Copidosoma floridanum
|
|
| Copidosoma floridanum | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | Animalia |
| Provins: | Arthropoda |
| Klass: | Insecta |
| Beställa: | Hymenoptera |
| Familj: | Encyrtidae |
| Släkte: | Copidosoma |
| Arter: |
C. floridanum
|
| Binomialt namn | |
|
Copidosoma floridanum
Ashmead , 1900
|
|
| Synonymer | |
|
Lista
|
|
Copidosoma floridanum är en getingart i familjen Encyrtidae som främst är en parasitoid av nattfjärilar i underfamiljen Plusiinae . Den har den största registrerade yngeln av någon parasitoid insekt, på 3 055 individer. Livscykeln börjar när en hona ägglägger sig i äggen från en lämplig värdart och lägger ett eller två ägg per värd. Varje ägg delar sig upprepade gånger och utvecklas till en yngel av flera individer, ett fenomen som kallas polyembryoni . Larverna växer inuti sin värd och bryter sig loss i slutet av värdens eget larvstadium.
En kosmopolitisk art , Copidosoma floridanum, är spridd över hela världen. På grund av dess betydelse för jordbruket som skadedjursbekämpning och dess fylogena släktskap med andra viktiga arter, sekvenseras getingens genom av Human Genome Sequencing Center som en del av i5K-projektet, som syftar till att sekvensera genomen från 5 000 leddjur.
Beteende
Reproduktiv altruism
Som en förmodad eussocial art förkroppsligar C. floridanum endast två av de fyra beteendeegenskaper som kännetecknar äkta eusocialitet: larverna lever i grupper, och det finns reproduktiv arbetsdelning, eller reproduktiv altruism . Det andra kännetecknet, reproduktiv altruism, manifesteras hos dessa getingar som en steril soldatkast som har det enda syftet att skydda sina reproduktiva klonala syskon under hela larvstadiet. Reproduktivt altruismbeteende spelar en viktig roll för C. floridanums överlevnad och reproduktionsframgång . Denna art uppvisar haplodiploid könsbestämning, vilket ökar släktskapet bland honor från 0,5 till 0,75 eftersom hanar utvecklas från obefruktade ägg och därför är haploida medan honor utvecklas från normalt befruktade ägg och därför är diploida. Så, som ett resultat av eusocial avkommatilldelning och en distinkt typ av klonal utveckling hos parasiterade värdar, kan polyembryonala getingar inklusive C. floridanum frodas. Dessutom ändrar dessa getingar sina kastförhållanden som svar på interspecifik konkurrens, vilket skapar en avvägning mellan reproduktion och försvar, eftersom getingarna anpassar sig till konkurrensnivåerna inom gruppen.
Aggression och trots
C. floridanum producerar ägg som delar sig klonalt för att producera större yngel. Det polyembryonala getingkastsystemet består av två separata grupper: några av embryona i en klon mognar till reproduktiva larver som i slutändan utvecklas till vuxna, medan den andra gruppen består av sterila soldatlarver som skyddar syskon från konkurrenter. På denna ekologiska nivå är soldaternas reproduktiva altruism knuten till allokering på klonnivå till försvar; alltså, för att maximera syskonens reproduktiva framgång riskerar soldater sina egna chanser till reproduktiv framgång (utan konflikt mellan soldaterna själva) I sin studie hävdar Giron att soldataggression hos denna getingart är omvänt relaterad till konkurrenternas genetiska egenskaper. släktskap , utan hänsyn till nivåerna av resurskonkurrens. I en senare studie försökte Giron skilja mellan kvinnliga och manliga soldaters aggression, och fann att den senare gruppen är icke-aggressiv mot alla konkurrenter.
Polyembryonala getingar, inklusive C. floridanum , uppvisar trots genom fall av brådmogen larvutveckling. Trots ger en förklaring till hur naturligt urval kan gynna skadliga beteenden som är kostsamma för både aktören och mottagaren; trots anses vanligtvis vara en form av altruism som gynnar en sekundär mottagare. Två kriterier visar att trots verkligen förekommer: (i) beteendet är verkligen kostsamt för aktören och ger inte en långsiktig direkt fördel; och (ii) skadliga beteenden är riktade mot relativt obesläktade individer.
