Приглашенные:

Тараканы, бабочка, пчела, блохи, жук, кузнечик, комар, клоп.

Незваные гости:

Паук

Действие гостей:

Трусливо разбежались после нападения незваного гостя на хозяйку вечеринки.

Эпилог

Необыкновенное спасение именинницы, противоречащее всем законам природы.

Ответ.

1. Таракановые, чешуекрылые, перепончатокрылые, блохи, жесткокрылые, прямокрылые, двукрылые, полужесткокрылые
2. Да, так как они являются представителями одного класса — насекомые.
3. Комар не мог убить паука. Брак между мухой и комаром так же не возможен
4. К.Чуковский “Муха-Цокотуха”

Консультанты оценивают степень участия учащихся в своей группе в выполнении заданий.

Самооценка учеников.

Подведение итогов.

Коллекции — Кафедра энтомологии СПбГУ

Коллекционный фонд насекомых кафедры энтомологии начал создаваться, начиная с 20-30-х годов прошлого столетия при непосредственном участии основателя кафедры энтомологии профессора Михаила Николаевича Римского-Корсакова и доцента Николая Николаевича Соколова. На протяжении XX века коллекции по отдельным группам насекомых были переданы на кафедру крупными учеными-энтомологами Александром Александровичем Штакельбергом и Григорием Яковлевичем Бей-Биенко. В коллекциях кафедры представлены чешуекрылые, жесткокрылые, паразитические перепончатокрылые, прямокрылые и двукрылые.

Одним из последних поступлений в коллекционный фонд является дар кафедре тропических, преимущественно дневных, африканских чешуекрылых сотрудником ректората В. Д. Андреевым. Эти бабочки были собраны в окрестностях Конакри.

В настоящее время коллекция насекомых состоит из следующих основных разделов:

1. Справочная коллекция чешуекрылых (Lepidoptera) Ленинградской области. Собрана М. Н. Римским-Корсаковым, Г. Блеккером и Н. Н. Соколовым преимущественно в конце XIX века. Передана на кафедру в 20-х годах и включает около 1500 видов.

2. Коллекция экзотических жесткокрылых (Coleoptera) и чешуекрылых (Lepidoptera). Собрана В. А. Догелем и Н. Н. Соколовым в начале XX века (более 1000 видов).

3. Справочная коллекция листоверток (Lepidoptera, Tortricidae). В 30-е годы передана на кафедру Е. Н. Ковригиной. Коллекция была значительно пополнена А.С. Данилевским. Включает более 1200 видов.

4. Справочная коллекция огневок (Lepidoptera, Pyralidae s.l.). В 30-е годы передана на кафедру Е. Н. Ковригиной. Включает около 600 видов.

5. Справочная коллекция жесткокрылых (Coleoptera) Ленинградской области (преимущественно середина XX века). Передана на кафедру Н. Н. Соколовым, включает около 1200 видов.

6. Справочная коллекция жесткокрылых (Coleoptera) европейской фауны, включающая около 5000 видов. Передана на кафедру Н. Н. Соколовым в начале XX века.

7. Справочная коллекция паразитических перепончатокрылых (Hymenoptera, Parasitica), поставленная в 30-е годы Н. Н. Соколовым. Включает около 1000 видов.

8. Справочная коллекция двукрылых (Diptera), поставленная и переданная на кафедру А. А. Штаккельбергом. Включает около 1500 видов из разных районов СССР, собранных преимущественно самим А.А. Штаккельбергом в 1914-1943 годах и дополненная более поздними сборами.

9. Справочная коллекция прямокрылых, переданная на кафедру в середине прошлого века Г. Я. Бей-Биенко. Коллекция включает около 50 видов.

Таким образом, коллекции сухих насекомых включают около 10000 видов, представленных приблизительно 500 000 экземпляров, размещенных в 1014 энтомологических коробках. Типовые экземпляры новых для науки видов насекомых, описанных студентами, аспирантами и преподавателями кафедры переданы для хранения в Зоологический институт РАН. Кроме справочных коллекций, на кафедре хранятся экологические коллекции по прикладной энтомологии, изготовленные Н. Н. Соколовым, а также уникальные гипсовые пластические модели крыльев бабочек, иллюстрирующие общебиологический принцип стереоморфизма, разработанный Б. Н. Шванвичем. Модели были изготовлены самим Б. Н. Шванвичем.

Для проведения практической учебной работы по систематике насекомых используются студенческие сборы насекомых на летних учебных практиках в Ленинградской и Белгородской областях, во время производственных практик в различных районах России студентами кафедры энтомологии, а также преподавателями кафедры.

Кандидаты на сокращение – Огонек № 7 (5552) от 25.02.2019

Ученые предупреждают: через 100 лет в мире не останется насекомых. Список кандидатов на вымирание возглавляют бабочки, пчелы и навозные жуки. «Огонек» выяснил, что происходит в мире насекомых.

Ольга Волкова

Треть видов насекомых находится под угрозой вымирания уже сейчас, а еще 40 процентов присоединится к ним через некоторое время. Такой вывод сделали ученые из Сиднейского университета, изучив 73 научных доклада по снижению численности насекомых за последние десятилетия.

— Через 10 лет количество насекомых уменьшится на четверть, через 50 лет останется всего лишь половина, а через 100 лет не останется ни одного,— заявил один из авторов сенсационной публикации Франциско Санчес-Байо.— Если этот процесс не остановить, он будет иметь катастрофические последствия как для экосистем планеты, так и для выживания человечества.

По словам исследователей, темп исчезновения насекомых составляет около 2,4 процента ежегодно. Таким образом, насекомые вымирают в 8 раз быстрее, чем млекопитающие, птицы и рептилии.

Уточним: австралийские ученые анализировали результаты исследований, проведенных преимущественно на европейских территориях. В плотно заселенной Европе действительно стабильно сокращаются нетронутые природные зоны, а значит, и животных, и насекомых, которые их населяют, становится меньше. По мнению российских энтомологов, австралийцы показали только одну сторону проблемы. Во-первых, европейские страны действительно небогаты дикими природными зонами, во-вторых, исследование затронуло лишь самые крупные отряды насекомых. Так, в списке вымирающих насекомых лидируют чешуекрылые, перепончатокрылые и навозные жуки.

— Это самые крупные и самые популярные отряды насекомых,— объясняет «Огоньку» член Русского энтомологического общества, энтомолог Тигран Оганесов.— Всего же в мире 300 тысяч видов жуков, 160 тысяч видов бабочек, 150 тысяч видов перепончатокрылых. Поэтому и работ по ним больше всего. По щетинохвосткам или по стрекозам, например, существует гораздо меньше публикаций, а по двукрылым авторы вообще ничего не нашли, хотя это тоже огромный отряд — 160 тысяч.

— Сегодня мы можем подтвердить угрозу исчезновения для относительно крупных и ярких видов дневных чешуекрылых или жуков, являющихся к тому же излюбленным объектом коллекционирования,— уточняет и.о. директора Зоологического института РАН Сергей Синев.— Такие виды включаются в региональные и национальные Красные книги, их отлов запрещается, а заселяемые ими территории по возможности охраняются. Особенно остро проблема стоит в густонаселенной Европе. В России с ее огромной территорией и разнообразием природных условий ситуация более спокойная, хотя и у нас есть своего рода болевые точки: Черноморское побережье Кавказа, некоторые области Центрально-Черноземного региона, юг Приморского края.

Инжир-сирота

По словам отечественных энтомологов, к фактическим группам риска среди насекомых относятся виды, крайне требовательные к условиям существования: влажности, температуре, наличию особых кормовых растений. Такие виды распространены на ограниченных территориях: например, в исчезающих лесах Малайзии, Индонезии, Южной Америки. 80 процентов растений и животных этих земель — эндемики, то есть они обитают только в конкретной местности и больше нигде. Тем не менее тропические леса продолжают вырубать под посадку масличных пальм, из которых получают пальмовое масло. Природа становится жертвой экономики.

А вместе с эндемиками уязвимы и так называемые монофаги — виды, которые питаются лишь каким-то одним видом пищи растительного или животного происхождения.

— Среди насекомых как раз довольно много монофагов,— говорит энтомолог Тигран Оганесов.— Например, есть осы, которые охотятся только на определенные виды насекомых. Утратив привычное питание, они погибнут. А можно рассмотреть обратную схему, когда насекомые сами оказываются пищей: например, у нас обитает красивая и яркая птица щурка, которая кормится в основном пчелами и осами. То же и ястреб-осоед. А гигантский муравьед в природе ест исключительно муравьев и термитов, по-другому он питаться просто не может. В этом случае при исчезновении насекомых страдают животные, чьим кормом они являются.

Еще более интересная взаимозависимость основана на опылении: дерево инжир опыляет единственная крошечная оса бластофага. Привычный нам инжир, который продается среди овощей и фруктов, не является плодом, это соплодие. Внутри у соплодия множество мелких плодов с зернышками. Когда инжир цветет, его цветы скрыты внутри зеленого соплодия. Внизу у соплодия есть маленькое отверстие — единственный тесный вход в соцветие. Оса бластофага пробирается сквозь него внутрь соплодия и опыляет растение. Кроме нее этого никто больше не сделает, и, если бластофага исчезнет, инжир тоже не будет расти.

— Здесь очень прочная взаимосвязь! — говорит Тигран Оганесов.— Большинство цветов в процессе эволюции развивалось вместе с насекомыми, они фактически подстроены друг под друга. Поэтому у цветов такие разные расцветки, разные формы венчиков, много других нюансов, специально приспособленных к опылению именно насекомыми.

В цепочке питания насекомые занимают важное место, порой уникальное. Детритофаги участвуют в почвообразовании, некрофаги утилизируют трупы животных, копрофаги перерабатывают навоз — каждый вид необходим, и в случае исчезновения сложно будет его заменить. Проще с неразборчивыми хищниками. Например, обыкновенный богомол не специализируется на какой-то конкретной пище, он просто ест всех, кто подходит ему по размеру. Если он пропадет, численность насекомых будут регулировать другие хищники. А вот те насекомые, кто охотится на определенную жертву, могут оказаться незаменимыми: божья коровка максимально эффективно уничтожает тлю, в этом деле у нее мало конкурентов.

Главной причиной (почти в половине случаев) сокращения числа насекомых специалисты называют уничтожение человеком их мест обитания.

Разрастание городов и сельскохозяйственных угодий вытесняет жужжащее и стрекочущее братство. Можно 10 лет на каком-нибудь лугу вылавливать жука, ставить на него многочисленные ловушки, но выловить их всех никогда не получится. Но достаточно один раз этот луг распахать, все погибнет и уже не восстановится.

— Несколько лет назад в Ленинградскую область приезжала финская экспедиция изучать древесных жуков,— рассказывает заведующий лабораторией экспериментальной энтомологии и теоретических основ биометода Зоологического института РАН Сергей Резник.— Я был удивлен, ведь в Финляндии роскошные леса. А оказалось, у них интенсивное лесоводство: они выращивают деревья до определенного момента, потом все срубают, делают знаменитую финскую бумагу, а деревья сажают снова. В лесах у финнов просто нет старых разлагающихся деревьев, в которых могут жить эти жуки. Понимаете, каждое явление имеет обратную сторону. Например, когда я в Америке попал в скалистые леса, то обратил внимание, что там огромное количество сухостоя. В России всегда хворост и валежник крестьяне собирали ради топлива, а американцам это не нужно, да и зеленые экологи запретили вмешиваться в экосистему, где живут свои птички и бабочки. А ведь сухостой пожароопасен. Он, кстати, и стал причиной недавних чудовищных пожаров в Калифорнии.

Жук жука видит издалека

Вторая глобальная причина исчезновения жуков — загрязнение среды, в особенности применение пестицидов. Существует довольно много разновидностей такой химии: инсектициды уничтожают насекомых, гербициды — неугодные человеку растения, фунгициды — грибы. Но всякий яд действует комплексно и отравляет природную систему целиком, насекомые страдают от любых пестицидов.

Улетели, ускакали, уползли / Цифры

За последние 500 лет Земля лишилась значительной доли своего биоразнообразия

63 вида млекопитающих исчезло с лица земли

Утеряно 120 видов амфибий, в том числе лягушек и речной рыбы

Перестало существовать 94 вида птиц

Мы лишились 844 вида флоры

Другие причины сокращения популяции насекомых не настолько критичны, хотя долговременные климатические изменения тоже могут ускорить гибель конкретных видов.

— Большинство гусениц бабочек развивается на растениях,— рассказывает энтомолог Тигран Оганесов.— Вырубка лесов, осушение болот, распахивание лугов значительно уменьшает их кормовую базу. В России не было крупных комплексных исследований числа насекомых — слишком большая у нас территория. Но, например, известная бабочка аполлон 40 лет назад часто встречалась в Московской области, а теперь ближайшая точка ее обитания — Рязанская область. Гусеницы аполлона развиваются на растении под названием очиток — это маленький и уязвимый суккулент, растущий на песчаных почвах. Когда его стало мало, то и бабочка пропала. К счастью, не во всей России.

Также у каждого вида насекомых свой порог выживаемости. Есть виды, которые очень медленно передвигаются. Например, кузнечик степной толстун очень медлительный — если начать распахивать поле, на котором он обитает, толстун просто не успеет эвакуироваться. Сейчас энтомологи пытаются найти толстуна в Краснодарском крае, в Ростовской области — и не могут. Считается, что он «временно утерян».

Жук-олень живет исключительно в дубравах, его личинки питаются древесиной дуба. Так как в Подмосковье почти все дубравы вырублены, жук-олень ушел в Воронежскую область. Там находится огромный дубовый лес, куда все энтомологи приезжают наблюдать за жуком-оленем.

Подмосковные дачники давно отмечают отсутствие пчел в своих садах и огородах. Но пчелам для выживания нужны особые условия.

— Применение ядохимикатов в Московской области вряд ли резко увеличилось за последние годы,— говорит Сергей Резник.— Зато существенно выросло производство и отчасти импорт фальсифицированного меда. Пасеки исчезли, в этом причина. Появятся пчеловоды — вернутся и пчелы.

По словам руководителя Зоологического института РАН и заведующего лабораторией систематики насекомых Сергея Синева, пчел становится меньше не только из-за резкого уменьшения числа пасек, но и из-за уменьшения числа старых дуплистых деревьев, в которых могли бы гнездиться дикие представители этого вида. В регионах, где пчеловодство традиционно хорошо развито (Башкирия, Приморский край), никакого снижения численности не происходит. Кроме того, практикуемая в городах регулярная стрижка газонов уменьшает количество цветущих травянистых растений и связанных с ними насекомых-опылителей, причем не только пчел, но и различных ос, бабочек, некоторых жуков.

— Действительно, 90 процентов медоносных пчел живут на пасеках,— подтверждает энтомолог Тигран Оганеcов.— У пчел огромное количество врагов: хищники, которые их едят, грибы, которые их заражают, бактерии, вирусы, паразиты. Одна из самых больших проблем— клещ варроа, который совершенно спокойно уничтожает любое гнездо пчелы. В природе пчелы никак не могут ему противостоять. Пчеловоды, конечно, своих пчел оберегают. Если в какой-то местности не встречаются пчелы, значит, поблизости нет пасек. Отдельный рой может улететь и поселиться в лесу, и какое-то время они проживут, пока не появится клещ.

Приоритетная цель защитников природы заключается во внедрении в систему природопользования так называемого биометода: когда с насекомыми борются не с помощью химикатов, а с помощью их естественных врагов. В советское время на Черноморском побережье между Одессой и Николаевом действовала станция биозащиты растений. Там занимались в том числе и разведением божьих коровок, которых с «кукурузников» разбрасывали на поля для борьбы с тлей. Все окрестные кусты и деревья покрывались маленькими красными десантниками, которые с успехом заменяли ядохимикаты. Но теперь эти меры кажутся слишком дорогими.

— Тля и божья коровка — хрестоматийный пример,— говорит энтомолог Тигран Оганесов.— Есть и другие биологические методы защиты, например крошечные осы-наездники, откладывающие свои яйца в яйца других насекомых. Их можно вводить в зараженные районы, чтобы бороться с вредителями. Конечно, это требует больших ресурсов и специалистов высокой квалификации. Куда проще все засыпать инсектицидом, потравить и не заморачиваться. Только природе при этом наносится непоправимый ущерб.

— В Советском Союзе была разработана хорошая база биоинсектицидов,— говорит завкафедрой внедрения инновационных технологий в Федеральном центре сельскохозяйственного консультирования и переподготовки кадров АПК Амиран Занилов.— Сегодня мы должны расширять ассортимент. Принцип действия биологической защиты заключается в том, что у каждого насекомого есть враги — бактерии, которые вызывают болезни. Если насекомые заразили растение, не нужно травить подряд все живое. Бактерий размножают и возвращают в агроэкосистему. Там они находят нужных вредителей и поражают их. У таких средств защиты нет побочных проявлений. Например, вирус гранулеза плодожорки, который распыляют в плодовых садах, разрушает кишечный тракт у чешуекрылых, для остальных животных и для человека он безвреден. Такая адресная работа несколько усложняет процесс, но действительно решает проблему.

Все умрут, а они останутся

Чтобы остановить сокращение численности насекомых, ученые предлагают две главные меры: консервацию мест обитания и разумное природопользование. Нельзя сохранить один луг или лес, ведь они встроены в систему и взаимодействуют с большой площадью вокруг. К счастью, общество обратило внимание на исчезающих букашек, значит, меры к их сохранению будут изыскиваться.

— В целом не стоит излишне драматизировать ситуацию,— говорит руководитель Зоологического института РАН, заведующий лабораторией систематики насекомых Сергей Синев.— Мелкие размеры позволяют насекомым существовать даже в небольшом пространстве, сохраняя необходимую для выживания численность популяции. Большинство насекомых могут переживать неблагоприятные условия, в том числе и связанные с хозяйственной деятельностью человека, в относительно небольшом количестве в немногих сохраняющихся пригодных для них местах обитания и способны быстро восстанавливать свою численность, как только условия изменятся в лучшую для них сторону. Так что пока угроза полного исчезновения реальна прежде всего для крупных млекопитающих, птиц, рептилий и земноводных.

