Bombus frigidus
|
|
| Bombus frigidus | |
|---|---|
| klassificering | |
| Rike: | Animalia |
| Provins: | Arthropoda |
| Klass: | Insecta |
| Beställa: | Hymenoptera |
| Familj: | Apidae |
| Släkte: | Bombus |
| Subgenus: | Pyrobombus |
| Arter: |
B. frigidus
|
| Binomialt namn | |
|
Bombus frigidus
Smith , 1854
|
|
|
|
Bombus frigidus , den iskalla humlan , är en sällsynt art av humlor som till stor del finns i Kanada och delar av USA.
Dessa bin har anpassat sig till sin kalla miljö genom att kunna hålla sin inre temperatur inom ett visst intervall samtidigt som de kan driva ut värme för att hålla kolonin varm. En ytterligare anpassning till kylan är deras minskade längd av parning. Dessutom B. frigidus utvecklat ett förhållande med Mertensia paniculata så att blommornas färg signalerar till bina när de ska skaffa nektar.
Taxonomi och fylogeni
Bombus frigidus beskrevs 1854 av Frederick Smith i Catalogue of Hymenopterous insects i British Museums samling . Vissa arter från Appalacherna har inkluderats med denna art tidigare, men inte i nyare källor. Detta bi kan förväxlas med Bombus mixtus och Bombus balteatus . Bin i familjen Apidae består av honungsbin , humlor och sticklösa bin .
Beskrivning
Bombus frigidus har en gul bröstkorg och T1–T2. T1–T5 hänvisar till dorsala buken med T1 närmare bröstkorg-buk-delningen. Ett svart band finns mellan vingarna (bandet kanske inte finns där för vissa hanar). T4–T5 är orange eller gula. Håret i ansiktet är svart för kvinnor (kan vara svart eller gult för män). Den korbikulära luggen (pollensäcken nära biets rygg) är blekt orange. Hårlängden är lång, och hanarna är ungefär hälften så stora som drottningen. Håret på benen för båda könen är svart.
Utbredning och livsmiljö
Bombus frigidus är ett sällsynt bi som finns från Alaska till Kanadas östra kust och så långt söderut som Colorado. Det har förekommit felaktiga rapporter om att biet har upptäckts i Kalifornien, Ohio, Tennessee, North Carolina och Virginia. Dessa arktiska bin lever i kalla, hög latitud eller höjdområden. Deras kolonier bildas antingen i små hålor eller på marken. Trots att de är sällsynta, minskar deras populationer inte som andra humlor, och de anses vara " minst oroande" när det gäller bevarandestatus .
Beteende
Kolonicykel
Liksom de flesta humlor har B. frigidus en eusocial säsongskoloni där drottningen lever i ett år. Under vintern kommer drottningen att vistas i en liten kammare i marken, som hon tidigare hittat eller grävt till sig själv, kallad hibernaculum. Så snart snön smälter runt mitten av maj kommer drottningen att börja leta efter en boplats. B. frigidus drottningar tenderar att lämna sin hibernacula tidigare än andra arktiska bin. Arktiska bin har också äggstockar som utvecklas snabbare än hos tempererade bin. Detta gör att arktiska bin kan starta sina kolonier snabbare, vilket är nödvändigt på grund av den kortare tiden mellan vintrarna i arktiska områden. Drottningarna flyger nära marken och stannar ofta för att undersöka en potentiell häckningsplats. Medan drottningen letar kommer hon inte att bära något pollen. När en lämplig plats har hittats kommer hon att börja samla pollen för att göra en yngelklump och mata yngeln. Hon kommer också att börja bygga en vaxkopp, kallad honungskruka, för att lagra pollen och nektar. När boet är klart lägger hon ägg på yngelklumpen och ruvar dem med buken. Drottningen kommer att stanna kvar i boet tills hon behöver mer mat eller tills äggen kläcks. Äggen kläcks cirka fyra dagar efter att de lagts, men det tar cirka fyra veckor för de första arbetarna att bli vuxna. Kolonin kommer att fortsätta växa under sommaren, och drottningen kommer att fortsätta att producera ägg och lämnar sällan boet. Arbetarna kommer att förse henne med nektar, underhålla kolonin och hjälpa henne att producera en grupp manliga avkommor. Nya drottningar produceras kort därefter. De reproduktiva bina kommer att lämna kolonin för att para sig runt början av september. Efter parning kommer hanarna att dö och de nya drottningarna kommer att få nektar under en kort tid innan de hittar en ny vinterdvala .
