Bombus occidentalis - Bombus occidentalis

Bombus occidentalis
Bombus occidentalis.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Apidae
Род:Бомбус
Подрод:Бомбус
Разновидность:
B. occidentalis
Биномиальное имя
Bombus occidentalis
(Грин, 1858)
Западная бомба distribution.svg
Диапазон Bombus occidentalis. (Пунктирная линия указывает на прежний диапазон в Соединенных Штатах (не в Канаде).)

Bombus occidentalis, то западный шмель, один из примерно 30 шмель виды, присутствующие в запад США и западная Канада.[1] Недавний обзор всех его близких родственников во всем мире, похоже, подтвердил его статус как отдельного вида.[2]

Описание

У рабочих западных шмелей есть три основных цветовых вариации.[3] Первая цветовая вариация обнаружена у северных Калифорния, север к британская Колумбия и с востока на юго-запад Саскачеван и Монтана.[3] B. occidentalis в этих местах желтые волосы на передней части грудная клетка. Они также отмечены черными сегментами волос на базальной части четвертой части. брюшной сегменты с черными волосками и беловатым нижним краем четвертого и пятого брюшных сегментов. Кроме того, у них также есть редкие беловатые волоски, которые могут казаться черными на шестом сегменте брюшка, и полностью черная голова.

Вторая цветовая вариация встречается на центральном побережье Калифорнии.[3] У него есть желтые волосы по бокам второго брюшного сегмента и всего третьего брюшного сегмента и красновато-коричневые волосы на пятом брюшном сегменте.

Третья цветовая вариация найдена из скалистые горы к Аляска.[3] У него желтые волосы на груди за крыльями, а также на задней части второго и всех третьих сегментов брюшка.

Идентификация

У всех насекомых есть три основные части тела; голова, грудная клетка, и живот.[3] Идентификация видов шмелей обычно связана с окраской брюшных сегментов. Абдоминальные сегменты пронумерованы от Т1 до Т6 (Т7 для мужчин), начиная с брюшного сегмента, ближайшего к грудной клетке, и затем работают вентрально.

Определение пола

Для определения пола западного шмеля используют несколько способов.[1] У самцов (трутней) семь сегментов брюшка, а у самок (маток и рабочих) только шесть.[1] Дроны ' усики имеют 13 сегментов, а у самок только 12.[1] У дронов нет жала. Кроме того, у самок задние лапы обычно шире и толще, корзина для пыльцы часто видны.[1] У трутней более тонкие задние лапы, на которых нет корзинок для пыльцы.[1] Еще один ключ к разгадке сексуальной идентичности среди B. occidentalis вид - это когда за ними наблюдают. Первыми весной появляются королевы, а потом и рабочие. Всех самок можно будет увидеть в течение лета и до начала осени. Дроны появляются только в конце лета и в начале осени.

Таксономия и филогения

женский

Этот вид классный Насекомое, порядок Перепончатокрылые, и семья Apidae. Хотя тесно связан с Bombus terricola, Данные ДНК подтверждают, что это отдельный вид. Доказательства разделения подвидов обнаруживаются путем изучения штрих-кода COI пчел, что позволяет предположить, что Bombus occidentalis можно разделить на северное и южное население. Каждый предполагаемый подвид имеет свое гаплотип группы, что отражается различиями в длине волос между популяциями. Южный B. occidentalis у них волосы заметно короче по сравнению с северными B. occidentalis.[4]

Распространение и население

Bombus occidentalis Когда-то был одним из самых распространенных видов пчел в Северо-Западной Америке.[4] Они были обнаружены от средиземноморской Калифорнии до тундровых регионов Аляски, что делает их одними из пчел с самым широким географическим ареалом.[4] Однако в последнее время наблюдается заметная убыль населения.[5] В последнее десятилетие население B. occidentalis упала примерно на 40,32%. Исчезновение этих пчел было особенно значительным в Калифорнии, западном Орегоне и западном Вашингтоне.[4] Ассортимент и стойкость B. occidentalis также снизилась примерно на 20%. Некоторые ученые указывают на рост Нозема, паразит, как причина сокращения популяции. Другие говорят, что сокращение популяции могло произойти из-за нашествия европейских медоносных пчел.[6] Недавнее исследование, проведенное в 2016 году, предполагает, что популяция западных шмелей восстанавливается, возможно, из-за эволюционного развития устойчивости к Нозема.[7]

Роли

Как большинство шмелей, B. occidentalis Когда приближается конец сезона, колонии состоят из одной матки, нескольких рабочих самок и других репродуктивных членов колонии.[4] Задача королевы после начала колонии - откладывать яйца. Рабочие шмелей остаются с маткой и помогают в производстве дополнительных рабочих и репродуктивных членов мужского и женского пола. Их работа - кормить личинок. У рабочих-женщин есть и другие роли, такие как добыча нектара и пыльцы и защита колонии от хищников и паразитов.[4]