— Если предположить, что окончательно исчезнут бабочки, о которых написали австралийские ученые, их место могут занять мухи, шмели, осы, жуки,— говорит энтомолог Тигран Оганесов.— Насекомые гораздо лучше приспособлены к жизни, чем мы. Есть виды, живущие в горячих источниках, есть мухи, чьи личинки едят нефть. Известно около 1 млн видов насекомых! Для сравнения, птиц — около 10 тысяч видов, млекопитающих — 5 тысяч. Поэтому до катастрофических последствий мы точно не доживем. Вернее, мы никогда не увидим мир без насекомых. Потому что они останутся, даже если вымрет человек.

Перепончатокрылые — Биология — Уроки

Слайд №1 Класс Перепончатокрылые

Цели: формирование понятия о многообразии перепончатокрылых, определение черт их сходства.

Задачи:

Образовательные:

• познакомить учащихся с многообразием перепончатокрылых;

• раскрыть их характерные особенности, роль в природе и жизни человека;

• познакомить с понятием общественные насекомые, их инстиктивным поведением.

Развивающие:

• продолжить формирование умения самостоятельно работать с текстом учебника и источниками, сравнивать, обобщать и делать выводы.

Воспитательные:

• продолжить формирование представления о природе как едином целом;

• обосновать преимущества биологических методов борьбы с насекомыми – вредителями лесного и сельского хозяйства;

• доказать необходимость охраны насекомых данного отряда.

Оборудование: проектор, ПК, DVD «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия «Уроки биологии. Животные. 7 класс», презентация, таблица «Жизнь медоносной пчелы», мед.

Тип урока: урок—изучение нового материала

1. Организационный момент.

Сделайте глубокий вдох, поставьте руки на уровне груди, ладонями вверх.

Представьте, что у вас на ладонях лежит теплое солнышко.

Задержите дыхание. Почувствуйте на своих ладонях тепло. Сделайте глубокий выдох. Нарисуйте руками солнышко. Пусть оно будет символом вашего хорошего настроения и положительного настроя на уроке.

А теперь нарисуйте сердечко. Пусть оно будет символом доброжелательного отношения друг другу

А я рада видеть вас сегодня на нашем уроке

1. Повторение изученного материала

1. Отгадайте загадку и назовите отряд насекомого.

Взлетает над лугом в цвету.

Он — гордость местного оркестра

И лучший прыгун в высоту. (Кузнечик, прямокрылые)

Всем надоедает, здоровью угрожает.

А как осень придёт,

Ещё и кусаться начнёт. (Муха, двукрылые)

Рогат, да не баран,

Дома его не любят

И на базаре не купят. (Таракан, таракановые)

Мошкаре спать не дает?

Только высохнет роса,

Вылетает… (стрекоза, стрекозы)

1. На столе лежат карточки с названиями живых организмов , их нужно распределить по отрядам. (работает один обучающийся у доски)

Чешуекрылые            Равнокрылые                Двукрылые

Крапивница,  листоблошки, овод, бражник,  тля , кровососка оленья,  мотылек,  щитовка,  комар малярийный

Ответ: чешуекрылые – крапивница, бражник, мотылек

Равнокрылые –листоблошки, щитовки, тля

Двукрылые –слепень бычий, кровососка оленья, комар малярийный

1. Каковы отличительные особенности отряда Чешуекрылые вам известны?

2. Чем двукрылые насекомые отличаются от других насекомых? Назовите представителей этого отряда.

3. Задача. Когда человека перед операцией усыпляют, маску (наркоз) накладывают на лицо. Достаточно ли для усыпления насекомого поместить в морилку только его голову?( Насекомое не заснёт, так как дышит через дыхальца, расположенные на брюшке. Чтобы усыпить, насекомое надо целиком поместить в морилку).

1. Открытие нового знания

Однажды ученики древнегреческого философа Зено´на обратились к нему с вопросом: “Учитель! Ты, обладающий знаниями во многом большими, чем у нас, всегда сомневаешься в правильности своих ответов, которые нам кажутся очевидными. Почему?»

Начертив на песке посохом два круга – большой и малый, Зено´н ответил: “Площадь малого круга – это познанное вами, площадь большого – познанное мною. Как видите, знаний у меня действительно больше, чем у вас. Но все, что за пределами этих кругов,- не познанное, ни вами, ни мною. Согласитесь, что длина большой окружности больше длины малой, а, следовательно, и граница моих знаний с непознанным больше, чем у вас. Вот почему у меня больше сомнений”.

Я думаю, что к концу урока площадь вашего круга приблизится к площади моего.

1. Возникновение проблемной ситуации

А сейчас, ребята, мы с вами посетим галерею насекомых и в течение урока попытаемся выяснить, что между ними общего. И так, мы отправляемся на выставку.

Слайд №2. (Звучит музыка. Показываются насекомые отряда перепончатокрылые)

Слайд №3. Представителей этого отряда насчитывается около 300 тыс. видов. Отличительные признаки — две пары прозрачных, перепончатых  крыльев, из-за чего отряд получил свое название. Задние крылья значительно меньше передних.  Вдоль их переднего края располагаются небольшие крючки, при помощи которых оба крыла плотно сцепляются вместе и работают как одно целое. Но могут разъединяться и скользить одно по — другому. Пчелы и осы способны совершать до 200 взмахов в секунду, поэтому их полет сопровождается звуками высокой частоты. У шмелей частота взмахов значительно меньше, поэтому у них низкое гудение. В отряде П. встречаются хищные и паразитические перепончатокрылые, которые являются прекрасными регуляторами численности многих растительноядных насекомых. Человек использует их в биологической борьбе с насекомыми, вредящими сельскому и лесному хозяйствам. Среди всех представителей этого отряда для вас незнакомы наверно наездники и пилильщики.

1 экспозиция. «Пчела медоносная»

— Какие ассоциации возникают у вас при слове «пчела»?

Слайд №4. Многие ли из нас знают, что пчела старше человека на 50-60 тысяч лет? Пчела с незапамятных времен сделалась домашним животным человека. Уже первобытный человек был знаком с медом и любил его. А ученые и врачи древности заметили — употребление этого продукта продлевает жизнь. В одной из египетских медицинских книг, которая была написана более 3500 лет назад, приводится множество советов, как с помощью меда лечить желудочные, легочные, почечные, глазные, кожные и многие другие заболевания. Восточная медицина также не обошла вниманием мед.

Слайд №5. По утверждению самой древней китайской медицинской книги, «продолжительное употребление меда закаляет волю, придает легкость телу, сохраняет молодость, увеличивает продолжительность жизни». Более четырех тысяч лет назад начали лечить медом и в Индии. Тело Александра Македонского доставили на родину в гробу, заполненном мёдом. Мёд и воск вместе с мехами были главными предметами торговли у наших предков славян.

Слайд №6. Давайте познакомимся поближе с пчелами. Темная голова с парой усиков, грудь с 2 парами крыльев, 3 пары ножек, непохожих одна на другую, подвижное брюшко. При беглом осмотре ничего примечательного.

Слайд № 7. (Видеофильм)

На груди перепончатые крылья, которые позволяют развивать скорость до 65 км/ч. Первая пара ножек служит для собирания пыльцы с передней части тела и чистки глаз. Третья пара имеет щеточки и корзиночки для сбора пыльцы.

Брюшко подвижно соединено с грудью. Жало – это оружие защиты, оно имеет 10 острых зазубрин. Они не дают извлечь жало из тела врага, поэтому пчела погибает после укуса. В прошлом жало было яйцекладом. На нижней стороне брюшка есть «зеркальце» – восковые железы. Воск – материал для строительства ячеек сот.

Слайд №8. Пчелиная семья — это удивительно сложное целое, в котором все члены семьи очень тесно связаны друг с другом. Жизнь и процветание всего рода одинаково невозможны без матки и без трутней, без рабочих пчел. В нормальной пчелиной семье бывает одна плодная матка (царица). По размерам и массе она превосходит всех остальных пчёл. Матка – единственная особь в семье пчёл, способная воспроизводить потомство (она откладывает яички — червит). Матка утратила способность к работе, не имея необходимых для этого приспособлений. Полноценная плодная матка откладывает за сутки более 2000 яиц. Обычно матка живёт в семье до 3-5 лет. Молодая матка вылетает для спаривания с трутнями в первые две недели после вывода. Оплодотворённая матка способна воспроизводить потомство в течение 3-5 лет, то есть до конца своей жизни. Из оплодотворённых яиц развиваются рабочие пчёлы и матки, из неоплодотворённых – трутни. На 3-ий день из яичка выходит беленькая безногая и безглазая личинка. Это беспомощное существо пользуется заботливым уходом со стороны рабочих пчёл: они кормят её в первое время особым «маточным молочком», а за тем смесью «маточного молочка» и пыльцой цветков; молочко образуется у пчелы в её кишечнике из пыльцы, обработанной соками из особых млечных желёз. На готовой пище личинка очень быстро растёт и на 6-й день занимает уже всю ячейку: тогда пчёлы заделывают ячейку крышечкой из воска с пыльцой, а личинка плетёт вокруг себя шелковистый кокон и превращается в куколку.

Слайд №9. (оса переход на след слайд) После выхода матки из маточника она вместе с группой пчёл покидает улей. Часто они приземляются на ближайшее дерево в поисках подходящего места для новой колонии. Роение происходит весной и летом. Молодая матка основывает колонию, спаривается, а потом начинает откладывать яйца. Избавившись от груза, они вновь становятся агрессивными.

Слайд №8. Рабочие пчёлы – женские особи пчелиной семьи с недоразвитыми половыми органами. По размерам и массе это самые мелкие пчёлы. С возрастом рабочая пчела неоднократно меняет свою “профессию”: она поочерёдно выполняет функции уборщицы, кормилицы старших личинок, приёмщицы корма, чистильщицы, строительницы сот, сторожа, сборщицы нектара. На задних лапках пчёлы есть корзиночки, в которые она собирает пыльцу, для сбора нектара — хоботок, для выработки мёда — медовый зобик.

С 12 дневного возраста вылетают пчёлы на сбор пыльцы и нектара. При хорошей погоде пчела совершает за день 9-10 вылетов для сбора 1 кг нектара с гречихи, пчёлам придётся посетить около 2,5 млн. цветков этой культуры. Для сбора 1 кг мёда с липы пчёлы совершают до 25 тысяч вылетов. Рабочие пчёлы не спариваются с трутнями.

Трутни – особи мужского пола, развившиеся из неоплодотворённых яиц. Они утратили способность работать, не добывают себе пищу. Это зависит не от «лени» трутней, а от их строения, у них нет приспособлений для сбора нектара и пыльцы. Назначение трутней – спаривание с молодыми матками. Половозрелыми трутни становятся на 8-14-е сутки после выхода из ячейки.

Слайд №10.(Пчела – переход на 10 слайд) Поведение пчёл очень сложное. После того, как пчела нашла хорошее место для сбора пыльцы, она возвращается в улей, чтобы сообщить о его местоположении другим пчелам. Информация передается с помощью особого «танца» на сотах, во время которого пчела движется по замкнутой кривой, напоминающей восьмёрку, виляя брюшком. Интенсивность виляния зависит от расстояния до пищи, а угол наклона восьмёрки говорит о направлении.

— Кто же учит молодых пчёл выполнять все эти сложные работы? (Ребята приходят к выводу, что деятельность пчёл является врождённой или инстинктивной.)

Инстинкт-это последовательная цепь врожденных ответных реакций на различные раздражители.

В среднем в улье может быть до 60 000 – 120 000 пчел.

Слайд №11. Соты — удивительное инженерное сооружение, состоящее из шестигранных ячеек. Пчёлы строят их из воска, вырабатываемого из мёда. На 1 кг воска требуется до 10 кг меда. Поэтому пчеловод старается облегчить пчёлам их строительную работу. Он прикрепляет к рамкам улья искусственную вощину – тонкие восковые листы. Постройка сотов требует от пчёл большой затраты сил и средств. Тело пчелы служит той лабораторией, в которой съеденный корм превращается в воск. Соты делятся на пчелиные, трутневые, маточные и медовые. Пчелиные ячейки предназначены для вывода рабочих пчёл и размещения корма.

В трутневых ячейках пчёлы выводят трутней и хранят мёд. Медовые ячейки предназначены для складывания мёда. Маточники – для вывода маток.

Грызуще-лижущий ротовой аппарат характерен для жалящих перепончатокрылых, посещающих цветковые растения для потребления нектара. Примеры: пчёлы, шмели, осы.

— Что же мы получаем от пчёл?

Заполнить схему

Пчелиный яд

Прополис

Воск

Перга

Маточное молочко молочко молочко

Опылители

– Как получается мёд? (Нектар + зобная железа = мёд.)

Групповая работа. Ребята работают в группе. с учебником (Стр86-87 – наездники) и стр 89-91 – муравьи) и источником? Ребята работают в группе по вопросам , написанным на маршрутном листе. Оформляют ответ на ватмане, а затем делают стендовую презентацию изученного ими отряда. Находят признаки этого отряда.

Группа 1

Приложение № 1

Дайте характеристику муравьям, опираясь на поставленные ниже вопросы.

1. Назовите представителей муравьёв.

2. Что представляет семья муравьёв?

3. Сколько пар крыльев у этих насекомых?

4. Какой ротовой аппарат у муравьёв? Какое он имеет значение?

5. Какие этапы в своем развитии проходит муравей? Как называется такое развитие?

6. Могут ли жалить муравьи? Почему?

7. Заполните таблицу.

Муравьи — общественные насекомые, их не спутаешь ни с кем: бескрылые, очень активные, все время что — то ищут, суетятся. Редко увидишь одиночного муравья даже, вдали от гнезда обычно их всегда много. Это рабочие муравьи. Численность в одном гнезде измеряется тысячами, десятками тысяч, а в некоторых и до миллиона особей. Кроме них в семье бывает одна или несколько маток. Они тоже бескрылые, никогда не покидают гнездо. Раз в году в семье появляются крылатые молодые самцы и самки. Крылья у них слабые и для вылета в брачный полет они ждут безветренного дня. Самцы муравьёв после роения погибают. Оплодотворенные самки (царицы), опустившись на землю, сбрасывают, ставшие ненужными крылья и спешат спрятаться, найти укромное местечко, где можно основать новую семью. Рабочие муравьи живут 1-3 года, царицы могут жить до 18 лет. А семья в целом живет десятки лет. Гнезда большинства муравьев связаны с почвой. Они могут иметь форму насыпных холмиков из почвы или растительных остатков, хвоинок, мелких веточек, кусочков коры. Даже в самый сильный дождь муравейник практически не промокает. Преобладающее большинство муравьев — хищники, вскармливающие своих личинок животной пищей, в основном насекомыми. За лето они приносят до 3-8 млн насекомых. Рабочие муравьи питаются, как правило, углеводной пищей, которую добывают на цветущей растительности или же «доением»» сосущих насекомых, преимущественно тлей. Приносят до 20 ведер сладких соков за лето. Интересно, что жидкая углеводная пища, находящаяся в зобике муравья, принадлежит не только ему, а является общим достоянием и передается любому члену семьи по первому его требованию.

Между рабочими муравьями существует разделение труда. Только что появившиеся рабочие муравьи — это няньки, занимающиеся уходом за личинками и кормлением цариц. Более старшие разделывают принесенную добычу, убирают мусор, надстраивают гнездо. Затем они становятся фуражирами, одни из которых охотятся, другие добывают сладкую пищу, третьи таскают материал для надстройки гнезда.

При общении друг с другом муравьи используют разнообразные сигналы, в основном прикосновением друг к другу усиками, ногами, головой. Используются также и химические сигналы. Потревоженные муравьи принимают оборонительную позу: поднимаются высоко на задних лапках и направляют конец брюшка вперед. Выбрызгивает муравьиную кислоту, которая имеет резкий запах. На дорогах, по которым муравьи бегают, они выделяют следовые вещества. Все муравьи одного гнезда имеют общий запах, который их отличает от других муравьев. У муравьев превосходно развито чувство гравитации. Они уга­дывают наклон поверхности уже при 2 градусах.

Муравьи не имеют жала, но ядовитые железы, вырабатываю­щие муравьиную кислоту, сохранились. Муравей может «выстре­лить» струйкой яда на расстояние в 500 раз большее своего разме­ра. Семья рыжих муравьев за лето уничтожает от 4 до 10 млн вре­дителей леса. Грызущий ротовой аппарат предназначен для разрывания и поглощения более или менее твердой пищи. Представители муравьёв – муравьи – листорезы (вредители), дерновые, фараоновы, муравьи – древоточцы, рыжие лесные, огненный (вредитель), садовые (рыхлят почву).

Муравьи – общественные насекомые, которые рыхлят почву, разводят тлей и вредят сельскому хозяйству, портят продукты, распространяют семена некоторых растений.

Приложение № 2

Группа 2.

Дайте характеристику наездникам, опираясь на поставленные ниже вопросы.

1. Назовите представителей наездников.

2. За что они получили своё название?

3. Сколько пар крыльев у этих насекомых?

4. Как откладывают яйца в свою жертву?

5.Какие этапы в своем развитии проходит наездников? Как называется такое развитие?

1. Какова роль наездников в природе?

2. Заполните таблицу.