Parningsbeteende
Bombus frigidus skiljer sig från de flesta humlors parningsbeteende i längden på parningstiden. Dessa bin tar ungefär tio minuter att para sig, vilket är betydligt kortare än de trettio till åttio minuterna för andra bin. Hanen kommer att placera en doft på framträdande föremål och kommer att flyga på en rutt tills han hittar en partner. Feromonet produceras av ett par körtlar i blygdläpparna . Hanen kommer att ta tag i honans bröstkorg för att komma i position. Drottningen kommer då att flytta sin stinger åt sidan om hon vill para sig med honom. Efter att spermierna har överförts kommer hanen att utsöndra en klibbig blandning i honan. När blandningen har stelnat kommer andra hanar inte att kunna para sig med honan. Detta ökar chansen att just den här hanens gener förs vidare. När hanen har parat sig kommer han att dö kort därefter.
Temperaturreglering
Större bin kan bättre spara värme vid låga temperaturer än mindre bin. Detta beror på att ytan ökar i mindre hastighet än volymen, så att större bin med mer volym kan bevara metaboliskt genererad värme. B. frigidus bin är en av de större typerna av humlor, med en beräknad torrvikt på 0,257 gram och volym på 40,3 mm 3 för drottningarna. Arbetarbin har en uppskattad massa på 0,130 gram och en volym på 27,9 mm 3 . Den genomsnittliga thoraxtemperaturen för både drottningar och arbetare är 36,2 grader C. Detta gör att de kan överleva vid temperaturer och höjder som skulle döda mindre bin. Den större storleken har en nackdel: ökande storlek leder till behovet av högre thoraxtemperaturer för att initiera flygningen. Det finns med andra ord en övre gräns för hur stora bina ska bli. Om biet är för stort kommer det inte att kunna nå den nödvändiga inre temperaturen för att flyga, vilket skulle göra det sårbart för rovdjur och oförmöget att skaffa näring. Därför skulle den dö och inte föra sina gener vidare, och naturligt urval skulle därmed förhindra att dessa större bin förökas.
Bombus frigidus verkar också kunna överföra värme från bröstkorgen till buken. De kan göra detta för att hålla kolonin vid en viss temperatur. För att ersätta värmen som överförs från bröstkorgen till buken för att strålas ut till kolonin kan biet huttra genom att använda flygmusklerna i bröstkorgen.
Släkterkännande och diskriminering
Bombus frigidus har observerats att företrädesvis häcka med icke-nestkamrater genom att känna igen naturligt burna signaler. De exakta ledtrådarna är okända, men de kan vara specifika sätt att flyga på, ett feromon eller ett specifikt ljud. Jämfört med andra humlor B. frigidus betydligt mindre tid på att para sig och har totalt sett färre parningar, samtidigt som de får samma reproduktiva framgång som andra humlor. Detta sparar binas tid och energi och skyddar bina från rovdjur (mindre tid att kopulera betyder mindre tid i det fria, sårbara för rovdjur). Vid de sällsynta tillfällena då två bon parar sig, visar sig tiden vara mycket kort vilket innebär att spermier kanske inte har överförts.
När hanar och honor av en biart ofta möter varandra utan signaler om miljöigenkänning, kommer naturligt urval sannolikt att gynna en mekanism av naturligt bärna signaler. Dessutom misslyckas sexuellt aktiva hanar och honor ofta att skingras under parningssäsongen och kommer därför att möta varandra. Detta misslyckande att sprida gör igenkännandet av naturligt födda signaler avgörande för framgången för en bikupas gener.
Denna humla är känd för att vara en av minst två arter av humlor som har en mekanism mot inavel (den andra arten är Bombus bifarius ). När fertila drottningar och drönare från samma koloni möts under parningsperioden tenderar de att undvika varandra. Hos andra bin undviks inavel eftersom honor och hanar från samma koloni inte är så benägna att stöta på varandra. I allmänhet är inavel inte vanligt hos bin.