Только репродуктивные особи женского пола, иначе известные как гины, переживают зиму, чтобы они могли снова пройти через цикл колонии. У гинов есть потенциал стать королевами, и в их обязанности входит найти место для зимней спячки, чтобы в следующем сезоне они могли снова создать колонию.[4]

Колонический цикл

Новая колония обычно начинается ранней весной одинокой маткой. Сначала царица находит подходящее место для гнезда. Как и другие шмели, B. occidentalis Гнездится под землей в полостях или случайных норах, оставленных грызунами или другими животными. Затем королева должна построить восковую структуру и собрать пыльцу, чтобы создать массу для откладывания яиц.[4]

Когда первый выводок рабочих женщин становится взрослым, они берут на себя работу по добыче нектара и пыльцы, защите колонии и кормлению личинок. Единственная задача королевы на этом этапе - отложить больше яиц. Колония B. occidentalis может иметь до 1600 рабочих, что значительно по сравнению с другими видами шмелей.[4] С начала февраля до конца ноября колония переходит в летный период. Затем, примерно в начале осени, производятся репродуктивные особи колонии. Когда начинается зима, старая королева, рабочие и самцы умирают, оставляя гинекологов искать место, чтобы провести зиму в спячке.[4]

Поведение

Западные шмели универсал фуражиры.[8] Поскольку они не зависят от какого-либо одного типа цветка, они считаются отличными опылителями. Шмели также могут летать при более низких температурах и более низких уровнях полета, чем многие другие пчелы.[9] Кроме того, шмели исполняют "жужжание опыления ". Такое поведение проявляется, когда шмель хватает челюстями производящую пыльцу структуру цветка и вибрирует мускулатурой крыльев, вызывая вибрации, которые вытесняют пыльцу, которая в противном случае осталась бы в пыльниках цветка.[9] Помидоры, перец, и клюква являются одними из растений, которые требуют такого опыления.[8] По этим причинам шмели считаются более эффективными опылителями, чем медоносные пчелы. Bombus occidentalis был выращен в коммерческих целях для опыления таких культур, как люцерна, авокадо, яблоки, вишня, ежевика, клюква, и черника.[9]

Рабочие собирают нектар и срыгивать это в гнезде. Пыльца собирается и помещается в «корзины для пыльцы», расположенные на задних лапах. Нектар обеспечивает углеводы в то время как пыльца обеспечивает белок.

женский

Собирательное поведение

B. occidentalis социальные пчелы, и успешные собиратели, возвращающиеся в гнездо, могут стимулировать своих товарищей по гнезду на корм,[10] хотя предположительно, как и другие шмели, они не могут сообщить фактическое местонахождение ресурсов.[11] Это явление часто называют «активизацией кормодобывания». Количество рекрутов, которые может собрать вернувшийся фуражир, зависит от качества (т.е. концентрация) найденного нектара (или сахарозы).[10] Механизм, с помощью которого происходит активация кормодобывания, не совсем понятен, но возможно, что возвращающийся кормилец, который перед разгрузкой своего груза проведет некоторое время, бегая вокруг гнезда и взаимодействуя со своими товарищами по гнезду,[11] выпускает феромон, который способствует поиску пищи.[12] Более того, внезапный приток высококачественного нектара сам по себе может стимулировать поведение в поисках пищи.[12]

Хотя шмели, по-видимому, не могут сообщать о местонахождении ресурса, похоже, что активация кормодобывания может сообщить, какие виды цветков были особенно полезны через запах, поскольку активированные товарищи по гнезду отдают предпочтение запаху, принесенному возвращающимся собирателем.[11]

Поведение при похищении нектара

Поведение «похищение нектара» проявляется, когда организм получает нектар цветов, не вступая в контакт с половыми частями цветов. B. occidentalis можно увидеть, демонстрируя такое поведение из-за короткого языка. Вместо того, чтобы идти обычным путем, B. occidentalis используйте свои челюсти, чтобы сделать отверстия, чтобы избежать процесса. Челюсти B. occidentalis поэтому понятно, что они более зубастые, чем у других видов шмелей, что помогает им врезаться в цветы.[13]

Важность нектара

Это очень важно для B. occidentalis чтобы поддерживать высокий уровень нектара в своей колонии. Не только уровень накопленного нектара влияет на температуру семьи, но и недостаток нектара вызывает значительные изменения в поведении пчел из-за низкой энергии пчел. Когда хищники угрожают богатым энергией колониям, они принимают естественное защитное поведение и громко передвигаются, чтобы отпугнуть хищника. Однако колонии с низким потреблением энергии останутся в своих колониях. Хотя временные периоды низкой энергии не влияют на выживаемость личинок, они повышают восприимчивость колоний к хищникам и увеличивают время развития личинок.[14]