Наездник: Вот послушайте рассказ обо мне. Мы очень полезные насекомые и нас использует человек в биологической борьбе с насекомыми, вредящими сельскому и лесному хозяйствам, так как мы уничтожаем этих насекомых. Назвали нас так за позу, в которой самки откладывают яйца, располагаясь верхом на двигающейся жертве, например на гусенице. Взрослые особи наездников питаются растительными соками, нектаром цветков, сладкими выделениями тлей. Удивляет способность наездников отыскивать своих хозяев, даже скрытых в древесине на глубине 2-4 см. Яйцеклад у таких наездников более чем в два раза длиннее тела, он имеет зазубринки на конце, и наездники вкручивают его в древесину как сверло. На это уходит несколько часов. Есть такие наездники, которые не откладывают свои яйца в тех хозяев, в которых уже отложены яйца других наездников. Иногда наездники парализуют яйцекладом своих хозяев на время откладки яиц. Мелкие наездники могут откладывать в крупных хозяев до 75 яиц. Среди жертв встречаются представители почти всех отрядов насекомых и пауки. Самый распространенный вид Белянковый наездник интересен тем, что исторически это был первый открытый учеными паразитический вид. Он паразитирует в гусеницах капустницы, репницы, боярышницы. Другой вид Трихограмма — яйцеед, имеющий очень мелкие размеры — до 1 мм, но она способна развиваться в яйцах более чем 80 различных видов чешуекрылых. Но у каждой трихограммы есть свой предпочитаемый хозяин. Из яйца трихограммы уже через несколько часов после откладки рождается личинка. Личинка наездника развиваясь, пожирает своего хозяина изнутри, что приводит к его гибели. Этим пользуется человек в биологической борьбе с насекомыми, вредящими сельскому и лесному хозяйствам, так как мы уничтожаем этих насекомых. Полностью развитие завершается за 9-20 суток. Вот такие мы полезные животные. Представители – трихограммы, дрииниды, белянковый, афелинус, хаброцитус, эфиальт и др.

— А сейчас мы вернемся к слайду, где показаны различные виды насекомых. Давайте подумаем, можно ли их объединить вместе в один отряд или они не имеют общих признаков?

Вывод:

Характерные особенности отряда Перепончатокрылых:

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

• 2 пары прозрачных, лишенных чешуек, перепончатых крыльев. Задние всегда короче передних и сцепляются между собой зацепками. Есть и бескрылые виды, например рабочие муравьи.

• Ротовой аппарат грызущий или лижущий.

• У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.

• Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

• Тип развития с полным превращением.

1. Рефлексия учебной деятельности на уроке

• Какая задача была поставлена сегодня на уроке?

• Удалось ли её решить?

• Каким способом?

• Какие получили результаты?

• Что необходимо сделать ещё?

• Где можно применять новые знания?

• Что на уроке у вас хорошо получилось?

• Над чем ещё надо работать?

1. Подведение итогов

VI. Домашнее задание параграф 19. Найти информацию о том, как надо поступить, если вас ужалила оса или пчела. Какие необходимо соблюдать меры предосторожности, чтоб это не произошло.

Рабочий лист

— Что мы получаем от пчёл

Муравьи

(как надо поступить, если вас ужалила оса, пчела?

вынуть жало;

смазать ужаленное место спиртом, приложить подорожник;

если поднимется температура, появится отёк – надо обратиться к врачу.

Необходимо соблюдать меры предосторожности:

не ходить босиком там, где рядом находятся цветущие растения;

на даче, в походе есть бутерброды с мясом осторожно, чтобы оса не ужалила слизистую оболочку рта;

воду лучше пить через соломинку или из стаканчика, чтобы видеть, нет ли там насекомого;

осы и пчёлы не очень любят жёлтый и синий цвет, пугаются, когда машут руками;

Особенности отряда Перепончатокрылые

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

• Две пары перепончатых прозрачных крыльев.

• Ротовой аппарат грызущий или лижущий.

• У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.

• Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

раскрыть их характерные особенности, роль в природе и жизни человека;

10

Чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera) / Курс / Энтомология

Чешуекрылые, или бабочки, уступают по числу видов (150 000) только жукам. Представители отряда весьма разнообразны по размерам и облику. Наиболее примитивные, так называемые зубатые моли, ещё сохранили челюсти грызущего типа и во многих отношениях близки к ручейникам. Другие представители чешуекрылых, эволюционируя в разных направлениях, приобрели наиболее характерные признаки отряда: сосущий хоботок, редуцированный лишь у немногих; мощные, покрытые чешуйками крылья, достигающие у некоторых форм до 280 мм в размахе (рис. 220, А). Их личинки — гусеницы — имеют развитые брюшные ноги и шёлкоотделительные железы.

Рисунок 220. Бабочка (А) и перепончатокрылое (Б)

Размножение бабочек обоеполое, но нередок факультативный партеногенез. В поисках полового партнёра особенно активны самцы, имеющие, как правило, хорошо развитые антенны. Самки привлекают самцов специфическими феромонами. Изредка самки лишены крыльев, а иногда и ног. После спаривания некоторые из них откладывают яйца, другие требуют дополнительного питания; иногда встречается живорождение.

В порхающем полете бабочки одним ударом сцепленных крыльев переносят себя сразу на несколько метров. Бабочки-бражники соперничают по совершенству и скорости лёта со стрекозами и высшими двукрылыми.

У относительно примитивных представителей отряда имаго способны грызть твёрдую пищу мандибулами, у более совершенных они воспринимают лишь жидкости. К особой группе следует отнести афагов, у которых имаго вообще не питаются. В фазе гусеницы подавляющее большинство видов фитофаги, но среди них известны и сапрофаги, и хищники, и даже паразиты. Гусеницы при метаморфозе меняют не только кишечник и другие органы, но и спектр пищеварительных ферментов и основные пути метаболизма.

Многие бабочки очень красивы. Они весьма подробно изучены. В энтомологических коллекциях именно чешуекрылые, как правило, представлены наиболее полно. Однако их систематика претерпела значительные преобразования и до сих пор не стабилизировалась полностью.

Долгое время бабочек делили на две группы: мелких (Microlepidoptera) и крупных (Macrolepidoptera). Сейчас целесообразно выделить три подотряда.

Подотряд челюстные (Laciniata) с единственным семейством зубатых молей (Micropterigidae). Эти мелкие насекомые питаются во взрослом состоянии цветочной пыльцой, разгрызая её сильными челюстями, а личинки нередко хищничают или питаются мхами.

Подотряд равнокрылые (Jugata) включает несколько семейств примитивных чешуекрылых, из которых наиболее велико по числу видов семейство тонкопрядов (Hepialidae).

Подотряд разнокрылые (Frenata) особенно разнообразен и многочислен. В него входят и моли разных семейств, и обычные нимфалиды (Nymphalidae), и белянки (Pieridae), и экзотические парусники (Papilionidae), и стремительные бражники (Sphingidae), и трудолюбивые шелкопряды (Bombycidae), и коконопряды (Lasiocampidae). Именно здесь сосредоточены и важнейшие опылители растений, и многие вредоносные формы.

Практическое значение чешуекрылых весьма велико. Около 60 видов отряда зарегистрированы как важнейшие вредители сельскохозяйственных культур. Особенно вредоносны разные виды совок (Noctuidae), белянки (Pieridae), огнёвки (Pyralidae), стеклянницы (Sesiidae), медведицы (Arctiidae). В лесах и плодовых садах опасны листовёртки (Tortricidae), коконопряды (Lasiocampidae), пяденицы (Geometridae), волнянки (Lymantriidae) и др. Известны также чешуекрылые — вредители запасов зерна и продуктов его переработки и переносчики возбудителей болезней.

Отряды насекомых, подготовка к ЕГЭ по биологии

Невероятное разнообразие в строении насекомых позволяет нам дифференцировать их на отряды, чтобы их изучение было эффективно. Ключевым моментом принадлежности насекомого к определенному отряду является строение ротового аппарата, крыльев и тип развития. В этой статье мы разберем самые основные отряды насекомых.

Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое. Непрямое развитие может быть с полным превращением и неполным.

Прямокрылые

Представителями этого отряда являются: кузнечики, сверчки, саранча, медведки. Саранча отличается от кузнечика укороченными усиками.

Чаще всего имеют удлиненное тело. Ротовой аппарат грызущего типа. Передние крылья кожистые, прямые, складываются вдоль всего тела, достаточно узкие. Задние крылья шире передних, перепончатые, с радиально расположенными жилками.

Характерная черта отряда — удлиненные задние ноги, отличающиеся сильно утолщенными бедрами, что обусловливает способность к прыжку. Передние ноги медведки — копательные. Большинство прямокрылых способны к стрекотанию.

Развитие непрямое с неполным превращением. Саранча откладывает кладку яиц в почву, из них развиваются личинки, которые собираются в молодые стаи — «пешая саранча» — это настоящая армия, двигающаяся со скоростью 15-20 км в день и поедающая на своем пути всю растительность. Взрослая, крылатая саранча, помимо характерного большого аппетита еще и летает, уничтожая в месте своего обитания все растения.

Чешуекрылые, также называемые — бабочки, мотыльки, моли

Представители: тутовый шелкопряд, капустная белянка, ночной павлиний глаз, траурница, адмирал, махаон, медведица, мотыльки, моли.

Ротовой аппарат сосущего типа — в виде длинного гибкого хоботка, образованного удлиненными лопастями нижней челюсти. Им бабочки высасывают из цветка нектар, которым питаются. Посещая цветки в поисках нектара, к членикам конечностей и телу прилипает пыльца: так бабочки способствуют опылению цветков. Они имеют две пары больших крыльев.

Характерная черта отряда — густой покров хитиновых чешуек на передних и задних крыльях. Хитиновые чешуйки представляют собой уплощенные волоски, расположенные как на жилках, так и на крыловой пластинке между жилками.

Развитие непрямое с полным превращением (с метаморфозом). Из яйца развивается личинка бабочки — гусеница, для которой характерен грызущий ротовой аппарат. Она питается листьями растений. С течением времени гусеница образует кокон, в котором протекает стадия куколки: именно в этот период и происходит метаморфоз. Из кокона выходит взрослая особь (имаго) — бабочка.

Двукрылые

Представители отряда: комары, мухи, оводы, слепни, мошки.

Голова соединена с телом с помощью, так называемой, шейной области, которая обеспечивает подвижность головы. У комара ротовой аппарат колюще-сосущего типа, усики очень длинные. У комнатной мухи ротовой аппарат лижущего типа, усики короткие.

Комнатные мухи переносят возбудителей кишечных инфекций, яйца гельминтов. Их белые червеобразные личинки развиваются в нечистотах, помойках, навозе. За одно лето развиваются 6-9 поколений мух.

Личинки и куколки комаров развиваются в стоячих водоемах, бочках с водой. Отметим факт: кровью человека и животных питаются только самки комаров, у самцов другие предпочтения: они питаются исключительно нектаром или соком растений. Комары рода Anopheles переносят возбудителя малярии — малярийного плазмодия.

Отличительной чертой данного отряда является наличие только одной единственной пары крыльев — передней. Задняя пара крыльев у них преобразована в органы равновесия — жужжальца булавовидной формы. Двукрылых легко можно узнать по характерному звуку вибрирующих жужжалец, который для нас слышен как жужжание мухи, комара.

Вкратце поговорим о слепнях и оводах. Слепни — кровососущие насекомые, паразитирующие на человеке и животных. Кровью питаются только самки, самцы — цветочным нектаром. Имеют режущий ротовой аппарат. Могут переносить возбудителей тяжелых инфекционных заболеваний: туляремии, сибирской язвы.

Оводы — крупные паразитические мухи. Взрослые особи не питаются вовсе: они живут за счет веществ накопленных на стадии личинки. Именно стадия личинки наносит наибольший вред человеку и животным. Оводы откладывают яйца прямо на коже животных, развивающиеся из них личинки проникают в тело хозяина, вызывая заболевание — миаз.

Развитие двукрылых непрямое с полным превращением (метаморфозом). Из яйца выходит личинка, которая не похожа на взрослую особь. В результате метаморфоза на стадии куколки образуется взрослая особь (имаго).

Перепончатокрылые

Это один из крупнейших и наиболее развитых (в эволюционном смысле) отрядов насекомых, его представители хорошо вам знакомы: муравьи, осы, пчелы, шмели. Все перечисленные — общественные насекомые, создающие свои сообщества с учетом разделения труда.

Ротовой аппарат пчел грызуще-лижущий, муравьев — грызущий.

К перепончатокрылым также относятся наездники — мелкие насекомые, жало у которых заменяет яйцеклад. С помощью жала наездники откладывают яйца прямиком в тело личинок (гусениц) или яйца жертв. Для осуществления этого наездник чаще всего забирается на жертву, что и послужило причиной его названия. Личинки наездника развиваются внутри тела жертвы, питаются внутренними органами и тканями, постепенно приводя к гибели жертвы.

Ряд видов наездников успешно используется человеком как метод биологической борьбы с мухами и жуками, гусеницами, наносящими вред культурным растениям.

Отличительными чертами данного отряда являются:

• Крылья с редкой сетью жилок (или редко — вообще без жилок)
• Задние крылья меньше передних
• На переднем крае заднего крыла расположен ряд зацепок в виде крючков, входящих в соответствующие им углубления на заднем крае переднего крыла

Развитие непрямое с полным превращением (метаморфозом). Личинки не похожи на взрослую особь, у большинства имеют червеобразную форму тела, лишены ходильных конечностей.

Жуки (жесткокрылые)

Представители: майский, колорадский жуки, жук плавунец, могильщик, навозник, скарабей, божья коровка, короеды.

Ротовой аппарат грызущего типа, жуки питаются: листьями растений — колорадский жук, корой деревьев — короеды, малоподвижными насекомыми (тлями) — божья коровка.

Жук-могильщик питается не совсем так, как может показаться из его названия: чувствуя запах падали, эти жуки находят трупы животных и, выкапывая из-под них землю, способствуют их погребению. Корешки и травы, которые мешают закапыванию трупа, жуки перегрызают и этим питаются. В мертвые ткани животного они откладывают свои личинки, которые питаются останками животных.

Особенностью данного отряда являются

• Сильно склеротизированные, твердые передние крылья
• Кожистые надкрылья, у которых отсутствует жилкование
• Задние (перепончатые) крылья, сложенные под надкрыльями и служащие для полета

Развитие с метаморфозом (полное превращение), типичные стадии: яйцо, личинка, куколка, имаго (взрослая особь). У личинок ротовой аппарат грызущего типа, хорошо развита хитинизированная голова, у большинства есть членистые грудные конечности.

Клопы

Замечу, что на настоящий момент в систематике клопы являются подотрядом, включенным в отряд полужесткокрылые. Представители: постельный клоп, щитник, килевик.

Ротовой аппарат колюще-сосущего типа, многие клопы являются хищниками, паразитами: они прокалывают кожу животного или эпидермис растения, после чего высасывают соответственно кровь или соки.

Очевидно, что часть клопов являются кровососущими паразитами человека, некоторые виды наносят существенный урон, питаясь соком растений: они истощают растения и снижают урожайность.

Для большинства клопов характерно наличие на брюшке пахучих желез, выделения которых обладают специфическим запахом, неприятным для человека. Вероятно, именно запах помогает им отпугивать врагов.

Развитие с неполным превращением: из яйца выходит личинка, которая внешне схожа с взрослым организмом (имаго), но меньше его в размерах.

Поденки

Древний отряд насекомых. Развитие личинок происходит в воде, поденки отличаются уникальным явлением — линькой крылатой формы.

Для имаго характерен недоразвитый ротовой аппарат, они практически не питаются. Личинки, в отличие от имаго, питаются активно, в основном остатками растений, и обладают развитым ротовым аппаратом грызущего типа.

У взрослой особи имеются две пары сетчатых прозрачных крыльев, из которых наиболее крупные передние. На конце брюшка располагаются три или две характерные хвостовые нити.

Превращение неполное, развитие идет по классической для этого варианта схеме: яйцо — личинка — взрослая особь (имаго).

Стрекозы

Представители: желтая, плоская стрекозы, красотка блестящая, большое коромысло.

Ротовой аппарат стрекоз грызущего типа — мощный, хорошо развит. По типу питания — хищники, поедают пойманных на лету насекомых.

Характерно наличие двух пар крыльев с развитой густой сетью жилок и удлиненного стройного брюшка. Большие глаза расположены на крупной голове, размеры тела относительно крупные.

Развитие с неполным превращением. Личики развиваются в воде (озера, пруды, реки). Имаго освоили воздушную среду обитания.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Дополнительные сведения о насекомых, бабочках, жесткокрылых, чешуекрылых, перепончатокрылых, мотыльках

Членистоногие характеризуются следующими признаками:

• твердый внешний скелет (называемый экзоскелетом)
• сегментированный кузов
• не менее трех пар шарнирных ножек

Классификация насекомых

Современная классификация насекомых делит Insecta на 29 отрядов, многие из которых имеют общие названия.Вот некоторые из наиболее распространенных заказов:

• Мантодея — богомолы
• Blattodea — тараканы
• Isoptera — термиты
• Siphonaptera — блохи
• Odonata — стрекозы и стрекозы
• Dermaptera — уховертки
• Двукрылые — мухи
• Чешуекрылые — бабочки и мотыльки
• Прямокрылые — кузнечики, катидиды, сверчки
• Жесткокрылые — жуки
• Hymenoptera — осы, пчелы, муравьи, пилильщики

Ученые описали и дали научные названия примерно 920 000 видов насекомых в мире, что составляет почти 85% всех известных видов животных.Для сравнения, только около 4000 известных видов животных являются млекопитающими, в том числе человек. Видов стрекоз больше, чем млекопитающих, и почти столько же видов тараканов (3500 видов). Насчитывается около 9000 видов птиц, но почти в два раза больше видов бабочек.

Большинству насекомых никогда не давали научных названий. По оценкам, в настоящее время на Земле насчитывается 20-30 миллионов видов насекомых. В удачный год систематики всего мира описывают и называют около 2000 видов насекомых.При такой скорости называния новых видов потребуется 10 000 лет, чтобы описать и назвать 20 миллионов видов. К сожалению, многие из этих 20-30 миллионов видов насекомых вымрут раньше, чем будут названы, из-за потери среды обитания и других экологических проблем.

Более одной трети названных видов насекомых относятся к одному отряду жесткокрылых (жуков), который включает около 350 000 видов. Следующими по величине отрядами являются чешуекрылые (бабочки и мотыльки), насчитывающие 165 000 видов; и перепончатокрылые (осы и пчелы) — 103 000 видов.Отряд двукрылых (мухи) насчитывает около 120 000 видов. Эти четыре отряда, жесткокрылые, чешуекрылые, перепончатокрылые и двукрылые, включают более 80% названных видов насекомых.

Коллекционирование насекомых — исторически широко распространенный, важный предшественник научной энтомологии и в то же время ранее популярное (до середины 20 века) образовательное хобби — коллекционирование насекомых.

