы королевы выгодны, если ее сперматека заполнена, тем самым предотвращая напрасную трату ресурсов и времени. Наличие у самца сильных генитальных замков для спаривания также выгодно из-за конкуренции между самцами, но может вызвать проблемы во время разъединения. В лабораторных условиях и самки, и самцы погибали во время отделения, иногда оставляя репродуктивные концы прикрепленными к противоположному полу. [16]

Отбор родственников

Генетическое родство внутри колоний

Как социальный вид, колонии V. maculifrons зависят от сотрудничества. Однако полиандрия имеет тенденцию создавать подсемейства с более низким уровнем родства, что может привести к конфликтам внутри колонии. Тем не менее, королевы V. maculifrons и королевы многих других видов спариваются и размножаются. Это явление объясняется тем, что потенциальный конфликт между подсемействами компенсируется репродуктивным успехом королев; количество спариваний королев коррелирует с количеством маточников, которые создает колония. Это явление может возникать из-за более высокого генетического разнообразия, что может привести к генетически различающимся рабочим, которые более эффективны в своей работе. [12]

Родственное признание и дискриминация

Как видно из многих общественных насекомых, липиды кутикулы являются источником коммуникации между взрослыми особями. В целом, липиды кутикулы выполняют функцию предотвращения обезвоживания, выступая в качестве уплотнения для удержания влаги. Однако углеводороды на поверхности липидов кутикулы также могут служить для идентификации вида особи и, что более важно, родственников. Распознавание родственников происходит, поскольку каждый вид имеет уникальный состав углеводородов кутикулы. Однако состав между V. maculifrons и V. squamosa очень похож. Это явление выгодно для V. squamosa , поскольку этот вид является социальным паразитом V. maculifrons , и их схожие углеводородные составы могут выступать в качестве химического камуфляжа , помогая V. squamosa паразитировать в гнездах. Кроме того, небольшие различия наблюдаются между составами углеводородов кутикулы рабочих и королев. [17]

Конфликт рабочих королев

Когда строительство маточника начинается в конце августа - начале сентября, в интересах самца спариться с королевой и произвести на свет самку . [2] Похожие виды ос иллюстрируют рабочих, которые помогают своим родственникам или мешают неродственникам расти в качестве самок. Таким образом, репродуктивная конкуренция происходит так, что гены определенных подсемейств могут передаваться и выживать. Однако никаких доказательств репродуктивной конкуренции не существует в колониях V. maculifrons . Хотя второй самец может иногда пытаться схватить королеву сразу после спаривания с другим самцом, посткопуляционная конкуренция спермы не распространена. Кроме того, репродуктивный перекос среди самцов низок. [18]

Жизненный цикл и кривые выживаемости

Ближе к концу сезонного цикла самки спариваются с несколькими самцами. Затем, примерно с ноября по декабрь, колония начинает стареть . [3] В этот момент королевы впадают в диапаузу, которая является периодом покоя , чтобы избежать неблагоприятных условий окружающей среды зимой. В течение этих месяцев выживают только несколько королев. Те, которые выживают, обычно демонстрируют больший общий размер тела, а также худую форму. Однако конкретные генотипы и предыдущее спаривание не влияют на выживание королевы в этот период. [19] Выживание королевы очень важно, потому что те, кто переживает диапаузу, могут инициировать новую колонию весной.

Лизание сахара у манчкина в Russell R. Kirt Prairie , Иллинойс

Взаимодействие с другими видами

Диета

V. maculifrons — полифаг, то есть они питаются разнообразной пищей. [20] Количество поездок, которые совершает рабочий для добычи пищи, зависит от его возраста, а также от размера гнезда, поскольку для прокорма большего гнезда требуется больше пищи. [21] Рабочие, занимающиеся добычей пищи, способны к обонятельному обучению, что позволяет им различать запахи, характерные для пищи. [20] Рабочие используют эту способность для поиска мертвых насекомых, таких как уховертки и личинки луговых медведей , а также живых членистоногих . [5] Они также являются плодоядными , получая углеводы из фруктов, нектара и медвяной росы . [7] Рабочие отправляются на цветы в попытке поймать насекомых, но часто в конечном итоге питаются нектаром и при этом опыляют цветок. Они питаются медвяной росой , которая представляет собой сладкую, липкую жидкость. Однако медвяная роса подвержена брожению , в результате чего питающиеся ею особи становятся пьяными и неспособными летать или ходить. [21] Поскольку этот вид привлекается источниками сахара, его могут привлекать безалкогольные напитки или другие продукты, потребляемые людьми. [3] Взрослые особи кормят личинок пережеванной пастой, приготовленной из других насекомых и падали .

