Chrysomela aeneicollis

Chrysomela aeneicollis
Vetenskaplig klassificering
Rike:	Animalia
Provins:	Arthropoda
Klass:	Insecta
Beställa:	Coleoptera
Familj:	Chrysomelidae
Släkte:	Chrysomela
Arter:	C. aeneicollis
Binomialt namn
Chrysomela aeneicollis ( Schäffer , 1928)

Chrysomela aeneicollis är en art av bladbaggar i familjen Chrysomelidae . Denna organism har använts som modell för studier av naturligt urval i naturen. Det undersöks för närvarande för att studera effekterna av miljöförändringar på insektspopulationer, och den evolutionära betydelsen av variation i gener som påverkar ämnesomsättningen och responsen på stress. Den har inkluderats som en studieart i California Conservation Genomics Project, på grund av dess närvaro i flera ekoregioner i Kalifornien och omfattande kunskap om genetisk variation, evolutionär ekologi och interaktioner med andra arter. Information om dess utbredningsområde och jämförelser med närbesläktade arter finns i en recension av släktet Chrysomela publicerad i Canadian Entomologist.

Distribution

Chrysomela aeneicollis finns i västra Nordamerika. Populationer förekommer i kallare livsmiljöer i kustområden från norra Kalifornien till British Columbia, eller på höga höjder i Klippiga bergen (Colorado, Alberta) och Sierra Nevada-bergen i Kalifornien. I Kalifornien förekommer denna bladbagge i Sierra Nevada -bergen från Lone Pine till Modoc County och kustpopulationer finns norr om San Francisco i Mendocino County.

Värdväxtrelationer

Chrysomela aeneicollis tillhör en grupp närbesläktade arter inom släktet Chrysomela som livnär sig på vide eller poppel (familjen Salicaceae ) eller på al eller björk (familjen Betulaceae ). Som omogna (larver) C. aeneicollis -individer kemikalier som extraherats från värdväxternas lövverk för att producera ett defensivt sekret som de exponerar när de attackeras av potentiella rovdjur. De föredrar värdpilar som innehåller större mängder av dessa kemikalier (salicylatrika) framför växter som är salicylatfattiga och de stimuleras att mata av salicin.

Naturliga fiender och användning av värdväxter

Den evolutionära betydelsen av värdväxthärledda defensiva sekret från C. aeneicollis undersöktes, med förväntningen att larveröverlevnaden skulle vara större på salicylatrika växter än salicylatfattiga. Fältstudier på C. aeneicollis avslöjade att specialiserade rovdjur orsakar betydande dödlighet, vilket minskar eller eliminerar fördelarna med värdväxtens försvarssekretion. Ett av dessa rovdjur är en fluga ( Parasyrphus melanderi ) som lägger sina ägg på C. aeneicollis -ägg. När de kläcks P. melanderi -larverna uteslutande på ägg och larver, utan några bevis för att det defensiva sekretet stöter bort dem. Det andra viktiga specialistrovdjuret är getingen Symmorphus cristatus , som specialiserar sig på C. aeneicollis -larver i deras tredje stadium (molt). Dessa två rovdjur fungerar som komplementära dödlighetsfaktorer på C. aeneicollis -larver och utgör viktiga komponenter i ett näringsnät inklusive skalbaggen och dess naturliga fiender i Sierra Nevada-bergen i Kalifornien.

Genetisk variation och respons på värmestress längs miljögradienter

Som nämnts ovan lever Chrysomela aeneicollis i regioner med svala sommartemperaturer som dess nära släktingar i interrupta -undersläktet av Chrysomela -arter. I bergsregioner i centrala Kalifornien finns populationer i allmänhet över 2800 m och de drar sig tillbaka till högre höjder under torra perioder. Populationer på dessa höjder upplever långa vintrar och skalbaggars överlevnad beror på deras förmåga att överleva exponering för extrema kalla temperaturer och att överleva en längre viloperiod utan mat. Under den korta sommarens växtsäsong (juni till september) dyker skalbaggar upp från sina övervintringsplatser, parar sig, lägger ägg och genomgår en generations larvutveckling innan nya vuxna dyker upp och äter i några veckor innan vintern återvänder. Dessutom måste populationer på höga höjder fullborda sin livscykel under förhållanden med låg syretillförsel, vilket förvärrar utmaningarna med snabb utveckling under den korta bergssommaren. Dessa miljöutmaningar kan utöva evolutionära tryck som gynnar upprätthållandet av genetisk variation (beroende på genotyp av miljöinteraktioner) och anpassning till lokala miljöförhållanden.

Sommarlivsstadier i montane Kalifornien.

Populationer i de östra Sierra Nevada-bergen visar genetiska skillnader längs en latitudinell gradient som kan återspegla anpassning till varierande temperaturer och syrenivåer. Tidiga studier använde enzympolymorfismer, som är belägna på gener i kärnan och ärvt enligt Mendelska genetiska principer, för att sluta sig till skillnader mellan populationer i tre studiedräneringar i östra Sierra Nevada-bergen (Rock Creek, Bishop Creek och Big Pine Creek). Ett av dessa enzymer, fosfoglukoseisomeras (PGI), visade en brant latitudinell stigning i frekvens som var mer uttalad än andra, vilket tyder på att PGI-frekvenser kan vara känsliga för omgivningstemperatur. Efterföljande arbete avslöjade att PGI-genotyper skilde sig med avseende på uttryck av värmechockproteiner, vilket hjälper till att bibehålla funktionaliteten hos andra proteiner och skyddar en organism från negativa effekter av värmeexponering. SGB-genotyper som dominerar i den norra dräneringen av Rock Creek uttrycker högre nivåer av värmechockproteiner i naturen, och de uttrycker dem i laboratoriet vid lägre temperaturer, vilket tyder på att skalbaggar i sydliga populationer är mer värmetoleranta. Efterföljande experiment stödde denna hypotes och föreslog också att PGI genotyp är relaterad till tolerans mot stressande kalla temperaturer. Nya fynd tyder på att skillnader mellan populationer i frekvenser av mitokondriella typer också är relaterade till miljöskillnader i temperatur och syretillförsel, och att lokal anpassning sker genom interaktioner mellan mitokondriella och nukleära genotyper.

Vidare läsning

•    Dahlhoff, Elizabeth P; Rank, Nathan E (2007). "Stressproteinernas roll i svaren hos en skalbagge av pilblad på miljötemperaturvariationer". Journal of Biosciences . 32 (3): 477–488. doi : 10.1007/s12038-007-0047-7 . hdl : 10211.1/798 . PMID 17536167 . S2CID 9232969 .
• Rank, Nathan E (1991). "Effekter av växtkemisk variation på en specialistväxtätare: pilbladbaggar i östra Sierra Nevada". Natural History of Eastern California och höghöjdsforskning. University of California Press, Berkeley : 161–181.
• Roberts, KT (2016). "Variation mellan metaboliska enzymer längs en termisk gradient i en montan ektoterm". Sonoma State University. {{ citera journal }} : Citera journal kräver |journal= ( hjälp )