Насекомые распространены почти во всех частях мира, и их легко найти, внимательно присмотревшись к листьям или цветам растений, под камнями и досками, в воде и т. Д.Ночью можно поймать многие виды летающих вокруг огней. Сачок для бабочек весьма полезен для поимки летающих насекомых. Ловушки для насекомых, некоторые из которых снабжены небольшими кусочками сладкой пищи (например, меда), также весьма эффективны.

Собранную банку для убийства часто используют для уничтожения насекомых, прежде чем они повредятся, пытаясь убежать. Банку обычно заряжают этилацетатом, который очень эффективен для уничтожения насекомых, но при этом сохраняет его достаточно мягким, чтобы его можно было правильно установить в коллекции.

Это муравей или бабочка? Конвергентная эволюция порядка митохондриальных генов перепончатокрылых и чешуекрылых

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Кафедра сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия.
• ² Департамент сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия Департамент агрономии, продуктов питания, природных ресурсов, животных и окружающей среды (DAFNE), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия, Департамент сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия.
• ³ Музей естественной истории (Museo di Storia Naturale), Верона, Италия.
• ⁴ Кафедра сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия [email protected].

Элемент в буфере обмена

Массимилиано Баббуччи и др. Genome Biol Evol. 2014 .

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Принадлежности

• ¹ Кафедра сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия.
• ² Департамент сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия Департамент агрономии, продуктов питания, природных ресурсов, животных и окружающей среды (DAFNE), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия, Департамент сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия.
• ³ Музей естественной истории (Museo di Storia Naturale), Верона, Италия.
• ⁴ Кафедра сравнительной биомедицины и пищевой науки (BCA), Университет Падуи, Агриполис, Леньяро (PD), Италия [email protected].

Элемент в буфере обмена

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Митохондриальные геномы насекомых (мтДНК) обычно представляют собой двойные спиральные и кольцевые молекулы, содержащие 37 генов, которые кодируются на обеих цепях.Расположение генов не является постоянным для всех видов и дает различные порядки генов (GO), которые оказались диагностическими при определении клад на разных таксономических уровнях. В целом считается, что разные таксоны имеют очень низкую вероятность совместного использования идентично расположенных GO. Однако примеры идентичных гомопластических локальных перестроек, встречающихся в разных таксонах, действительно существуют. В этом исследовании мы секвенировали полные мтДНК муравьев Formica fusca и Myrmica scabrinodis (Formicidae, Hymenoptera) и сравнили их ГО с ГО других насекомых.GO F. fusca оказался идентичным GO Dytrisia (крупнейшей клады чешуекрылых). Это открытие является первым задокументированным случаем идентичного GO, разделяемого разными группами Insecta, и старейшим известным событием конвергентной эволюции GO у животных. И перепончатокрылые, и чешуекрылые приобрели этот ГО на ранней стадии своей эволюции. Используя филогенетический подход в сочетании с новыми биоинформатическими инструментами, был определен хронологический порядок эволюционных событий, которые привели к разнообразию ГО перепончатокрылых.Кроме того, были идентифицированы новые локальные гомопластические перестройки, общие для разных групп насекомых. Наше исследование показало, что локальные и глобальные гомоплазии, влияющие на ГО насекомых, более распространены, чем считалось ранее. Гомопластические ГО все еще могут быть полезны для характеристики различных клад при условии, что они надлежащим образом рассматриваются в филогенетическом и таксономическом контексте.

Ключевые слова: Перепончатокрылые; Чешуекрылые; конвергентная эволюция; анализ порядка генов; эволюция порядка генов; митохондриальная геномика.

© Автор (ы) 2014. Опубликовано Oxford University Press от имени Общества молекулярной биологии и эволюции.

Цифры

PanGO и раздача…

PanGO и распределение ГО в различных отрядах Insecta.…

PanGO и распределение ГО в различных отрядах Insecta. PanGO линеаризуется, начиная с cox1 . Гены, кодируемые на α-цепи (ориентация справа налево на рис.1), представлены на светло / темно-зеленом фоне, тогда как гены, кодируемые на β-цепи (ориентация слева направо на рис.1) изображены на ярко-желтом / светло-коричневом фоне. Гены α-цепи подчеркнуты зеленым цветом, а гены β-цепи подчеркнуты оранжевым. Номенклатура генов: atp6 и atp8 : субъединицы 6 и 8 АТФ-синтазы; cob : апоцитохром b; cox1-3 : субъединицы 1–3 цитохром с оксидазы; nad1-6 и nad4 L : субъединицы NADH дегидрогеназы 1–6 и 4 L; rrnS и rrnL : гены малой и большой субъединиц рибосомной РНК (рРНК); X: гены транспортной РНК (тРНК), где X — однобуквенное сокращение соответствующей аминокислоты, в частности L1 (семейство кодонов CTN), L2 (семейство кодонов TTR), S1 (семейство кодонов AGN) S2 (семейство кодонов TCN) .Консенсусное филогенетическое дерево отображает филогенетические отношения между 30 существующими отрядами, образующими класс Insecta. Дерево было основано в основном на работах Trautwein et al. (2012) и Peters et al. (2014). Оранжевые ветви обозначают неопределенные отношения или возможную немонофилию терминальных таксонов. Орденами с черными именами есть только PanGO. Розовая метка для отряда Zoraptera означает, что для этого таксона в настоящее время нет полных данных о мтДНК. Заказы с зеленой меткой имеют как PanGO, так и альтернативные GO.Заказы с красной меткой имеют только GO, отличные от PanGO.

Вторичные структуры муравья…

Вторичные конструкции муравейника трнн .Полностью компенсирующие изменения базы — это замены…

Вторичные конструкции муравья трнн . Полностью компенсаторные изменения оснований — это замены, которые не нарушают спаривание оснований в стебле. Здесь они классифицируются как тип 1 (пурин-пиримидин против пурина-пиримидин и наоборот) и тип 2 ((пурин-пиримидин против пиримидин-пурин и наоборот). Половинное компенсаторное изменение подразумевает замену одного base без нарушения спаривания оснований в стебле (e.г., A-T против G-T). Несовпадение подразумевает нарушение спаривания в стебле. См. Примеры в дополнительном множественном выравнивании, Дополнительных материалах в Интернете. *, Структура trnN , предсказанная программой tRNAscan-Se; **, структура trnN , полученная посредством моделирования гомологии.

Парные сравнения и эволюция GO…

Попарные сравнения и эволюция ГО у мтДНК муравьев и чешуекрылых. Перестановки в…

Попарные сравнения и эволюция ГО у мтДНК муравьев и чешуекрылых. Перестройки в GO чешуекрылых и муравьев исследуются и изображаются по отношению к PanGO. T1 – T3 — события транспозиции; dlr, случайная потеря дублирования, механизм, вызывающий наблюдаемую перегруппировку.*, относящийся к видам Solenopsis , анализируемым в этой статье (дополнительная таблица S1, дополнительные материалы онлайн). Датировка времени выражается в миллионах лет и была получена от Grimaldi and Engel (2005). Геномная и генетическая номенклатура, а также цветовая схема такие же, как на рисунке 1. Гены, которые изменили положение относительно PanGO, показаны на розово-красном фоне.

Эволюция ГО в…

Эволюция ГО у перепончатокрылых. Узлы раскрашены в соответствии с выводом…

Эволюция ГО у перепончатокрылых. Узлы окрашены в соответствии с выводом программы TreeREx (Bernt et al.2008 г.). Зеленый узел, согласованный узел. Желтый узел, 1-согласованный узел; красный узел, резервный узел. Различные цвета отражают уровень неопределенности, характеризующий реконструкцию ГО. Красные узлы демонстрируют самый высокий уровень неопределенности в отношении альтернативных ГО, тогда как желтые и зеленые узлы более надежны при их реконструкции. Реконструкции GO предоставляются исключительно для узлов, которые являются ключевыми для этой статьи. Подробную реконструкцию всех узлов, включая оценки TreeREx, см. На дополнительном рисунке S3, Дополнительные материалы в Интернете.*, несколько копий S1 (3) учитываются только один раз в анализе TreeREx; **, множественные копии L2 учитываются только один раз в анализе TreeREx. Время датировки выражается в миллионах лет и было получено от Grimaldi and Engel (2005). Геномная и генетическая номенклатура, а также цветовая схема такие же, как на рисунке 1. Гены, которые изменили свое положение относительно PanGO, показаны на розово-красном фоне.

Пути трансформации между ant1GO и…

Пути трансформации между ant1GO и Al. luctifer GO. Синим цветом пронумерованы…

Пути трансформации между ant1GO и Al.luctifer GO. Обозначены синим цветом этапы пути трансформации, ведущие от ant1GO к Al . luctifer GO, а красным цифрами обозначены ступени противоположного пути. T1 – T3 — события транспозиции; dlr, случайная потеря дублирования, механизм, вызывающий наблюдаемую перегруппировку; I1-I2, события инверсии; irp, процесс внутримитохондриальной рекомбинации, приводящий к наблюдаемой перестройке. Геномная и генетическая номенклатура, а также цветовая схема такие же, как на рисунке 1.Гены, которые изменили положение относительно PanGO, показаны на розово-красном фоне.

Похожие статьи

• Полный митохондриальный геном Camponotus atrox (Hymenoptera: Formicidae): новое расположение тРНК у перепончатокрылых.

  Ким MJ, Хонг EJ, Ким И. Ким MJ и др. Геном. 2016 Янв; 59 (1): 59-74.DOI: 10.1139 / gen-2015-0080. Epub 2015 16 ноября. Геном. 2016 г. PMID: 26731510

• Эволюция митохондриального генома огненных муравьев (Hymenoptera: Formicidae).

  Гоцек Д., Кларк Дж., Сапожник Д. Gotzek D, et al. BMC Evol Biol. 7 октября 2010 г .; 10: 300. DOI: 10.1186 / 1471-2148-10-300. BMC Evol Biol. 2010 г. PMID: 20929580 Бесплатная статья PMC.

• Полный митохондриальный геном табачного рогатого червя Manduca sexta (Insecta: Lepidoptera: Sphingidae) и исследование изменчивости митохондриальных генов у бабочек и мотыльков.

  Кэмерон С.Л., Уайтинг М.Ф. Кэмерон С.Л. и др. Ген. 31 января 2008 г .; 408 (1-2): 112-23. DOI: 10.1016 / j.gene.2007.10.023. Epub 2007 11 декабря. Ген. 2008 г. PMID: 18065166

• Геномные последствия 100 миллионов лет социальной эволюции семи видов муравьев.

  Гадау Дж., Хельмкампф М., Найгаард С., Ру Дж., Симола Д.Ф., Смит С.Р., Суэн Дж., Вурм Ю., Смит С.Д.Гадау Дж. И др. Тенденции Genet. 2012 Янв; 28 (1): 14-21. DOI: 10.1016 / j.tig.2011.08.005. Epub 2011 5 октября. Тенденции Genet. 2012 г. PMID: 21982512 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Эволюция кутикулярных углеводородов у перепончатокрылых: метаанализ.

  Kather R, Martin SJ. Катер Р. и др. J Chem Ecol. 2015 Октябрь; 41 (10): 871-83. DOI: 10.1007 / s10886-015-0631-5.Epub 2015 26 сентября. J Chem Ecol. 2015 г. PMID: 26410609 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

Процитировано

• Полный митохондриальный геном партеногенетического муравья Monomorium triviale (Hymenoptera: Formicidae).

  Идогава Н., Ли СС, Ян К.С., Добата С.Идогава Н. и др. Митохондриальная ДНК B Resour. 2021 31 августа; 6 (10): 2793-2795. DOI: 10.1080 / 23802359.2021.1970632. Электронная коллекция 2021 г. Митохондриальная ДНК B Resour. 2021 г. PMID: 34514129 Бесплатная статья PMC.

• Полная последовательность генома Endosymbiont Blochmannia из Colobopsis nipponica .

  Парк Джей, Си Х, Пак Дж. Парк Дж. И др.Объявление о ресурсе Microbiol. 2021 29 апреля; 10 (17): e01195-20. DOI: 10.1128 / MRA.01195-20. Объявление о ресурсе Microbiol. 2021 г. PMID: 33927044 Бесплатная статья PMC.

• Полный митохондриальный геном муравья-акробата Crematogaster teranishii Santschi, 1930 (Formicidae; Hymenoptera).

  Парк Джей, Си Х, Пак Дж. Парк Дж. И др. Митохондриальная ДНК B Resour.2021, 15 февраля; 6 (2): 593-595. DOI: 10.1080 / 23802359.2021.1875922. Митохондриальная ДНК B Resour. 2021 г. PMID: 33628942 Бесплатная статья PMC.

• Полный митохондриальный геном реактивного муравья Lasius spathepus Wheeler, W.M., 1910 (Formicidae; Hymenoptera).

  Парк Дж., Парк Дж. Парк Дж. И др. Митохондриальная ДНК B Resour. 2021, 15 февраля; 6 (2): 505-507. DOI: 10.1080 / 23802359.2021.1872435. Митохондриальная ДНК B Resour. 2021 г. PMID: 33628905 Бесплатная статья PMC.

• Не замороженные во льду: большие и динамические перестройки в митохондриальных геномах антарктических рыб.

  Папетти К., Баббуччи М., Деттаи А., Бассо А., Лукассен М., Хармс Л., Бонильо С., Хайндлер Ф. М., Патарнелло Т., Негризоло Э. Папетти С. и др. Genome Biol Evol.1 марта 2021 г .; 13 (3): evab017. DOI: 10.1093 / GBE / evab017. Genome Biol Evol. 2021 г. PMID: 33570582 Бесплатная статья PMC.

использованная литература

1. 1. Aguiar AP, et al. Отряд перепончатокрылых. Zootaxa. 2013; 3703: 051–062.
2. 1. Альтшул С.Ф., Гиш В., Миллер В., Майерс Е. В., Липман Д. Д..Базовый инструмент поиска локального выравнивания. J Mol Biol. 1990; 215: 403–410. — PubMed
3. 1. Борода CB, Хэмм DM, Коллинз FH. Митохондриальный геном москита Anopheles gambiae: последовательность ДНК, организация генома и сравнение с митохондриальными последовательностями других насекомых.Насекомое Mol Biol. 1993; 2: 103–124. — PubMed
4. 1. Бехура С.К. и др. Полные последовательности геномов митохондрий Aedes aegypti и Culex quinquefasciatus и сравнительный анализ фрагментов митохондриальной ДНК, встроенных в ядерные геномы.Насекомое Biochem Mol Biol. 2011; 41: 770–777. — ЧВК — PubMed
5. 1. Берман М., Остин С.М., Миллер А.Д.Характеристика полного митохондриального генома и 13 микросателлитных локусов с помощью секвенирования следующего поколения для новокаледонского муравья-паука Leptomyrmex pallens. Mol Biol Rep. 2014; 41: 1179–1187. — PubMed

Показать все 94 ссылки

Типы публикаций

• Поддержка исследований, Non-U.С. Правительство

LinkOut — дополнительные ресурсы

• Полнотекстовые источники

• Другие источники литературы

• Медицинские

цитировать

Формат: AMA APA ГНД NLM

Таксономия насекомых — Science Learning Hub

Одним из самых известных насекомых Новой Зеландии является wētā из отряда прямокрылых, но существуют тысячи других видов насекомых, о некоторых из которых мы очень мало знаем.

Что такое насекомое?

Насекомые — это животные, у которых есть шесть ног, три части тела (голова, грудная клетка и брюшная полость), усики и твердый экзоскелет, похожий на скелет на внешней стороне их тела — они являются беспозвоночными. У позвоночных животных, таких как млекопитающие, есть скелет на внутренней стороне тела. Насекомые — самая разнообразная группа животных на планете, а это означает, что у них самое большое количество видов.

Жизненный цикл

Насекомые откладывают яйца, из которых вылупляются личинки.Эти личинки несколько раз сбрасывают экзоскелет, пока не достигнут взрослого возраста. Некоторые насекомые слегка изменяются между каждой линькой и называются нимфами во время процесса, например, тараканы и водные лодочники, в то время как некоторые претерпевают значительные изменения в своей последней линьке, как бабочки, у которых есть дополнительная фаза куколки. Несовершеннолетнее или незрелое насекомое широко называют молодым.

Узнайте больше о жизненном цикле щитовок — в этом видео исследователь Роза Хендерсон описывает развитие этих крошечных существ.

Воспользуйтесь этим интерактивом, чтобы изучить жизненный цикл бабочки-монарха.

Таксономия насекомых

В Новой Зеландии встречается более 20 000 видов насекомых. Они сильно различаются по форме и размеру, но большинство принадлежат только к пяти группам или отрядам. Насекомые в отряде могут выглядеть по-разному, но все они имеют важное сходство.

Важно уметь определять разные виды насекомых. В связи с большим количеством видов насекомых в мире критически важно иметь систему их организации.Таксономия (от греческого «таксон», означающая «устройство») — это наука, ответственная за это. Таксономисты — это ученые, занимающиеся организацией живых существ в разные группы и выяснением того, как эти группы связаны друг с другом. Классификация включает группировку организмов в ряд иерархических категорий: царство, тип, класс, порядок, семейство, род и вид. Эти категории были впервые разработаны Карлом Линнеем в 18 веке и с тех пор широко используются.

Организмы разбиты на вложенные группы на основе эволюционных отношений и физических характеристик.Насекомые — это животные, поэтому они входят в более крупную группу или царство, называемое Animalia. У них сегментированные тела и экзоскелет, что делает их частью филума членистоногих вместе с ракообразными. Насекомые относятся к классу Insecta. Пять самых разнообразных отрядов насекомых:

Жесткокрылые — жуки

Жуки известны как жесткокрылые, от греческого «колеос» (оболочка) + «птерон» (крыло). Это относится к тому, как их первая пара крыльев превратилась в надкрылья, которые покрывают вторую пару крыльев (и обычно все брюшко) в качестве защитного футляра.