Признание выводка маток

Королевы B. occidentalis иметь способность узнавать собственное гнездо и выводок. По прибытии в конкретный выводок матка будет вести себя по-разному в зависимости от того, является ли это ее выводком или чужим. Королевы будут тратить значительно больше времени на осмотр поверхности чужеродных выводков своими антеннами, если они находятся на чужом выводке. Признав выводок чужим, королевы с большей вероятностью уйдут в течение этого периода наблюдения. Тем не менее, эти королевы будут оставаться в непосредственной близости от чужеродного выводка, совершая короткие перелеты вокруг входа в гнездо, прежде чем снова войти в него. Большинство маток предпочтут усыновить новую колонию, а не покинуть ее, и рабочие иностранного выводка начнут работать на новую королеву. В отличие от королевы, которые возвращаются в свои первоначальные гнезда, гораздо быстрее насиживают свой выводок и намыливают горшок с медом.[15]

Некоторые ученые предполагают, что эта способность могла появиться в результате эволюционной реакции на узурпацию и паразитизм. B. occidentalis часто страдают от межвидовой и внутривидовой узурпации. Кроме того, они также сталкиваются с вторжением паразитических Псифир пчелы. Возможно, что способность распознавания эволюционировала в форме адаптации к ним. Другие утверждают, что способность узнавать выводок является побочным продуктом факторов B. occidentalis. Для социальных ос вроде B. occidentalisРаспознавание сородичей имеет решающее значение. Королева, возможно, только что эволюционировала, чтобы распознавать незнакомые запахи, что позволило им также распознавать чужие выводки.[15]

Угрозы

Угрозы этому виду включают:[8]

  • Распространение вредителей и болезней промышленным шмелем
  • Прочие вредители и болезни[8]
  • Разрушение или изменение среды обитания, которое может привести к деградации, разрушению, изменению, фрагментации и сокращению их запасов пищи или мест гнездования
  • Пестициды и инсектициды (особенно чувствительны наземные шмели)
  • Инвазивные виды растений, которые могут напрямую конкурировать с местными нектарными и пыльцевыми растениями.
  • Природные циклы популяции вредителей или хищников[8]

Сохранение

Из-за их роли опылителей потеря популяций шмелей может иметь далеко идущие экологические последствия.[8] B. occidentalis когда-то был широкий ареал, включая северную Калифорнию, Орегон, Вашингтон, Аляска, Айдахо, Монтана, западная Небраска, западный Северная Дакота, западный южная Дакота, Вайоминг, Юта, Колорадо, северный Аризона, и Нью-Мексико.[8] С 1998 года численность населения сокращается.[3] Районы наибольшего спада зарегистрированы в западной и центральной Калифорнии, западном Орегоне, западном Вашингтоне и Британской Колумбии. От южной части Британской Колумбии до центральной Калифорнии этот вид почти исчез.[3] Однако исторический диапазон никогда не собирался систематически.[3]

Развитие сельского хозяйства и городов привело к тому, что среда обитания шмелей становится все более фрагментированный.[8] Все виды шмелей имеют мелкие эффективная численность населения из-за их система разведения, и особенно уязвимы для инбридинг что снижает генетическое разнообразие в популяции,[8] и теоретически может увеличить риск убыли населения.[8]

Паразит рода Нозема

Между 1992 и 1994 гг. B. occidentalis и B. impatiens были коммерчески выращены для опыления сельскохозяйственных культур, отправлены на европейские предприятия по выращиванию, а затем отправлены обратно.[3] Эксперт по шмелям доктор Роббин Торп выдвинул гипотезу, что их снижение отчасти связано с заболеванием, переданным от европейской пчелы во время выращивания в том же учреждении.[3] Североамериканские шмели ранее не имели устойчивости к этому патогену. По возвращении в Северную Америку пораженные шмели взаимодействовали и распространили болезнь среди диких популяций.[3] B. occidentalis и Б. франклини пострадали в западной части Соединенных Штатов.[8] Б. affinis и B. terricola пострадали в восточной части США.[8] Популяции всех четырех видов сокращаются с 1990-х годов. Кроме того, эти четыре вида шмелей тесно связаны и принадлежат к одному подроду; Bombus sensu stricto.[8] Доктор Торп также предположил, что B. impatiens виды могли быть переносчиками, и что разные виды шмелей могут различаться по своей чувствительности к патогенам.[8] В 2007 г. Национальный исследовательский совет определили, что основной причиной сокращения численности аборигенных шмелей, по-видимому, являются недавно интродуцированные неместные грибковые и простейшие паразиты, в том числе Nosema bombi и Crithidia bombi.[8]