Interaktioner med andra arter
Diet
Bombus frigidus livnär sig på växternas nektar med sin medelkorta tunga. För bin på den östra halvan av Nordamerika kommer nektaren vanligtvis från Cirsium (tistel), Epilobium , Geranium , Mertensia (blåklockor), Taraxacum officinale (maskros) och Trifolium (klöver). För bin på den västra halvan är växterna Epilobium , Lupinus , Geranium , Symphoricarpos , Trifolium och Achillea . Denna nektar förs tillbaka till kolonin för larverna att äta på.
Parasiter
Bombus frigidus parasiteras övervägande av kvalster av släktet Pneumolaelaps inklusive: longanalis , richardsi och sinahi . Kvalstren finns till övervägande del på honungskrukor eller i pollencylindrar. När kvalstren sitter på själva bina finns de mest på drottning- och hanbin men inte på arbetsbin. Detta kan förklaras av att endast bina (och kvalstren som är fästa vid dem) har en chans att leva till nästa vår. Binhanar går vanligtvis in i sina egna och andra arters bon, vilket ger kvalstren chansen att sprida sig till en annan koloni eller till en annan drottning.
Mutualism
Vid första anblicken kan förhållandet mellan B. frigidus och Mertensia paniculata (blåklockor) se ut som om bina helt enkelt stjäl nektarn utan att hjälpa blomman att pollinera, men detta är bara halva historien. Denna speciella blomma har två stadier: unga blommor är rosa och producerar pollen och äldre blommor är blå och producerar nektar. När ett bi möter en rosa blomma kommer det att klättra in i munnen på öppna blommor eller öppna stängda blommor för att komma till pollenet. När ett bi möter en blå blomma kommer det att passera munnen och gå rakt mot kronan som innehåller nektarn. Denna växt har blommor som blommar sekventiellt. Det betyder att en viss växt sannolikt kommer att ha både rosa och blå blommor. De blå blommorna lockar bin till den växten där bina får både nektar och pollen. Det visade sig att växter med blå och rosa blommor hade dubbelt så stor risk att besökas av ett bi jämfört med växter med bara rosa blommor. Så det vanliga mutualistiska utbytet av mat för pollinering finns fortfarande kvar; det finns bara i ett annat format.
Bevarande
Det största hotet som B. frigidus står inför är klimatförändringen, eftersom dessa bin lever i ett specialiserat klimat. När temperaturen stiger kan bina drivas antingen längre norrut eller till utrotning. Med stigande temperaturer packar snön inte lika tätt. Detta leder till tidigare smältning och under sommaren är vatten inte lika lättillgängligt. Detta gör att livsmiljön torkar ut och färre växter blommar, vilket minskar nektartillgången för bina.
Kalla livsmiljöer på hög höjd tenderar också att ha färre arter i sig och innehåller därför mindre mångfald och enklare näringsnät. Det betyder att om B. frigidus känner effekterna av klimatförändringarna, så kommer de andra arterna som interagerar med bina att påverkas negativt också. Det totala resultatet blir alltså mer uttalat.
Mindre viktiga (men fortfarande betydande) hot inkluderar förlust av livsmiljöer, användning av bekämpningsmedel, sjukdomar från hanterade pollinatörer (sjukdomar som kommer från mänskliga uppfödda insekter som honungsbin och myrgårdsmyror) och konkurrens med bin som flyttar norrut på grund av varmare temperaturer och förlorade livsmiljöer.
Lantbruk
För att öka pollineringen och produktionen av blåbärsväxten med låg busk i Newfoundland, Kanada , har icke-inhemska biarter importerats. Eftersom dessa bin inte är från området och är uppfödda på gård, är de infekterade av sjukdomar och parasiter som de inhemska bina inte har ett försvar mot. Detta har orsakat en minskning av alla Bombus -arter i området och tyvärr är många av de inhemska växterna beroende av dessa inhemska arter för pollinering. Med minskningen av naturliga pollinerare kan dessa växter sluta ersättas av växter som gynnas av de importerade bina. Denna förändring i växtlivet kan i sin tur minska mångfalden av fåglar och däggdjur.