Hymenoptera — муравьи, осы и пчелы

Отряд перепончатокрылых включает муравьев, ос и пчел и является одним из самых морфологически и экологически разнообразных отрядов насекомых во всем мире. Некоторые из членов этого отряда очень важны как опылители, хищники или вредители. В этой группе передние и задние крылья скреплены крошечным рядом крючков (у самцов и маток есть крылья). Непонятно, почему их называют перепончатокрылыми, от греческого «humen» (мембрана) + «птерон» (крыло).

В Новой Зеландии в настоящее время насчитывается только 40 подтвержденных видов муравьев, из которых только 11 являются эндемичными. Муравьи, как правило, географически широко распространены и обычно встречаются в лесных средах обитания. Остальные 29 видов — интродуцированные виды, случайно занесенные в Новую Зеландию людьми, в основном из Австралии. Откройте для себя увлекательную историю битвы за еду между завезенными осами и нашими местными муравьями.

Хотя у ос часто плохая репутация, не все осы — плохие парни. В Новой Зеландии насчитывается 2500 видов местных ос, и они классифицируются как паразитоидные осы.Новые виды все еще находят. В 2013 году компания Manaaki Whenua — Landcare Research обнаружила шесть новых местных видов ос, которые помогают бороться с гусеницами вредителей. Все их новые имена были вдохновлены книгой Толкина «Властелин колец ».

В Новой Зеландии 28 местных видов и 13 интродуцированных видов пчел. Медоносные пчелы ( Apis mellifera ) являются важными опылителями многих культурных пищевых культур и других цветковых растений.

Чешуекрылые — бабочки и мотыльки

Отряд чешуекрылых включает бабочек и бабочек, а в Новой Зеландии насчитывается 2 000 местных видов.Бабочки обычно активны ночью и обычно менее красочны, чем бабочки, но есть исключения. Проект Ahi Pepe MothNet работает над тем, чтобы привлечь внимание общественности к моли.

Если вы когда-нибудь ловили мотылька или бабочку в руке, возможно, впоследствии вы обнаружили на руках легкий порошок. Это крошечные чешуйки, которые дали группе название от греческого «лепис» (чешуя) + «птерон» (крыло).

Diptera — мухи

Обычно мы думаем о мухах как о вредителях, но они очень важны для опыления и разрушения гниющего материала.У большинства насекомых две пары крыльев, но в некоторых случаях одна пара будет видоизменена для выполнения другой функции. У мух их вторая пара крыльев превращена в нечто, называемое жужжальцами, которые действуют как балансирующая и направляющая система и являются одной из причин, почему мух бывает так сложно прихлопнуть. Из-за этих жужжалок у мух только два крыла, что и является основанием их отряда Diptera, от греческого «ди» (два) + «птерон» (крыло).

Светлячки — еще один представитель семейства двукрылых.

Hemiptera — цикады и настоящие жуки

Hemiptera означает полукрыло и происходит от греческого «хеми» (половина) + «птерон» (крыло). Это связано с тем, что первая пара крыльев у основания закалена, а часть крыла тонкая и пленчатая. Энтомологи называют насекомых в этом порядке жуками, хотя это слово также может использоваться для обозначения насекомых в целом. Члены этого отряда могут выглядеть очень по-разному, но у всех членов есть пронзительный ротовой аппарат, используемый для всасывания жидкостей, обычно из растений, но иногда из других насекомых!

Цикады — одни из самых шумных и, возможно, самых известных насекомых Новой Зеландии.

Полезные ссылки

Посетите наш Мы любим баги! Доска Pinterest со ссылками на ресурсы и мероприятия сообщества.

Manaaki Whenua — Landcare Research содержит много полезной информации, например, Что это за ошибка? — удобный справочник по распространенным беспозвоночным Новой Зеландии. Существует также ряд страниц, содержащих общую информацию и информационные бюллетени по разделам «Инвазивные беспозвоночные (муравьи, комары и осы)» и «Систематика беспозвоночных» (включая муравьев, жуков, долгоносиков, палочников, щитовок и т. Д.).

Посетите веб-сайт энтомологического общества Новой Зеландии.

В этой статье Newsroom описываются 10 новозеландских насекомых из 68 недавно описанных насекомых 2019 года.

Связь между эпикутикулярными длинноцепочечными углеводородами и площадью поверхности

Abstract

Длинноцепочечные кутикулярные углеводороды (CHC) являются обычными компонентами эпикутикулы наземных членистоногих. ХГК служат защитным барьером от воздействия окружающей среды, но также действуют как полуохимические вещества в общении с животными.Что касается последнего аспекта, то состав и вариация ХГС, специфичные для видов или внутри функциональных групп, относительно хорошо изучены. Однако сравнительные знания о взаимосвязи количества CHC и их соотношении площадь поверхности — объем в контексте потери воды и защиты являются фрагментарными. Следовательно, мы стремимся изучить специфичные для таксона взаимосвязь количества CHC и отношения площади поверхности к объему, связанной с их функциональной ролью (например, в потере воды). Мы сосредоточились на насекомых, посещающих цветы, и проанализировали количество CHC трех отрядов насекомых (перепончатокрылые, чешуекрылые и двукрылые) с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС).Мы включили 113 видов с двух лугопастбищных участков, количественно оценили их КГК и измерили их массу тела и площадь поверхности. Мы обнаружили различия в площади поверхности, CHC на массу тела и плотности CHC (= количество CHC на площадь поверхности) по трем таксонам насекомых. Особенно у перепончатокрылых была более высокая плотность ХГС по сравнению с двукрылыми и чешуекрылыми. Плотность ХГК может быть объяснена соотношением площади поверхности к объему у перепончатокрылых, но не у двукрылых и чешуекрылых. Неожиданно плотность CHC уменьшалась с увеличением отношения площади поверхности к объему.

Образец цитирования: Brückner A, Heethoff M, Blüthgen N (2017) Взаимосвязь между эпикутикулярными длинноцепочечными углеводородами и соотношением площади поверхности и объема у насекомых (двукрылых, перепончатокрылых, чешуекрылых). PLoS ONE 12 (4): e0175001. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001

Редактор: Fabio S. Nascimento, Universidade de Sao Paulo Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto, БРАЗИЛИЯ

Поступило: 24 ноября, 2016; Принята к печати: 17 марта 2017 г .; Опубликовано: 6 апреля 2017 г.

Авторские права: © 2017 Brückner et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: AB была поддержана стипендией для студентов бакалавриата, а также стипендией доктора философии, предоставленной Немецким национальным академическим фондом (Studienstiftung des deutschen Volkes).Эта работа частично финансируется Приоритетной программой DFG 1374 «Исследования биоразнообразия» (BL 960 2-1) для NB. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Эпикутикулярные длинноцепочечные углеводороды (кутикулярные углеводороды = CHC) образуют самый внешний барьер для многих наземных насекомых и имеют отношение к взаимодействиям между животными и окружающей их средой, например.грамм. как гидроизоляционные агенты против потери воды [1–3] или в химической связи [4]. В этом контексте кутикулярные углеводороды служат, например, как феромоны распознавания пола / гендера, кайромоны, сигналы распознавания видов, сигналы межвидового распознавания или как сигналы химической мимикрии [5–9]. Следовательно, на CHCs влияют обе функции [10]. Кроме того, углеводороды также присутствуют на кутикуле некоторых других наземных членистоногих, предположительно имеющих аналогичные функции в коммуникации и гидроизоляции [11, 12].Предполагается, что функция CHCs как защитного барьера против потери воды, но экспериментально доказана лишь частично [2, 13–15]. Эти прогнозы основаны на том факте, что длинноцепочечные углеводороды чрезвычайно гидрофобны и не взаимодействуют с водой [16]. Таким образом, считается, что CHC являются предварительной адаптацией членистоногих к вторжению в наземные экосистемы [17]. Эпикутикулярный слой состоит из восковых эфиров, жирных кислот, стеринов, длинноцепочечных спиртов и реальных CHC, которые представляют собой углеводороды с длиной цепи> 21 атома углерода в основной цепи молекулы [4, 18, 19].Композиция характерна для различных функций ЦОК как в защитном, так и в коммуникативном контекстах. В химической коммуникации даже небольшие различия в составе могут вызвать полное изменение сообщения и поведенческой реакции [4]. Если рассматривать CHC как защитные барьеры против потери воды, изменение состава может привести к различным физическим свойствам поверхностных липидов, что изменяет экофизиологические реакции [13, 14, 20, 21]. Более того, появляется все больше свидетельств того, что различная скорость потери воды у членистоногих может быть объяснена количеством CHC [21–24].Однако большая часть этих исследований была сосредоточена только на модельных видах, а не на сравнительных исследованиях видов и таксонов. В сравнительном контексте взаимосвязь CHC и потери воды можно объяснить тремя различными механизмами; общее количество CHC, состав CHC (т.е. доля алканов, разветвленных алканов и алкенов) или их комбинация [16, 20–23].

Здесь мы сосредотачиваемся на количестве ХГК насекомых, чтобы объяснить взаимосвязь ХГК и потери воды, но также включаем другие общие структурные параметры, такие как размер тела (с использованием площади поверхности, отношения площади поверхности к объему и формы), которые влияют на это соотношение [25].Мы использовали разнообразное сообщество посетителей цветов (включая три отряда Diptera, Hymenoptera и Lepidoptera) в качестве модельной системы для сравнительного исследования их площади поверхности, отношения площади поверхности к объему и количества CHC. Мы специально спрашиваем, существует ли зависящая от таксона взаимосвязь количества CHC и отношения площади поверхности к объему с потенциальным воздействием на потерю воды. Поскольку более мелкие насекомые с более высоким соотношением площадь поверхности — объем теряют больше воды по сравнению с более крупными видами с более низким соотношением площадь поверхности — объем [25], мы предполагаем, что эти более мелкие насекомые, как правило, должны иметь более высокую плотность CHC (= количество CHC на площадь поверхности) чтобы избежать высыхания.

Материалы и методы

Отбор проб насекомых

Животных было собрано с мая по сентябрь 2013 г. на двух пастбищах вокруг Дармштадта (Гессен) на юго-западе Германии. Основной исследовательский участок «Штрайт-Геванн» (Грисхайм: 49 ° 50’43»N, 8 ° 33’57»E) представлял собой песчаный пастбищный участок, окруженный посевными полями и внутренними дюнами [26]. Кроме того, образцы были собраны на лугу в Campus Lichtwiese (Дармштадт: 49 ° 51’44»N, 8 ° ’40’36»E). Насекомых, сидящих на цветках, ловили сеткой и сразу переносили во флаконы, запечатанные из вспененного материала.Насекомых убивали в морозильной камере при –18 ° C и хранили там для дальнейших анализов. Поскольку все насекомые были собраны сидя / кормясь на цветках, мы называем их «посетителями цветов» в этом исследовании. Никакие охраняемые территории не были задействованы; разрешение на отбор проб насекомых было выдано региональными властями (UNB Landkreis Darmstadt-Dieburg).

Анализ кутикулярных углеводородов

Кутикулярных углеводородов (CHC) 113 видов (n = 375 человек) были химически проанализированы, и их количества CHC были определены количественно.Мы извлекали ХГК с поверхности тела насекомых, погружая образцы в н-гексан (чистота 98% для газовой хроматографии, Fam. Merck, Германия) при 17 ° C на 10 минут. По истечении этого времени гексановые экстракты всасывали стеклянной пипеткой, переносили в новую стеклянную пробирку для ГХ и растворитель выпаривали в слабом потоке газообразного азота до высыхания. В зависимости от размера насекомых для регулирования концентрации остатки затем растворяли в 100-3000 мкл н-гексана (подробности см. В данных S1), содержащем гексадекан (β = 15 нг / мкл; ≥99.8%, аналитический стандарт, приобретенный у Sigma-Aldrich, Германия) в качестве внутреннего стандарта. Мы проанализировали образцы с помощью QP 2010ultra GC-MS (Shimadzu, Япония). Газовый хроматограф (ГХ) был оснащен капиллярной колонкой из плавленого кварца ZB-5MS (30 м x 0,25 мм ID, df = 0,25 мкм) от Phenomenex (США). Аликвоты образцов объемом 1 мкл вводили с использованием системы автосэмплера AOC-20i от Shimadzu в инжектор с разделением / без разделения, который работал в режиме без разделения. Температура и давление впрыска были установлены на 310 ° C и 250 кПа, соответственно, время отбора пробы составляло 2 минуты.В качестве газа-носителя использовали водород с постоянной скоростью потока 1,1 мл / мин. Температуру печи для ГХ повысили с начальной 60 ° C в течение 1 мин до 250 ° C со скоростью нагрева 20 ° C / мин, до 320 ° C со скоростью нагрева 5 ° C / мин, а затем изотермическая выдержка при 320 ° C в течение 5 мин. Масс-спектры с электронной ионизацией записывали при 70 эВ со скоростью сканирования 2 сканирования / сек от m / z от 40 до 650. Источник ионов масс-спектрометра и линия передачи поддерживались при 280 ° C и 325 ° C, соответственно.

Размеры поверхности

После экстракции н-гексаном все образцы были идентифицированы до видового уровня, если это было возможно.Затем мы высушили насекомых до постоянной массы в течение как минимум 4 дней при 60 ° C и определили их сухой вес с помощью микровесов (Mettler Toledo, XS3DU, дискретность 0,1 мкг и повторяемость 1 мкг). Площадь поверхности рассчитывалась по формуле 1; значения с индексом L взяты из (см. [25] и S1 Data), а значения с индексом E измеряются в этом исследовании; по сухой массе образцов. Чрезвычайно волосатые виды (например, виды из рода Bombus ) были сбриты паяльником.Мы использовали литературные данные одного и того же вида или одного и того же рода, если не могли определить особей на уровне вида. Для построения трехмерных изображений использовался модифицированный сканер структурированного света, описанный в [25]. Вкратце: проектор и камера устанавливались на стойку в фиксированных положениях. Установленных насекомых фиксировали в держателе метчика на шаговом двигателе. От каждого насекомого было сделано 24 сканирования (угол поворота 15 ° для каждого сканирования), которые были объединены для создания облака точек, которое в конечном итоге было сопоставлено с трехмерной поверхностью.Площадь и объем поверхности измеряли в amira 4.0.1 (FEI Visualization Sciences Group, США), и все измерения перечислены в S1 Data.

Обработка данных и статистический анализ

Shimadzu GC-MS Postrun Analysis (v. 2.71) использовали для оценки хроматографических данных. Мы включили все неполярные, ациклические кутикулярные углеводороды (т.е. алкены, метил-разветвленные алканы, н-алканы) с долей> 1% от общей смеси и длиной цепи> C21 для нашего анализа, поскольку только эти соединения могут быть идентифицированы и считаются КГК [27].Мы проанализировали общий объем CHC на индивидуума, т.е. мы проверяли все пики на всех хроматограммах и интегрировали только пики с диагностическими ионами н-алкана / разветвленного алкана или алкена ( m / z = 43, 57, 71, 85, 99 или m / z = 41, 55, 69, 83, 97 соответственно). В диапазоне соответствующих концентраций отклики стандарта алкана относительно гексадекана были определены разбавлением и оказались близкими к 1, что позволяет приблизить CHCs в нг, как указано в уравнении 2 (с β как массовая концентрация внутренний стандарт, V _s как общий объем образца, DW как сухой вес и SA как площадь поверхности).Абсолютное количество CHC было разделено на сухую массу (мг) или площадь поверхности (мм ² ), чтобы описать относительное количество CHC на массу тела (нг / мг) и плотность CHC (нг / мм ² ). ), соответственно.

Мы статистически проанализировали количество CHC на сухой вес и на площадь поверхности, используя ANOVA и апостериорный тест TukeyHSD [28]. Мы проверили нормальное распределение остатков и однородность дисперсии и преобразовали данные, где это необходимо (CHC на сухой вес преобразовали квадратным корнем; CHC на площадь поверхности преобразовали логарифмически).Кроме того, мы использовали простые линейные модели и ANOVA для анализа взаимосвязи количества CHC на площадь поверхности, взаимосвязи порядка насекомых и отношения площади поверхности к объему, а также взаимосвязи площади поверхности, порядка насекомых и тела. масса. Зависимые переменные были преобразованы квадратным корнем (CHC на площадь поверхности) или логарифмически преобразованы (площадь поверхности), чтобы соответствовать постоянной дисперсии ошибок и нормальности остатков. Мы использовали средние значения видов для всех анализов, чтобы избежать псевдорепликации, поэтому разные виды (n = 113) считались повторами.Вся статистика проводилась с R [29].

Результаты

В целом мы собрали 375 экземпляров, представляющих 113 видов насекомых, посещающих цветы трех разных отрядов, а именно, двукрылых (n = 54 вида и 136 экземпляров), перепончатокрылых (n = 33 вида и 159 экземпляров) и чешуекрылых (n = 26). видов и 80 экз.).

Площадь поверхности насекомых увеличилась на 2/3 степени по отношению к массе тела (общая линейная модель, двусторонний дисперсионный анализ: F _5,107 = 124, R ² = 0.85, P <0,001, таблица 1, рис 1A). Однако значительное взаимодействие линейной модели (таблица 1) выявило увеличение площади поверхности в зависимости от порядка при увеличении массы тела ^2/3 . Кроме того, площадь поверхности [ ² мм] варьировала среди отрядов насекомых (однофакторный дисперсионный анализ: F ₂₁₁₀ = 13,47; P <0,001, рис. 1B). Как правило, перепончатокрылые имели большую площадь поверхности (среднее значение = 235 ± 168 мм ² ) и более высокий диапазон значений, чем двукрылые (среднее значение = 100 ± 77 мм ² ) и чешуекрылые (среднее значение = 135 ± 76 мм ² ( Таблица 2 и Рис. 1B).

Рис. 1. Площадь поверхности трех разных отрядов насекомых, посещающих цветы.

(A) Прогноз массы тела и площади поверхности у трех отрядов насекомых Diptera, Hymenoptera и Lepidoptera. Цветные прозрачные области представляют 95% доверительный интервал. (B) Площадь поверхности трех отрядов насекомых (n = 113 видов). Буквы указывают на однородные группы (TukeyHSD).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.g001

Таблица 1. Как масса тела определяет поверхность насекомых.