Hos C. floridanum sker processen på följande sätt: värdinsekten lägger två ägg i äggen från nattfjärilar, vanligtvis en hane och en hona, som fortsätter att dela sig asexuellt för att producera en yngel av klonala bröder och klonala systrar. Getinglarverna mognar sedan inom mallarven och använder malen som föda under hela tillväxten. Konkurrensen om resurser begränsar hur många vuxna getingar som kan komma ut från värden; detta indikerar att negativ släktskap sannolikt finns inom yngeln. En del av larverna dyker inte upp, som tjänar som vuxna som avstår från framtida reproduktion för att döda relativt obesläktade syskon av motsatt kön som mognar i samma värd innan de själva dör; denna speciella grupp av vuxna mördare utvecklades för tidigt. Asymmetrisk spridning (definierad som könsskillnaderna i konkurrensens omfattning) och asymmetrisk släktskap (bröder tenderar att vara mer släkt med systrar än tvärtom) fungerar troligen som den evolutionära lösningen av denna konflikt, till förmån för systrarna. Denna process, viktigast av allt, frigör resurser för närmare anhöriga.
Soldatens otrevliga beteende
C. floridanum får interspecifika konkurrensfördelar gentemot andra konkurrenter, inklusive Glyptapanteles pallipes och Microplitis demolitor , främst på grund av närvaron av deras soldatkast, vars kondition är begränsad till överlevnaden för deras klonala syskon. Uka studerade den interspecifika konkurrensen mellan C. floridanum hankullar och G. palipes för att belysa den tidigare gruppens försvarsstrategier. Överlevnadsgraden för C. avkomma var högre än för floridanum G. pallipes , oavsett äggläggningsintervallet . C. floridanum får en konkurrensfördel genom sin förmåga att fysiologiskt undertrycka eller angripa sina motståndare. Först och främst utsöndrar de en fysiologiskt undertryckande faktor från sina labiala körtlar som embryon eller till och med i värdens vävnad och tillförs stadigt hemolymfen . Denna toxiska faktor orsakar skador på G. pallipes larver och leder i slutändan till döden. Mer specifikt C. floridanum en fördröjning i konkurrentmognad, tillsammans med generering av förlamning och svaghet (Uki). Fysisk attack, å andra sidan, har inte visat sig vara effektiv som ett sätt att döda konkurrenter.
Cellulär kompatibilitet hos geting inom värden
Morula -stadiets embryo av C. floridanum invaderar värdens embryo genom att använda adherenta förbindelser till värdceller . Detta är en effektiv evolutionär strategi, eftersom andra tillvägagångssätt kan lämna uppenbara sår på värdcellerna, vilket gör konkurrenterna uppmärksamma på närvaron av denna getingart. Som ett resultat kan dessa embryon invadera ett fylogenetiskt avlägset värdembryo (malen) genom att dra fördel av dess cellers kompatibilitet med värdvävnader.
Släktdiskriminering
Under larvutvecklingen omger ett extraembryonalt membran varje organism under mognad med larvvärden. En serie experiment utförda av Giron och Strand visade att detta membran tjänar som ledtråd för släktval; de visade att attackhastigheter var mindre vanliga med släktskap när membranet var närvarande. När membranet avlägsnades ökade attackhastigheten mellan släktingar. Denna studie visade dessutom hur membranet fungerar som en cue för släktdiskriminering genom att byta membran mellan larver. Forskare fann att soldaterna lurades till att inte döda relativt obesläktade larver som var inneslutna av ett transplanterat membran.
Kastbaserad identitet: genetiska och utvecklingsinfluenser
Nyligen har studier genomförts för att identifiera differentiellt uttryckta gener i C. floridanum kastar som kodar för identifierbara joner och proteiner som de sterila soldaterna till exempel delar. Soldater och reproduktiva larver uttrycker enzymer med differentiell användning av proteinashämmare och ribosomala proteiner . Mer specifikt används luktbindande proteiner (OBPs) för att känna igen släktingar, tillsammans med den sannolika användningen av toxinliknande gener och SP-gener i soldaternas förmåga att mörda konkurrenter eller som immunförsvar mot potentiella patogener. Värdens smältningscykel spelar en betydande roll för att bestämma identiteten hos brådmogna och reproduktiva larver. Närmare bestämt C. floridanum -ungarna synkront med specifika faser inom malens smältningscykel. I de tidiga stadierna av embryonal utveckling påverkar förändringar inom värdens utvecklingsprogram i sig kastbestämningen.
externa länkar
- Zimmer, Carl (14 augusti 2007). "Lärdomar från en insekts livscykel: Extrem syskonrivalitet" . NYTimes.com . New York Times Company . Hämtad 4 september 2013 .