Хищники

У V. maculifrons много хищников; большинство из них — млекопитающие, намного крупнее ос, такие как еноты , черные медведи и скунсы . [2] Было обнаружено, что еноты являются одними из главных хищников в Джорджии и Индиане. [5] Чтобы съесть колонию, еноты роют землю, чтобы раскрыть гнездо, распределяют ячейки с расплодом и, наконец, соскребают отдельные выводки из ячейки с помощью своих зубов. [2] Dolichovespula maculata — еще один хищник V. maculifrons и других видов желтохохлов. [5] Хищничество V. maculifrons может происходить и с другими видами ос из-за небольшой глубины и хрупких оболочек их гнезд.

Паразиты

Vespula squamosa — распространенный паразит V. maculifrons , хотя они являются факультативными, что означает, что они могут жить как независимо, так и паразитически. Примерно 80% колоний V. squamosa являются паразитическими, что можно определить по наличию рабочих особей V. maculifrons или по наличию у самого гнезда характеристик гнезда V. maculifrons , таких как типичные маленькие рыжевато-коричневые ячейки. [5] Однако паразитические колонии не были столь частыми в районах открытого леса. [2] В колониях, которые действительно становятся паразитическими, королева V. squamosa насильно берет под контроль гнездо у королевы-хозяина. Затем рабочие колонии-хозяина выращивают первый выводок V. squamosa , пока их собственные рабочие не станут зрелыми. [5] В конце концов, все рабочие V. maculifrons вымрут. [22]

Комменсалы

Комменсализм , то есть отношения, при которых один организм получает выгоду от жизни на другом организме или с другим организмом без вреда, встречается у двух видов мух-мух: Fannia canicularis , которая обычно известна как малая комнатная муха, и Dendrophaonia querceti . Самки обоих видов откладывают яйца непосредственно на внешнюю часть оболочки гнезда. Поэтому, когда из яиц вылупляются личинки, они падают в почву под гнездом, куда также попадают отходы и мусор . [2] Личинки питаются этими отходами, тем самым предотвращая накопление отходов и мусора под гнездом.

Экономическое значение

Восточные желтые осы уничтожают множество насекомых, которые поедают культурные и декоративные растения, оказывая ценную услугу людям. Однако они могут быть источником раздражения, когда их гнезда находятся вблизи домов. Они искусны в жале, особенно если гнезду угрожает опасность. Не путайте их с некоторыми пчелами, которые умирают после одного ужаления, эти осы могут жалить неоднократно, когда посчитают это необходимым, и могут нанести очень болезненный укус. [3]