Влияние порядка и массы тела насекомых ^2/3 (мг) на площадь поверхности (мм ² ) у 113 видов насекомых. Перед анализом площадь поверхности подвергали логарифмическому преобразованию. Значимые предикторы (P <0,05) выделены жирным шрифтом.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.t001

Таблица 2. Площадь поверхности и углеводородные характеристики кутикулы насекомых.

Результаты попарных сравнений различных отрядов насекомых. Значимые сравнения (TukeyHSD, P <0.05) жирным шрифтом. Hym = перепончатокрылые, Dip = двукрылые, Lep = чешуекрылые.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.t002

Количество CHC, стандартизованное по сухому весу насекомого (нг / мг), варьировалось в отрядах насекомых, посещающих цветы (односторонний дисперсионный анализ: F ₂₁₁₀ = 15,99; P <0,001, рис. 2A). Среднее количество ХГК у перепончатокрылых (2074 ± 1098 нг / мг) было примерно в 1,5 раза выше, чем у двукрылых (1590 ± 1380 нг / мг), и даже в три раза выше, чем у чешуекрылых (634 ± 311 нг / мг) (таблица 2 и Рис 2А).Плотность CHC (нг / мм ² ) также значительно различалась среди трех порядков (однофакторный дисперсионный анализ: F ₂₁₁₀ = 27,40; P <0,001, рис 2B). Опять же, плотность ХГС у перепончатокрылых (181 ± 87 нг / мм ² ) была более чем в два раза выше, чем у двукрылых (87 ± 62 нг / мм ² ) и примерно в три раза выше, чем у чешуекрылых (64 ± 39 нг / мм ² ), тогда как плотности в последних двух существенно не отличались друг от друга (Таблица 2 и Рис 2B).

Рис 2.Количественное изменение CHC среди посетителей цветов.

Кутикулярные углеводороды на сухой вес (A) и на площадь поверхности (B) для трех отрядов насекомых (n = 113 видов). Буквы указывают на однородные группы (TukeyHSD).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.g002

Плотность CHC на площадь поверхности (нг / мм ² ) различных посетителей цветов значительно снизилась с увеличением их площади поверхности на объем (мм ^{). -1} ) (общая линейная модель, двусторонний дисперсионный анализ: F _5,107 = 14.4, R ² = 0,40, P <0,001, таблица 3, рис 3A). Однако значительное взаимодействие линейной модели (таблица 3) выявило снижение плотности CHC в зависимости от порядка с увеличением отношения площади поверхности к объему. Эта взаимосвязь была значимой только для перепончатокрылых (F _1,31 = 13,2, R ² = 0,30, P <0,001; рис. 3B), но не для чешуекрылых (F _1,24 = 0,2, R ² <0,01, P = 0,63; рис. 3C) или двукрылых (F _1,52 <0,1, R ² <0.01, P = 0,88; Рис 3D). Такие же тенденции были также обнаружены для отношения плотности ХГК на площадь поверхности (нг / мм ² ) и массы тела (мг) для трех порядков (см. Файл S1): перепончатокрылые (F _1,31 = 7,6, R ² = 0,18, P <0,001), чешуекрылые (F _1,24 = 2,7, R ² = 0,10, P = 0,11) и двукрылые (F _1,52 = 1,1, R ² <0,01, P = 0,30).

Рис. 3. Связь между объемными отношениями площади поверхности и плотностью CHC.

Прогноз отношения площади поверхности к объему плотности кутикулярных углеводородов для всех видов цветочных посетителей (A), Hymenoptera (B), Lepidoptera (C) и Diptera (D). Цветные прозрачные области представляют 95% доверительный интервал. * P <0,05, ** P <0,01, *** P <0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.g003

Таблица 3. Как соотношение объема поверхности к площади позволяет прогнозировать плотность цветочных посетителей в цветах.

Влияние порядка насекомых и отношения площади поверхности к объему (мм ^-1 ) на поверхностную плотность кутикулярных углеводородов (нг / мм ² ).Перед анализом плотность CHC была преобразована в sqrt. Значимые предикторы (P <0,05) выделены жирным шрифтом.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175001.t003

Обсуждение

Кутикулярные углеводороды (ХГК) трех таксонов насекомых различаются по количеству в зависимости от массы тела и площади поверхности (рис. 2, табл. 2). Кроме того, количество CHC на площадь поверхности (= плотность CHC) можно объяснить отношением площади поверхности к объему насекомых у перепончатокрылых, но не у двукрылых и чешуекрылых (рис. 3, таблица 3).Такие КГК являются потенциально значимыми функциональными признаками вида — здесь представлены активными, подвергающимися воздействию пищи взрослыми насекомыми, посещающими цветы, — которые формируют реакцию животных на условия окружающей среды, такие как термостойкость, чередование фенологии, землепользование и беспокойство или возвышение [30–35 ].

Площадь поверхности любого объекта увеличивается изометрически (со степенью 2/3) с увеличением его объема или массы тела (рис. 1A), а также аллометрически с переменной формой. Поверхность кутикулы функционально важна для взаимодействия животных с окружающей их средой и, следовательно, может иметь решающее значение для экофизиологических реакций животного [25, 36, 37].Таким образом, в некоторых исследованиях [8, 38] использовались геометрические аппроксимации поверхностей насекомых. Здесь мы использовали прямые измерения поверхности цветочных посетителей (рис. 1B) с использованием модифицированного 3D-сканера со структурированным светом [25] и, таким образом, смогли рассчитать плотность CHC на площадь поверхности [нг / мм ² ].

Плотность ХГК на массу тела или на площадь поверхности была самой высокой у перепончатокрылых (рис. 2), отряда насекомых, который известен своей высокой степенью социальности и, следовательно, частым общением через кутикулярные соединения [39, 40], в то время как двукрылые и чешуекрылые кажутся вкладывать меньше ресурсов (в расчете на массу тела) для наращивания своих КПК.Эта разница между порядками была еще более выраженной в плотности CHC (сравните рис. 2A и 2B). Для некоторых перепончатокрылых, а именно шмелей (Apidae, Bombus ), плотность ХГК особенно высока, и значительные количества ХГК остаются на цветках в виде следов химического вещества после каждого посещения [41]. Более высокая плотность ХГК у некоторых двукрылых по сравнению с чешуекрылыми (незначительная, учитывая высокую дисперсию плотности ХГК среди двукрылых, рис. 2В) может быть обусловлена ​​важностью таких углеводородов как обильных половых феромонов у некоторых мух [42], тогда как чешуекрылые используют полиненасыщенные углеводороды и другие классы соединений для химической сигнализации [43, 44].С методологической точки зрения наши результаты (рис. 2A и 2B; таблица 2) демонстрируют разницу между простой стандартизацией массы тела и использованием фактической площади поверхности для расчета плотности CHC. Дело в том, что насекомые разных отрядов имеют разную форму, например сферичность [25] сильно способствует этим различиям. Следовательно, обычно используемая стандартизация массы тела (см., Например, [37, 45–47] для некоторых примеров в экологии; см. Также [48] для одного из немногих примеров в химической экологии) может не быть подходящим приближением.Стандартизация по массе тела (сухой массе) может быть подходящей для описания относительного распределения ресурсов насекомого по его химическим веществам на кутикуле, но может быть не идеальной, чтобы делать выводы о важности площади поверхности. Таким образом, мы предполагаем, что плотность CHC на площадь поверхности может быть включена в качестве функциональной характеристики в будущие исследования, особенно для реакции окружающей среды, такой как термостойкость, но, возможно, также для изучения степени социальной интеграции в мимикрических системах, таких как приобретенная химическая мимикрия в мирмекофилы и их муравьи-хозяева [8, 38].

Поскольку более мелкие насекомые имеют более высокое отношение площади поверхности к объему (см. Также рис. 1), предсказанное геометрическим законом квадрата-куба [49] и подтвержденное измерениями поверхности на насекомых [25], более мелкие виды обычно теряют больше воды, чем более крупные. . Следовательно, чтобы защитить насекомых от потери воды, мы ожидали найти более высокую плотность CHC на площадь поверхности [нг / мм ² ] у более мелких насекомых. Удивительно, но мы обнаружили противоположную тенденцию для перепончатокрылых и отсутствие тенденции для чешуекрылых и двукрылых (рис. 3).Огромный разброс (и низкие значения R ² отношения плотности CHC с отношением площади поверхности к объему) указывает на то, что виды очень идиосинкразичны даже внутри каждого таксона. Этот результат не согласуется с экспериментальными данными о количественном влиянии CHC на потерю воды, которые, однако, были основаны на экспериментах только с несколькими модельными видами [21, 22]. Таким образом, количество / плотность CHC, по-видимому, не является общим, единичным предиктором физических свойств эпикутикулы для разных видов и таксонов (см. Также [15]).Композиционные аспекты ХГК у насекомых, которые интенсивно изучаются с упором на общую экологию и эволюцию [39, 50–53], кажутся решающими, а общие различия в составе ХГС могут влиять на экофизиологические реакции насекомых, такие как потеря воды [4, 20, 21]. Недавно Menzel et al. [54] показали, что на эволюционные закономерности состава ХГС в глобальном масштабе влияют региональные климатические условия. Однако точный вклад композиции CHC в предотвращение потери воды полностью не изучен.Есть некоторые свидетельства того, что состав (например, более высокая доля алкенов) влияет на водопроницаемость кутикулы насекомых (см. [2, 15]; см. Также [54]), но прогнозы потери воды, основанные на многокомпонентной системе, такой как эпикутикулярная система насекомых углеводороды остаются неопределенными [13, 14], и, скорее всего, может потребоваться зависящая от таксона комбинация качества и количества CHC, чтобы можно было лучше прогнозировать изменение потери воды у насекомых.

Благодарности

Выражаем признательность за поддержку Сары Кюсель.За идентификацию насекомых благодарим Ханса-Георга Рудзинского и Ханса Швеннингера.

Вклад авторов

1. Концептуализация: NB MH AB.
2. Формальный анализ: AB NB.
3. Получение финансирования: NB.
4. Расследование: AB MH.
5. Методология: MH AB.
6. Написание — первоначальный эскиз: AB NB MH.
7. Написание — просмотр и редактирование: AB NB MH.

Список литературы

1. 1. Гиббс АГ. Водный баланс в пустыне Drosophila : уроки нехаризматической микрофауны. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2002. 133 (3): 781–9. pmid: 12443934
2. 2. Гиббс АГ. Термодинамика кутикулярной транспирации. J. Insect Physiol. 2011; 57 (8): 1066–9. pmid: 21605563
3. 3. Хэдли Н.Ф. Водные отношения наземных членистоногих. Лондон: Academic Press; 1994.
4. 4.Бломквист GJ, Bagnères A-G. Углеводороды насекомых. Cambridge Cambridge University Press; 2010.
5. 5. Colazza S, Aquila G, De Pasquale C, Peri E, Millar JG. Яичный паразитоид Trissolcus basalis использует н-нонадекан, кутикулярный углеводород от своего хозяина-вонючего насекомого Nezara viridula , чтобы различать хозяев-самок и хозяев-самцов. J Chem Ecol. 2007. 33 (7): 1405–20. pmid: 17508134
6. 6. Дженнингс Дж. Х., Этджес В. Дж., Шмитт Т., Хойккала А.Кутикулярные углеводороды Drosophila montana : географическая изменчивость, половой диморфизм и потенциальная роль феромонов. J. Insect Physiol. 2014; 61: 16–24. pmid: 24373710
7. 7. Шарма К.Р., Энцманн Б.Л., Шмидт Ю., Мур Д., Джонс Г.Р., Паркер Дж. И др. Кутикулярные углеводородные феромоны для социального поведения и их кодирование в антенне муравья. Cell Rep. 2015; 12 (8): 1261–71. pmid: 26279569
8. 8. фон Берен С., Шульц С., Хашим Р., Витте В. Приобретение химических сигналов распознавания облегчает интеграцию в сообщества муравьев.BMC Ecol. 2011; 11:30. pmid: 22133503
9. 9. Wurdack M, Herbertz S, Dowling D, Kroiss J, Strohm E, Baur H и др. Поразительный кутикулярный углеводородный диморфизм у каменной осы Odynerus spinipes и его возможная эволюционная причина (Hymenoptera: Chrysididae, Vespidae). Proc Biol Sci. 2015; 282 (1821): 20151777. pmid: 26674944
10. 10. Чанг Х., Кэрролл С.Б. Воск, пол и происхождение видов: двойная роль кутикулярных углеводородов насекомых в адаптации и спаривании.Биологические исследования. 2015; 37 (7): 822–30. pmid: 25988392
11. 11. Распотниг Дж., Криспер Дж., Фаулер Дж., Лейс Х. Дж. Характерные кутикулярные профили углеводородов у орибатидных клещей (Acari: Oribatida). Анн Зул (Варшава). 2008. 58 (2): 445–52.
12. 12. Wachter GA, Muster C, Arthofer W, Raspotnig G, Fottinger P, Komposch C и др. Использование подхода открытий в интегративной таксономии: расшифровка комплекса узкоэндемичных альпийских сборщиков урожая (Opiliones: Phalangiidae: Megabunus). Mol Ecol.2015; 24 (4): 863–89. pmid: 25583278
13. 13. Гиббс АГ. Гидроизоляционные свойства кутикулярных липидов. Am Zool. 1998; 38: 471–82.
14. 14. Гиббс АГ. Таяние липидов и проницаемость кутикулы: новый взгляд на старую проблему. Журнал физиологии насекомых. 2002; 48: 391–400. pmid: 12770088
15. 15. Гиббс А.Г., Раджпурохит С. Кутикулярный липидный и водный баланс. В: Blomquist GJ, Bagneres AG, редакторы. Углеводороды насекомых. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 2010 г.п. 100–21.
16. 16. Хэдли Н.Ф. Липидные водные барьеры в биологических системах. Prog Lipid Res. 1989. 28 (1): 1–33. pmid: 2682668
17. 17. Гиббс А.Г., Помонис Дж. Г.. Физические свойства кутикулярных углеводородов насекомых — эффекты длины цепи, метильного разветвления и ненасыщенности. Comp Biochem Physiol B Comp Biochem. 1995; 112: 391–400
18. 18. Бломквист Г.Дж., Нельсон Д.Р., Деренобалес М. Химия, биохимия и физиология липидов кутикулы насекомых.Arch Insect Biochem Physiol. 1987. 6: 227–65.
19. 19. Гиббс А.Г., Марков Т.А. Влияние возраста на водный баланс у видов Drosophila . Physiol Biochem Zool. 2001. 74 (4): 520–30. pmid: 11436136
20. 20. Стинциано-младший, Sove RJ, Rundle HD, Sinclair BJ. Быстрое затвердевание при сушке изменяет кутикулярный углеводородный профиль Drosophila melanogaster . Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2015; 180: 38–42. pmid: 25460832
21. 21.Гефен Э., Талал С., Брендзель О., Дрор А., Фишман А. Изменение количества и состава кутикулярных углеводородов у скорпиона Buthus occitanus (Buthidae) в ответ на острое воздействие стресса высыхания. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2015; 182: 58–63. pmid: 25499238
22. 22. Arcaz AC, Huestis DL, Dao A, Yaro AS, Diallo M, Andersen J и др. Допуск к высыханию в Anopheles coluzzii : влияние размера дыхательных путей и кутикулярных углеводородов.J Exp Biol. 2016; 219 (Pt 11): 1675–88. pmid: 27207644
23. 23. Хэдли Н.Ф. Эпикутикулярные липиды пустынного жука-тенебрионида, Eleodes armata — сезонные и акклиматические эффекты на состав. Насекомое Biochem. 1977; 7: 277–83.
24. 24. Toolson EC. Влияние температуры повышения на проницаемость кутикулы и состав эпикутикулярных липидов у Drosophila pseudoobscura . J Exp Zool. 1982; 222: 249–53.
25. 25. Kühsel S, Brückner A, Schmelzle S, Heethoff M, Blüthgen N.Площадь поверхности — объемные соотношения у насекомых. Наука о насекомых. 2016.
26. 26. Фройнд Л., Эйхберг С., Ретта I, Швабе А. Добавление семян через эпизоохорное рассредоточение при восстановлении: экспериментальный подход, имитирующий заселение голых участков почвы. Appl Veg Sci. 2014. 17 (1): 74–85.
27. 27. Нельсон Д.Р., Бломквист Г.Дж. Воски от насекомых. Гамильтон Р.Дж., редактор. Данди: «Масляная пресса»; 1995.
28. 28. Тьюки Дж. У. Сравнение индивидуальных средних при дисперсионном анализе.Биометрия. 1949; 5 (2): 99–114. pmid: 18151955
29. 29. Команда RDC. R: Язык и среда для статистических вычислений. Фонд R для статистических вычислений, Вена, Австрия ISBN 3-
    1-07-0, URL http://www.R-project.org. 2015.
30. 30. Blüthgen N, Klein AM. Функциональная взаимодополняемость и специализация: роль биоразнообразия во взаимодействиях растений и опылителей. Basic Appl Ecol. 2011; 12 (4): 282–91.
31. 31. Кариво Д.П., Уильямс Н.М., Бенджамин Ф.И., Уинфри Р.Разнообразие реакции на землепользование имеет место, но не обеспечивает последовательной стабилизации экосистемных услуг, предоставляемых местными опылителями. Ecol Lett. 2013. 16 (7): 903–11. pmid: 23692675
32. 32. Фрюнд Дж., Дорманн С.Ф., Хольцшу А., Чарнтке Т. Влияние разнообразия пчел на опыление зависит от функциональной комплементарности и сдвигов ниш. Экология. 2013; 94 (9): 2042–54. pmid: 24279275
33. 33. Kühsel S, Blüthgen N. Высокое разнообразие стабилизирует термическую устойчивость сообществ опылителей на интенсивно управляемых пастбищах.Nat Commun. 2015; 6: 7989. pmid: 26258282
34. 34. Мори А.С., Фурукава Т., Сасаки Т. Разнообразие реакций определяет устойчивость экосистем к изменениям окружающей среды. Биол Ред. 2013; 88 (2): 349–64. pmid: 23217173
35. 35. Петерс М.К., Пейскер Дж., Стеффан-Девентер И., Хойсс Б. Морфометрические признаки, опосредующие холодопроизводительность у пчел и их распределение по перепадам высот. J. Biogeogr. 2016.
36. 36. Лайтон Дж. Р. Б., Финер Д. Х. Водоотдача и проницаемость кутикулы у фуражиров пустынного муравья Pogonomyrmex rugosus .Physiol Zool. 1989. 62 (6): 1232–56.
37. 37. Портер В.П., Гейтс Д.М. Термодинамическое равновесие животных с окружающей средой. Ecol Monogr. 1969; 39 (3): 227– и.
38. 38. Неринг В., Дани Ф. Р., Каламаи Л., Туриллацци С., Бон Х., Класс К. Д. и др. Химическая маскировка мирмекофильных тараканов и ее значение для понимания механизмов распознавания сородичей у муравьев-листорезов. BMC Ecol. 2016; 16:35. pmid: 27495227
39. 39. Леонхардт С.Д., Менцель Ф., Неринг В., Шмитт Т.Экология и эволюция коммуникации у социальных насекомых. Клетка. 2016; 164 (6): 1277–87. pmid: 26967293
40. 40. Либих Дж. Профили углеводородов указывают на фертильность и статус доминирования в семьях муравьев, пчел и ос. В: Blomquist GJ, Bagneres AG, редакторы. Углеводороды насекомых. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 2010. с. 254–82.
41. 41. Витес С., Эльц Т. Углеводородные следы как свидетельство посещения цветов шмелями. J Chem Ecol. 2009. 35 (11): 1320–5. pmid: 20013038
42. 42.Фервёр Дж.Ф., Кобб М. Поведенческие и эволюционные роли кутикулярных углеводородов у двукрылых. В: Blomquist GJ, Bagneres AG, редакторы. Углеводороды насекомых. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 2010.
43. 43. Миллар Дж. Полиеновые углеводороды, эпоксиды и родственные соединения как компоненты смесей феромонов чешуекрылых. В: Blomquist GJ, Bagneres AG, редакторы. Углеводороды насекомых. Кембридж: Издательство Кембридского университета; 2010. с. 390–448.
44. 44. Миллар Дж.Полиеновые углеводороды и эпоксиды: второй по значимости класс феромонов половых аттрактантов чешуекрылых. Анну Рев Энтомол. 2000; 45: 575–604. pmid: 10761590
45. 45. Хикман Дж. С., Пителка Л. Ф. Сухой вес указывает на распределение энергии при анализе экологической стратегии растений. Oecologia. 1975. 21 (2): 117–21. pmid: 28308242
46. 46. Rosillo-Calle F, de Groot P, Hemstock SL, Woods J. Справочник по оценке биомассы. Лондон: Earthscan; 2007.
47. 47. Сен-Жермен М., Баддл С.М., Ларриве М., Меркадо А, Мотчула Т., Райхерт Э. и др.Следует ли чаще рассматривать биомассу в качестве валюты при анализе сообществ наземных членистоногих? J Appl Ecol. 2007. 44 (2): 330–9.
48. 48. Хэдли Н.Ф., Бломквист Г.Дж., Лэнхэм ООН. Кутикулярные углеводороды 4 видов перепончатокрылых колорадских перепончатокрылых. Насекомое Biochem. 1981. 11 (2): 173–7.
49. 49. Галилей Г. Discorsi e Dimostrazioni Matematiche Intorno a due nuove Scienze Attinenti la Meccanica e i Movimenti Locali. Лейден: Эльзевьер; 1638.
50. 50. Ховард Р.У., Бломквист Г.Дж.Экологические, поведенческие и биохимические аспекты углеводородов насекомых. Анну Рев Энтомол. 2005; 50: 371–93. pmid: 15355247
51. 51. Инглби. Кутикулярные углеводороды насекомых как динамические черты сексуального общения. Насекомые. 2015; 6 (3): 732–42. pmid: 26463413
52. 52. Kather R, Martin SJ. Кутикулярные углеводородные профили как инструмент таксономии: преимущества, ограничения и технические аспекты. Physiol Entomol. 2012. 37 (1): 25–32.
53. 53. Мартин SJ, Drijfhout FP.Реплики товарищей по гнезду и задачи по-разному влияют и кодируются в профилях углеводородов кутикулы муравьев. J Chem Ecol. 2009. 35 (3): 368–74. pmid: 19263166
54. 54. Мензель Ф., Блеймер Б. Б., Шмитт Т. Как эволюционируют кутикулярные углеводороды? Физиологические ограничения, климатические и биотические факторы отбора влияют на сложный функциональный признак насекомых. Proc R Soc Lond Biol. под давлением.

Куратор чешуекрылых: Теги: перепончатокрылые

Переселение музейной коллекции боярышников, одна из моих кураторских обязанностей, было темой последних двух сообщений.Я говорил о переносе образцов из устаревших или временных ящиков в новые, более постоянные ящики, а также об объединении коллекций старого музея с недавно приобретенными материалами, с особым упором на коллекцию ястребов (Sphingidae).

Я также представил некоторые виды из расширенной музейной коллекции сфингидов, состоящей примерно из 289000 экземпляров, и в этом посте я хотел бы вкратце рассказать об истории музейной коллекции бражников.Однако, прежде чем я начну углубляться в прошлое, я хотел бы закончить представлением некоторых видов бражников, о которых я говорил в предыдущем посте… Итак, вот еще несколько интересных сфингидов.

Некоторые бражники имеют короткое и крепкое тело, прозрачные крылья, четкий рисунок и поведение, которые делают их похожими на пчел или ос.

Это Cephonodes hylas , суточная летающая моль, широко распространенная в Азии, где она часто встречается в городских парках и садах, которую привлекает Gardenia , одно из кормовых растений гусениц.Когда взрослая бабочка выходит из куколки, крылья целиком покрываются сероватой чешуей. Они отлетают в виде небольшого облака после первого полета.

Другой похожий вид перепончатокрылых — Hemaris fuciformis .

Этот маленький симпатичный ястребин с пухлым телом, покрытым желтоватыми и красноватыми волосками, и прозрачными крыльями очень похож на шмеля, и он тоже быстро летает! Этот вид широко распространен по всей Европе на восток через север Турции, север Афганистана, юг Сибири, север Амурской области до Приморского края и острова Сахалин.Он также был зарегистрирован в Таджикистане и на северо-западе Индии.

Sataspes infernalis — еще один ежедневный летающий ястребин, который очень убедительно имитирует пчелу-плотника.

Его крылья лишены чешуи и более темные, непрозрачные и немного переливающиеся по сравнению с двумя предыдущими бражниками. Этот вид распространен в Индии, Западном Китае, Бирме и Борнео.

Глазные пятна — обычное явление на крыльях чешуекрылых, и бражники не исключение.Этот потрясающий бражник — Compsulyx cochereaui, — эндемичный вид Новой Каледонии.

Глазные пятна также встречаются на задних крыльях видов бражников, принадлежащих к роду Smerinthus .

Этот род включает 11 видов, один из которых — бражник глазчатый ( Smerinthus ocellata ). В положении покоя передние крылья покрывают задние крылья глазными пятнами, когда бабочка чувствует угрозу, передние крылья внезапно поднимаются вверх, обнажая задние крылья, украшенные яркими синими и черными « глазами » на розовато-розовом и розовом фоне. коричневый фон.

Мигание этих фальшивых пятен может помочь напугать потенциального хищника, давая бабочке шанс быстро улететь. Глазастый бражник распространен по всей Европе (включая Великобританию), от России до долины Оби, восточного Казахстана и Алтая. Он также был зарегистрирован в северном и западном Китае.

Pseudandriasa mutata — довольно нетипичный сфингид

Он не выглядит особенно обтекаемым и у него не вытянутые крылья, как у типичного ястреба.Фактически, когда в 1855 году Фрэнсис Уокер, изучая образцы и описывая новые виды из нашего музея, натолкнулся на образец этого боярышника, он признал его новым видом, но назвал его Lymantria mutata , полагая, что он принадлежит к семейству хищных птиц. бабочек называют Lymantriidae (бабочки кочки).

Hayesiana triopus — прекрасный дневной летающий сфингид с полупрозрачными крыльями, прерывистым розовато-красным поясом и оранжевыми пятнами на черном брюшке.

Нижняя сторона тела, особенно грудная клетка, брюшко и задние крылья, красновато-оранжевого цвета. Эта бабочка летает быстро, но ее быстрые движения кажутся довольно неуклюжими и, судя по всему, не особенно точны при наведении хоботка на цветок. Распространен в Непале, северо-восточной Индии, южном Китае и Таиланде.

Callionima inuus , безусловно, очень элегантный бражник благодаря украшениям на его передних крыльях.

Масштабный узор образует мотивы, напоминающие покров из паутины, смешанной с мелкими темными и светло-коричневыми волнистыми отметинами; есть также пятно из серебряных чешуек в форме пухлой закрученной буквы «Y». Узор красивый, но, прежде всего, незаменим для идеальной маскировки этой бабочки в среде, где она обитает. Этот вид хорошо распространен во всем Неотропическом регионе, от Мексики до Аргентины.

Другой мастер маскировки — Phylloxiphia oberthueri .

В состоянии покоя, свисая с растения, этот бражник очень убедительно выглядит как связка сухих листьев. Этот вид распространен через Западную Африку.

Разве Hypaedalea insignis не похожа на автомобиль супергероя?

Инновационный автомобиль-летучая мышь из ястреба! Но опять же, этот паттерн не развился, чтобы произвести впечатление на нас, людей; удивительные прерывистые и волнистые линии и пятна, окрашенные в разные оттенки коричневого и серого, необходимы для того, чтобы этого бражника было трудно заметить на фоне растительности.Эта моль распространена в Западной Африке.

А теперь немного истории …

Коллекции музея основаны на коллекции сэра Ханса Слоана, которая была приобретена Британским музеем в 1753 году. Среди них были его энтомологические фонды, насчитывающие около 5 500 экземпляров, включая чешуекрылых. , и, таким образом, были самыми ранними сфингидами, размещенными в музее.

Ящик с образцами чешуекрылых из оригинальной коллекции сэра Ганса Слоана.Бражники в этом ящике ( Smerinthus ocellata вверху слева, Agrius convolvuli и Sphinx ligustri внизу слева и справа соответственно) были собраны более 350 лет назад и являются одними из самых старых экземпляров чешуекрылых в наших коллекциях.

Впоследствии самыми ранними и наиболее значительными благотворителями, которые представили Lepidoptera — и особенно Sphingidae — музею, были Хорсфилд, Достопочтенная Ост-Индская компания и представители музея, такие как Эдвард Даблдей.

Крупнейшими благотворителями позднего 19 века были Бейтс, Уоллес, Стейнтон, Целлер, Бейнбригге-Флетчер, Хьюитсон, Пиявка, Годман и Сальвин. А в 20-м веке фонды сфингидов музея должны были быть пополнены коллекциями лорда Уолсингема, Суинхо, Мура, Джойси, Левика, лорда Лайонела Уолтера Ротшильда, Кокейна и Кеттлвелла, Иноуэ и других.

Некоторые из наиболее значительных доноров чешуекрылых (и особенно сфингид) для музея.

Дата приобретения, количество экземпляров и часть истории каждой из этих ценных коллекций бабочек и бабочек часто хорошо задокументированы, но гораздо труднее узнать точное количество экземпляров какого-либо конкретного вида. семья, которая пришла с любым из них. Однако мы знаем, что большая часть бражников — около 45 000 экземпляров — попала в музей в 1939 году, когда лорд Ротшильд завещал около 2,5 миллионов экземпляров чешуекрылых.

Лорд Лайонел Вальтер Ротшильд был заядлым натуралистом, который собрал одну из величайших коллекций животных, когда-либо собранных одним человеком. В 1939 году около 2,5 миллионов экземпляров бабочек и мотыльков из коллекции Ротшильдов были переданы Музею в тысячах ящиков. Два из этих ящиков, в которых хранятся ястребы, показаны на картинке.

Коллекция сфингид, как и большинство других семейств чешуекрылых, с 1904 года размещается в музее в 4 отдельных блоках:

Основная коллекция.

Это справочная коллекция, содержащая ящики с типовыми образцами и репрезентативными сериями любого конкретного семейства, часто из самых старых материалов. На фото один из основных ящиков коллекции с ястребом Callionima inuus .

Дополнительная коллекция.

Он содержит другие образцы, принадлежащие к какой-либо конкретной семье, идентифицированного материала, который прибыл позже и для которых не было места в основной коллекции.На фото один из дополнительных ящиков с ястребом Agrius convolvuli .

Коллекция Accession.

Он содержит несортированный и часто неопознанный материал, который позже был добавлен к семейству. На картинке один из ящиков для присоединения с разными видами бражников из оригинальной Коллекции Ротшильдов.

Британская и ирландская коллекция.

Он содержит экземпляры 20 видов Sphingidae, обитающих на Британских островах. На снимке один из ящиков Британской и Ирландской Коллекций с ястребом Daphnis nerii .

Лишь сравнительно недавно мы начали объединять все экземпляры из основной, дополнительной и присоединительной коллекций в одну коллекцию для каждой семьи. Каждый из 5 кураторов секции Lepidoptera, помимо прочего, отвечает за переселение одной или нескольких семейств мотыльков и бабочек.

С коллекцией из почти 9 миллионов экземпляров и около 135 семейств чешуекрылых, которую нужно учесть, работа, которую предстоит проделать, может показаться бесконечной; Конечно, потребуется много времени и усилий, прежде чем это будет достигнуто, но медленно и верно мы улучшаем уход, хранение и доступность наших коллекций.

В августе 2008 года, благодаря щедрой спонсорской поддержке семьи Ротшильдов, семьи де Ротшильдов, фонда Джона Спедана Льюиса, благотворительного фонда Эрнеста Кляйнворта и представителей общественности, музей смог приобрести один из крупнейших частных коллекции Sphingidae, коллекция Жана-Мари Кадиу.

И именно об этой потрясающей частной коллекции, содержащей в общей сложности около 230 000 экземпляров, большинство из которых являются сфингидами, о чем я расскажу вам в моем следующем посте. Обязательно вернись тогда.

Спасибо за чтение.

Границы | Шмели (Hymenoptera: Apidae) реагируют на феромоновые компоненты моли (Lepidoptera: Noctuidae), что приводит к прилову пчел при мониторинге ловушек, нацеленных на вредителей моли

Введение

Мониторинг популяций вредных организмов является основой программ комплексной борьбы с вредителями (IPM) (Witzgall et al., 2010; Флинт и Ван ден Бош, 2012). Временное и пространственное распределение чешуекрылых вредителей в агроэкосистемах можно оценить по отлову бабочек в ловушки, привлекательные для целевых видов (Mason et al., 1998; Mori and Evenden, 2013; Spears et al., 2016). Ловушки с наживкой из синтетических копий видоспецифичных феромонов моли обычно используются для обнаружения и определения плотности целевых популяций у многих видов (Byers and Struble, 1987; Mason et al., 1998). Поскольку сигналы феромона распространяются далеко по ветру, а многие бабочки умеют летать (Schneider, 1999), поимка бабочек в ловушки с феромонами не всегда может отражать размножающуюся популяцию или прогнозировать плотность личинок и последующий экономический ущерб в месте отлова (Гербер и Walkof, 1992).Мониторинг ловушек с наживкой с пищевой приманкой (например, продукты ферментации, летучие вещества растений и т. Д.), Которые привлекают как самцов, так и самок бабочек на короткие расстояния, может лучше отражать размножающиеся популяции (Landolt et al., 2007). К сожалению, как ловушки с феромонами, так и ловушки с пищевой приманкой также могут отлавливать нецелевых насекомых или прилов.

Прилов нецелевых насекомых в ловушках для мониторинга увеличивает время обработки ловушек, снижает эффективность ловушек для целевых видов и может включать полезных членистоногих, которые обеспечивают важные экосистемные услуги (Cha et al., 2015; Ландольт и Чжан, 2016). Если полезные виды попадают в ловушку часто, ловушки для мониторинга могут негативно повлиять на эти популяции и услуги, которые они предоставляют. Полезные опылители перепончатокрылых составляют большую часть прилова насекомых в ловушках с феромонами моли, расположенных в различных агроэкосистемах (Adams et al., 1989; Meagher and Mitchell, 1999; Aurelian et al., 2015; Spears et al., 2016) . Хотя влияние удаления пчел из агроэкосистем при мониторинге ловушек, нацеленных на вредителей моли, неизвестно (Meagher and Mitchell, 1999), оно может отрицательно повлиять на местную численность пчел и видовое разнообразие, что может повлиять на услуги по опылению как дикорастущих растений, так и управляемых культур и может снизить урожайность сельскохозяйственных культур (Goulson, 2003; Potts et al., 2010). Поскольку уже широко признается глобальное сокращение популяций диких пчел (Potts et al., 2010; Goulson et al., 2015), следует избегать практики систематического удаления пчел из сельскохозяйственных ландшафтов.

Привлечение пчел к ловушкам с полухимической наживкой, которые нацелены на вредителей моли, может быть опосредовано как визуальными (например, стиль ловушки, цвет), так и обонятельными сигналами (Stephen and Rao, 2005; Spears et al., 2016; Sipolski et al., 2019 ). Пчелы используют визуальные подсказки, чтобы определить местонахождение цветочных ресурсов при поиске нектара и пыльцы (Chittka and Spaethe, 2007; Junker and Parachnowitsch, 2015).Желтые, синие и белые ловушки ориентируются на пчел и попадают в них, чем в зеленые ловушки, расположенные в нескольких системах земледелия (Gross and Carpenter, 1991; Mori and Evenden, 2013; Spears et al., 2016; Sipolski et al., 2019). ). Дикие пчелы-опылители, особенно шмели (Hymenoptera: Apidae), часто попадают в прилов в ловушках с феромонами моли, которые состоят из ненасыщенных углерод-10-18 ацетатов, альдегидов и спиртов; это притяжение происходит независимо от цвета ловушки (Meagher and Mitchell, 1999; Turnock et al., 2007; Мори и Эвенден, 2013; Аурелиан и др., 2015; Спирс и др., 2016). Поимка диких пчел в ловушки с наживкой с феромонными сигналами, используемыми в качестве сигналов к спариванию в сообществе отдаленно связанных насекомых, поднимает вопросы о том, могут ли пчелы обнаруживать эти гетероспецифические сигналы и реагировать на них, но механизмы, управляющие приловом диких пчел в ловушках для мониторинга чешуекрылых с феромонами, имеют пока не поступало.