Ссылки

  1. ^ Хоффман, Эрик А., Ковач, Дженнифер Л. и Гудисмен, Майкл АД (20 августа 2008 г.). Генетическая структура и система размножения у социальной осы и ее социального паразита. Эволюционная биология BMC.
  2. ^ abcdefghijk MacDonald, JF; Matthews, RW (1981). «Биология гнездования восточной желтохохлатой овсянки, Vespula maculifrons (Hymenoptera: Vespidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества . 54 (3): 433–57 . JSTOR  25084177.
  3. ^ abcdef Желтокрылые жуки и шершни: Vespula и Dolichovespula spp. (Insecta: Hymenoptera: Vespidae). Grissell, EE и Fasulo, TR 2007. University of Florida IFAS Extension, стр. 1-5.
  4. ^ Бак, Маттиас; Маршалл, Стивен А.; Чунг, Дэвид КБ (2008). «Атлас идентификации Vespidae (Hymenoptera, Aculeata) северо-восточной части Неарктики». Канадский журнал идентификации членистоногих . 5 : 20–21 , 402–403 .
  5. ^ abcdefghijk Грин, Альберт, Джон Ф. Макдональд, Питер Дж. Ландольт и Гарри Г. Дэвис. «Биология». в книге «Желтые куртки Америки к северу от Мексики». Роджер Д. Акре. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, 1980. 3+. Печать.
  6. ^ Милн, Лорус и Милн, Марджери. (1980). Желтые куртки. Полевой справочник Общества Одюбона по североамериканским насекомым и паукам. sl: Alfred A. Knopf, Inc. стр. 836-837.
  7. ^ abc Coelho, JR; Ross, AJ (1996). «Температура тела и терморегуляция у двух видов желтохвосток, Vespula germanica и V. maculifrons». Журнал сравнительной физиологии B. 166 ( 1): 68–76 . doi :10.1007/bf00264641. S2CID  23683216.
  8. ^ Эндрюс, Кристофер. (1971). Жизнь ос и пчел. Нью-Йорк: American Elsevier Publishing Company, Inc., стр. 100-107.
  9. ^ ab Шмидт, Джастин О. (1982). «Биохимия ядов насекомых». Annual Review of Entomology . 27 (1). Annual Reviews : 339–368 . doi :10.1146/annurev.en.27.010182.002011. ISSN  0066-4170. PMID  7044266.
  10. ^ ab Норрис, Джиллиан Э.; Патчетт, Марк Л. (2014-09-12). "14 гликозилированных рибосомально синтезированных пептидных токсинов". В Havlíček, Владимир; Спижек, Ярослав (ред.). Анализ натуральных продуктов . Хобокен , Нью-Джерси: Wiley . стр.  507–543 . doi :10.1002/9781118876015.CH14. ISBN 978-1-118-87601-5. S2CID  83103479.
  11. ^ abcd Шварц, Элизабет Ф.; Мурао, Кэролайн Б.Ф.; Морейра, Карла Г.; Камаргос, Талита С.; Мортари, Марсия Р. (2012). «Яды членистоногих: обширный арсенал инсектицидных нейропептидов». Биополимеры . 98 (4). Американское пептидное общество ( Wiley ): 385–405 . doi : 10.1002/bip.22100. ISSN  0006-3525. PMID  23193602. S2CID  20594739.
  12. ^ abc Гудисмен, Майкл АД; Ковач, Дженнифер Л.; Хоффман, Эрик А. (2007). «Значение множественного спаривания у социальной осы Vespula mculifrons». Эволюция . 61 (9): 2260– 267. doi : 10.1111/j.1558-5646.2007.00175.x . PMID  17767595.
  13. ^ Эванс, Говард Э. и Вест Эберхард, Мэри Джейн . Осы. Энн-Арбор: Издательство Мичиганского университета, 1970.
  14. ^ Ландольт, П. Дж.; Хит, Р. Р.; Рид, Х. К.; Мэннинг, К. (1995). «Феромональное опосредование тревоги у восточной желтохохлой бабочки (Hymenoptera: Vespidae)». The Florida Entomologist . 78 (1): 101– 08. doi : 10.2307/3495673 . JSTOR  3495673.
  15. ^ ab Post, David C (1980). «Наблюдения за поведением самцов восточной желтоголовой овсянки, Vespula maculifrons (Hymenoptera: Vespidae)». Entomological News . 91 (4): 113–16 .
  16. ^ Росс, Кеннет Г. (1983). «Лабораторные исследования биологии спаривания восточного желтохохла, Vespula maculifrons (Hymenoptera: Vespidae)». Журнал Канзасского энтомологического общества . 56 (4): 523–37 . JSTOR  25084456.
  17. ^ Баттс, Дуглас П.; Эспели, Карл Э.; Германн, Генри Р. (1991). «Кутикулярные углеводороды четырех видов общественных ос подсемейства Vespinae: Vespa crabro L., Dolichovespula maculata (L.), Vespula squamosa (Drury) и Vespula maculifrons (Buysson)». Сравнительная биохимия и физиология, часть B: Сравнительная биохимия . 99 (1): 87– 91. doi :10.1016/0305-0491(91)90012-3.
  18. ^ Гудисман, Майкл А.Д.; Ковач, Дженнифер Л.; Хоффман, Эрик А. (2007). «Отсутствие конфликтов во время производства матки у социальной осы Vespula maculifrons». Молекулярная экология . 16 (12): 2589–595 . Бибкод : 2007MolEc..16.2589G. дои : 10.1111/j.1365-294X.2007.03316.x . PMID  17561915. S2CID  11481057.
  19. ^ Ковач, Дженнифер Л.; Гудисмен, Майкл АД (2012). «Влияние размера, формы, генотипа и статуса спаривания на выживаемость королевы во время зимовки у общественной осы Vespula maculifrons ». Энтомология окружающей среды . 41 (6): 1612– 620. doi :10.1603/EN12023. PMID  23321110. S2CID  406128.
  20. ^ ab Jander, Rudolf (1998). «Обонятельное обучение запахам фруктов у восточной желтой куртки, Vespula maculifrons (Hymenoptera: Vespidae)». Журнал поведения насекомых . 11 (6): 879–88 . doi :10.1023/A:1020868311982. S2CID  19468488.
  21. ^ Эдвардс, Робин. «Поведение рабочих вне гнезда». в книге «Социальные осы: их биология и контроль». Ист-Гринстед: Рентокил, 1980. 120-45. <https://www.academia.edu/2325339/Edwards_1980_Social_Wasps_Their_Biology_and_Control>.
  22. ^ Макдональд, Дж. Ф.; Мэтьюз, Р. В. (1975). «Vespula squamosa: оса-желтая куртка, эволюционирующая в сторону паразитизма». Science . 190 (4218): 1003–004 . Bibcode :1975Sci...190.1003M. doi :10.1126/science.190.4218.1003. S2CID  85288879.
Викискладе есть медиафайлы по теме Vespula maculifrons .
На Wikispecies имеется информация, связанная с Vespula maculifrons .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Eastern_yellowjacket&oldid=1240161681"