Здесь мы оцениваем численность и разнообразие видов Bombus spp.и других диких пчел, пойманных в зеленые ненасыщающие Unitraps с наживкой с синтетическим феромоном совок или пищевой приманкой, когда они помещены на канолу, Brassica napus L. (Brassicaceae) и пшеницу, Triticum aestivum L. (Poaceae), поля в Альберта, Канада. Опыление дикими пчелами связано с повышением урожайности многих сельскохозяйственных культур во всем мире и улучшает посев семян канолы в Альберте (Morandin and Winston, 2005; Dainese et al., 2019). Поскольку канола является культурой с массовым цветением, которая является ценным источником пищи для диких пчел (Senapathi et al., 2017), мы ожидаем более высокой численности и разнообразия пчел на полях рапса. Мы также исследуем, как пчелы реагируют на гетероспецифические семиохимические сигналы, измеряя электрофизиологический ответ двух видов шмелей на компоненты феромона моли. Наконец, мы предлагаем рекомендации, которые могут минимизировать улов нецелевых видов опылителей в системах мониторинга моли.

Материалы и методы

Учебная система

Совки и совки (Lepidoptera: Noctuidae) — универсальные травоядные животные, являющиеся чумой во многих агроэкосистемах, включая прерии на западе Канады (Byers and Struble, 1987).В Альберте некоторые из местных совок являются вредителями полевых культур, которые могут причинить экономический ущерб, когда популяции личинок достигают уровней вспышек (Byers and Struble, 1987; Mason et al., 1998). Ущерб, наносимый кормлением, варьируется от удаления растений, вызывающих незначительную пятнистость, до уничтожения целых полей, когда личинки находятся на уровне очага. Стратегии борьбы с совками и совками в провинциях Прерии включают культурные обычаи, естественный биологический контроль и применение инсектицидов (Mason et al., 1998; Evenden et al., 2017). Надежные инструменты мониторинга этой гильдии насекомых-вредителей менее развиты.

Мы контролировали прилов с помощью ловушек с полухимическими приманками, нацеленных на насекомых-совок и совок, размещенных на полях сельскохозяйственных культур в прериях экорегиона Аспен-Паркленд в Альберте, Канада. Как и большинство прерий, этот регион был сильно изменен за последнее столетие для поддержки сельского хозяйства (Shorthouse, 2010). Этот регион расположен в экозоне канадских прерий, в которой обитает двадцать восемь из сорока канадских шмелей (Sheffield et al., 2014). Ландшафт характеризуется обширными сельскохозяйственными равнинами с прерывистыми скоплениями дрожащих осин ( Populus tremuloides Michx.) (Salicaceae), тополя бальзамического ( Populus balsamifera L.) (Salicaceae) и смешанных насаждений (Shorthouse, 2010).

Было выбрано семь участков в пяти округах центральной Альберты (дополнительная таблица S1). Все экспериментальные площадки разделяло не менее 20 км. Каждый участок состоял из спаренных полей рапса и пшеницы, разделенных расстоянием не менее 500 м.Все эксперименты проводились на одних и тех же участках каждые 3 года с 2014 по 2016 год. В связи с практикой севооборота, поля, засеянные рапсом в первый год, были переведены на пшеницу на второй год и обратно на канолу на третий год. учиться.

Полевые эксперименты

Ненасыщающие зеленые Unitraps (Contech Enterprises Inc., Дельта, Британская Колумбия, Канада) использовались для мониторинга совок и совок-совок в каждый из трех лет исследования. На каждом участке Unitraps подвергали приманке либо синтетическим половым феромоном (Contech Enterprise Inc., Дельта, Британская Колумбия, Канада), нацелившись на одного из очаговых вредителей моли или с помощью приманки-аттрактанта (Таблица 1). Приманки с половым феромоном мотылька были приготовлены Contech Enterprise Inc. (Дельта, Британская Колумбия, Канада) и загружены на предварительно извлеченные красные резиновые перегородки. Приманки с половыми феромонами помещались в корзину под крышей Unitrap и заменялись каждые 4 недели, как рекомендовано производителем. Кормовой аттрактант или пищевая приманка состоят из продуктов ферментации сахарной приманки или цветочных летучих веществ и, как известно, привлекают многие виды совок (Landolt et al., 2007). Пищевые приманки готовили в лаборатории (Landolt et al., 2007) и разливали во флаконы Nalgene HDPE на 15 мл (Thermo Scientific, Рочестер, Нью-Йорк, США). Флаконы набивали ватными шариками, загружали 10 мл химической смеси и закрепляли внутри ведра Unitrap. Отверстие диаметром 3,0 мм, просверленное в центре крышки флакона, позволило высвободить летучие компоненты. Пищевые приманки меняли каждые 2 недели (Landolt et al., 2007). Контрольная ловушка без приманки была включена для сравнения на каждом поле для всех экспериментов.Все Unitraps были размещены на высоте 1,5 м над землей на расстоянии 25 м друг от друга на линейном разрезе вдоль края поля. Трансекты ловушек всегда располагались вдоль обочины дороги на случайном крае исследуемого поля. Инсектицидная полоска Hercon Vaportape II (10% дихлофос; Hercon Environmental, Эмигсвилл, Пенсильвания, США) была помещена в ведро каждой ловушки для уничтожения пойманных насекомых и заменена каждые 4 недели. Ловушки были специально установлены в поле, чтобы совпасть с периодами полета целевых видов бабочек и ограничить отлов маток шмелей.

Таблица 1. Состав приманок, используемых в не насыщающих зеленых унитрапсах на окраине полей рапса и пшеницы в центральной провинции Альберта, Канада (2014–2016 гг.).

В 2014 году прилов опылителей сравнивали в ловушках с наживкой с пищевой приманкой на основе побочных продуктов ферментации, состоящей из ледяной уксусной кислоты (Fisher, Fair Lawn, NJ, США; чистота 99,7%) и 3-метил-1-бутанола ( Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США; чистота 98,5%), смешанные в равных частях по весу (Таблица 1), или одна из трех коммерчески приготовленных синтетических приманок с феромонами совок, нацеленных на красноспинную совку [ Euxoa ochrogaster (Guenée)], bertha армейский червь ( Mamestra configurata Walker) или настоящий армейский червь [ Mythimna unipuncta (Haworth)] (Таблица 1).Все приманки присутствовали одновременно на каждом участке с 23 июня по 2 сентября 2014 года.

В 2015 году прилов пчел был получен из ловушек с одной из четырех кормовых приманок, которые состояли как из побочных продуктов ферментации сахара, так и из летучих веществ цветков (Таблица 1). В этом эксперименте проверялось влияние дополнительных полухимических веществ, таких как спирт с короткой цепью, 2-метил-1-пропанол (Acros Organics, Fair Lawn, NJ; чистота> 99%) и летучий фенилацетальдегид (Acros Organics, Fair Lawn, Нью-Джерси; чистота> 98%) в сочетании с исходной пищевой приманкой из предыдущего эксперимента (таблица 1).Феромон бледной совки западной совки [ Agrotis orthogonia (Morrison)] был включен в дополнение к трем феромонным приманкам для бабочек, испытанным в первый год исследования. Все приманки присутствовали с 29 июня по 4 августа 2015 года.

В 2016 году прилов в ловушках с наживкой с оригинальной пищевой приманкой, состоящей из уксусной кислоты и 3-метил-1-бутанола, сравнивался с приловом в ловушках с летучим фенилацетальдегидом для цветов. Эту приманку оценивали для определения притяжения опылителей к фенилацетальдегиду в отсутствие побочных продуктов ферментации.Ловушки с феромонами моли, нацеленные на красноспинную совку и феромон совки берты (таблица 1), также были повторены в этом году исследования. Последняя ловушка с наживкой с мертвой молью была включена, чтобы проверить, могут ли шмели обнаруживать летучие запахи, издаваемые мертвыми молью в ловушках, и реагировать на них. Обработка мертвой моли состояла из сетчатого мешка, заполненного 10 г мертвой моли, полученной в результате предыдущего отлова в Unitraps с феромонной наживкой, и хранилась при -20 ° C до использования. Все приманки присутствовали с 7 июня по 28 июля 2016 года.

Ловушки собирали каждую неделю и замораживали при -20 ° C. Прилов пчел был отделен от остального содержимого ловушек, а отдельные пчелы были прикреплены и высушены для идентификации. Медоносная пчела ( Apis mellifera L.) (Hymenoptera: Apidae), рабочие и матки шмелей были идентифицированы по видам (Packer and Ratti, 2009; Williams et al., 2014), но самцы были исключены из идентификации и последующего анализа. как мало кто попал в плен. Все остальные пчелы были отнесены к семейству (Packer and Ratti, 2009).После идентификации мы использовали морфометрические измерения, чтобы отличить рабочих и матку B. rufocinctus самок, отловленных в первый год исследования (дополнительный материал: методы). Идентификации были проверены путем сравнения с нашими собственными контрольными коллекциями и образцами, хранящимися в Энтомологическом музее Э. Х. Стрикленда (Университет Альберты, Эдмонтон, Канада), где хранятся ваучерные образцы.

Электрофизиологический эксперимент

Мы проверили гипотезу о том, что шмели могут обнаруживать различные феромоны моли, используемые для приманки Unitraps в полевых условиях (таблица 1), используя лабораторные электроантеннограммы (EAG) с антеннами шмелей в качестве детекторов.Мы сравнили реакцию антенн наиболее часто отлавливаемых видов шмелей в полевых исследованиях, B. rufocinctus , с таковой у коммерчески доступных видов, B. impatiens Cresson, которые часто используются в полевых и лабораторных исследованиях в Северной Америке ( Shipp et al., 1994; Cnaani et al., 2002). Стандартная колония B. impatiens (Biobest Canada, Leamington, ON, США) поддерживалась в камере для выращивания (Percival Intellus Environment Controller Model I30VL; Percival Scientific, Perry, IA, США) при 23 ± 2 ° C. в течение 12:12 часового цикла L: D и снабжали раствором сахара BIOGLUC (Biobest Canada, Leamington, ON, США).Рабочие аналогичного размера были случайным образом выбраны и удалены из колонии через месяц, в мае 2018 года, для использования в анализах EAG. В начале июля 2018 г. мы собрали рабочих B. rufocinctus, рабочих на окраинах поля канолы недалеко от Саннибрука, Альберта (53 ° 09′00,8 ″ с.ш., 114 ° 07′25,0 ″ з.д.). Пчел отлавливали с помощью сетей от насекомых (диаметром 0,3 м) и помещали в рефрижераторные контейнеры для транспортировки в Университет Альберты, где их помещали в индивидуальные контейнеры и заливали 10% раствором сахара.Пчел помещали в камеру для выращивания в условиях окружающей среды, подробно описанных выше, на ~ 18 ч до анализа EAG.

Система EAG состояла из системы контроллера сбора данных IDAC-02, датчика Syntech EAG (тип PRG-2, внутреннее усиление 10X) и программного обеспечения EAG 2000 (Syntech, Hilversum, Нидерланды). Шмелей охлаждали при 4 ° C в течение 10–15 мин перед тем, как вырезать правую антенну с помощью ножниц для микродиссекции; левая антенна использовалась, если правая отсутствовала или была повреждена. Антенна перерезана у основания жгутика и на конце терминального сегмента.Разрезанную антенну прикрепляли к держателю антенны из нержавеющей стали с использованием небольшого количества проводящего геля (Spectra 360; Parker Laboratories, Orange, NJ, США). Мы протестировали три синтетических компонента феромона вредителей моли: Z 11-16Ac, Z 5-12Ac и Z 7-12Ac (Pherobank, Wijk bij Duurstede, Нидерланды), которые были выбраны, потому что они являются основными компонентами приманки с феромонами, использованные в наших полевых экспериментах (табл. 1). Каждое тестируемое соединение серийно разбавляли гексаном (Sigma Aldrich, St.Луис, штат Миссури, США) для получения растворов гексана с концентрацией 1, 10 и 100 мкг / мкл. 25 мкл каждого раствора наносили пипеткой на полоски фильтровальной бумаги размером 0,2 см × 7,0 см (Whatman No. 1), которые вставляли в отдельные пипетки Пастера за 30 мин до анализа, чтобы растворитель мог испариться. Вкладыши из фильтровальной бумаги, обработанной гексаном, служили отрицательным контролем. Линалоол (Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури; чистота 97%) разбавляли гексаном до 10 мкг / мкл и использовали в качестве положительного контроля (Anfora et al., 2011), чтобы гарантировать, что усики шмелей оставались живыми в течение всего периода времени. судебный процесс.Отфильтрованный углем и увлажненный воздух от контроллера стимулов Syntech CS-55 протекал со скоростью 50 мл / мин над каждой установленной антенной. Вдувание стимула запускалось вручную через контроллер стимула и имело длительность импульса 0,2 с и скорость потока 10 мл / с. Тестируемые соединения были представлены в порядке возрастания дозировки с 30-секундными интервалами между стимулами (т.е. гексан, линалоол, 1 мкг / мкл Z 11-16Ac, линалоол, 10 мкг / мкл Z 11-16Ac, линалоол, 100 мкг / мкл Z 11-16Ac, гексан) и картриджи со стимулами заменяли после каждых пяти проверенных антенн.Антенны от 10 особей как B. impatiens , так и B. rufocinctus были протестированы, и ответы EAG были записаны как максимальная амплитуда деполяризации (мВ), вызванная тестируемым соединением.

Статистический анализ

Все статистические анализы проводились с использованием R в «RStudio v1.1.447» (R v3.5.0; R Core Team, 2018). Чтобы определить влияние приманки и типа культуры на прилов шмелей, мы независимо друг от друга моделировали данные полевых экспериментов, используя обобщенные линейные смешанные модели с отрицательными распределениями биномиальных ошибок (glmer.функция nb, пакет lme4; Bates et al., 2015). Для каждой модели мы провели анализ отклонения с использованием статистики критерия хи-квадрат Вальда (функция Anova, автомобильный пакет; Fox et al., 2012), чтобы оценить различия в количестве шмелей, пойманных в ловушки с различными приманками и размещенными в них. в разных типах культур. За этим последовало post hoc означает разделение с использованием метода Тьюки (α = 0,05) (пакет lsmeans; Lenth and Hervé, 2015). Для каждого эксперимента была создана отдельная модель с указанием общего количества B.rufocinctus , доминирующий вид, отловленный в течение всего сезона, в качестве зависимой переменной, различные типы приманок и сельскохозяйственных культур в качестве независимых переменных, а местонахождение — в качестве случайного эффекта. Дата не была включена в качестве объясняющей переменной, поскольку низкие показатели еженедельного сбора данных не позволили проанализировать необобщенные данные. Изначально модели включали все возможные взаимодействия, которые удаляли, если они не были статистически значимыми (α = 0,05). В 2014 году мы отловили значительное количество других видов шмелей и запустили дополнительную модель, которая исключила B.rufocinctus , но было поймано слишком мало других видов, чтобы повторить этот анализ в 2015 и 2016 годах. Другие виды диких пчел (не Bombus ) были пойманы в небольшом количестве во всех экспериментах и ​​не были включены в статистические модели.

Мы использовали ординацию неметрического многомерного шкалирования (NMDS) с использованием матриц попарных расстояний Брея-Кертиса (функция bcdist, пакет ecodist; Goslee and Urban, 2007) и анализа ANOSIM (функция anosim, веганский пакет; Oksanen et al., 2013) для визуализации и оценки различий в видовом богатстве прилова шмелей в ловушках с различными приманками и размещенных на разных культурах в каждый год исследования. Анализы были выполнены за исключением B. rufocinctus , чтобы оценить различия для менее часто отловленных видов, представленных> 1 особью. Анализ ANOSIM использует ранжированную матрицу несходства для сравнения сходства сообщества внутри и между группами лечения. ANOSIM генерирует статистику теста R , которая показывает различия в лечении, если они значительно отличаются от нуля (Clarke, 1993).

Для электрофизиологического эксперимента данные ответа EAG были преобразованы с использованием [ln ( x + 1)], чтобы удовлетворить предположения о нормальности. Мы проанализировали реакцию на каждое тестируемое соединение отдельно с использованием линейных смешанных моделей (функция lmer, пакет lme4) для каждого вида шмелей. Ответы EAG были проанализированы со случайным перехватом и наклоном, чтобы учесть повторные измерения на одной и той же пчелиной антенне. Для каждой модели мы указали преобразованный ответ EAG как зависимую переменную и концентрацию соединения как фиксированный фактор.Концентрация соединения стимула была указана как случайный перехват, а идентификационный номер антенны рассматривался как случайный наклон (∼ Концентрация | ID антенны). Мы использовали анализ ANOVA (функция Anova; R Core Team, 2018) для проверки различий в ответе EAG при различных концентрациях каждого тестируемого соединения по сравнению с гексановым контролем. За этим последовало post hoc означает разделение с использованием метода Тьюки (α = 0,05).

Результаты

Полевые эксперименты

Всего за весь период исследования было отловлено 1746 самок и 59 самцов шмелей, представляющих 16 видов (Таблица 2). Bombus rufocinctus был самым многочисленным видом: во время исследования было поймано 1429 особей. Мы также отловили 229 других пчел из четырех семейств: Andrenidae, Apidae, Halictidae и Megachilidae (таблица 3).

Таблица 2. Сезонная численность прилова шмелей в ловушках для мониторинга, расположенных в агроэкосистемах центральной провинции Альберта, Канада (2014–2016 гг.).

Таблица 3. Сезонный не Bombus прилов пчел в ловушках для мониторинга, расположенных в агроэкосистемах центральной провинции Альберта, Канада (2014–2016 гг.).