Человеческое значение

Как упоминалось ранее, B. occidentalis ранее использовался для помощи в теплицах. Их использовали для выращивания различных культур, но особенно важную роль они сыграли с помидорами.[4] Проблемой использования этих шмелей был эффект дрейфа. Из-за тесной агрегации колоний в теплицах они обнаружили, что некоторые пчелы развили поведение дрейфа в чужие колонии. Эти дрейфующие пчелы были в основном социальными паразитами, поскольку они отказывались от своей роли в своих колониях и переносили свои зрелые яичники в чужие колонии.[16]

Кроме того, из-за неосторожного регулирования между штатами Америки и Европы, Нозема паразитизм стал преобладать в B. occidentalis численность населения. Теперь их больше не разводят и не продают из-за угрожающе низкой численности, и B. impatiens были использованы вместо них.[6]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Карманное руководство по определению западного шмеля Bombus occidentalis. Общество охраны беспозвоночных Xerces.
  2. ^ П. Х. Уильямс; и другие. (2012). "Открытие загадочных видов подрода шмелей. Bombus s. ул. по всему миру со штрих-кодами COI " (PDF). Систематика и биоразнообразие. 10: 21–56. Дои:10.1080/14772000.2012.664574. Получено 30 мая, 2012.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k Шмели: шмель западный (Bombus occidentalis). В архиве 2010-01-23 на Wayback Machine Общество охраны беспозвоночных Xerces.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k Hatfield, R., et al. 2015 г. Bombus occidentalis. Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. Загружено 09 марта 2016.
  5. ^ Colla, S. R .; Ратти, К. М. (2010). "Свидетельства упадка западного шмеля (Bombus occidentalis Грин) в Британской Колумбии " (PDF). Пан-Тихоокеанский энтомолог. 86 (2): 32–34. Дои:10.3956/2009-22.1.
  6. ^ а б Sikes, D .; и другие. (01.01.2015). "Шмели (Hymenoptera: Apidae: Бомбус spp.) Внутренней Аляски: видовой состав, распространение, сезонная биология и паразиты ». Журнал данных о биоразнообразии. 3: e5085. Дои:10.3897 / bdj.3.e5085. ЧВК  4426341. PMID  25977613.
  7. ^ Кобылинский Д. (17 февраля 2016 г.). "Редкий шмель возвращается". Общество дикой природы. Получено 2016-02-28.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Эванс, Э. и др. Обзор статуса трех ранее распространенных видов шмелей данного подрода Бомбус. В архиве 2016-03-04 в Wayback Machine Общество охраны беспозвоночных Xerces.
  9. ^ а б c Джепсен, С. Информационный бюллетень по сохранению беспозвоночных - шмели в упадке. Общество охраны беспозвоночных Xerces.
  10. ^ а б Nguyen, H .; Ние, Дж. К. (2012). "Реакция колонии и отдельных собирателей на качество корма шмелей Нового Света, Bombus occidentalis" (PDF). Журнал поведения насекомых. 25 (1): 60–69. Дои:10.1007 / s10905-011-9277-5.
  11. ^ а б c Дорнхаус, А .; Читтка, Л. (сентябрь 1999 г.). «Эволюционные истоки пчелиного танца». Природа. 401 (6748): 38. Дои:10.1038/43372. ISSN  0028-0836.
  12. ^ а б Дорнхаус, Анна; Читтка, Ларс (2001-11-01). «Пищевая тревога у шмелей (Bombus terrestris): возможные механизмы и эволюционные последствия». Поведенческая экология и социобиология. 50 (6): 570–576. Дои:10.1007 / s002650100395. ISSN  0340-5443.
  13. ^ Bentley, B .; Элиас, Т.С. (1983). Биология нектарников. Издательство Колумбийского университета.
  14. ^ Cartar, R. V .; Дилл, Л. М. (1991). «Издержки нехватки энергии для семей шмелей: хищничество, социальный паразитизм и развитие расплода». Канадский энтомолог. 123 (2): 283–293. CiteSeerX  10.1.1.379.6738. Дои:10.4039 / Ent123283-2.
  15. ^ а б Gamboa, G.J .; Foster, R. L .; Ричардс, К. В. (1987). «Внутривидовое распознавание гнезд и расплода матками шмелей, Bombus occidentalis". Канадский журнал зоологии. 65 (12): 2893–2897. Дои:10.1139 / z87-439.
  16. ^ Бирмингем, A. L; и другие. (2004-12-01). «Дрейфующие шмели (Hymenoptera: Apidae) в коммерческих теплицах могут быть социальными паразитами». Канадский журнал зоологии. 82 (12): 1843–1853. Дои:10.1139 / z04-181. ISSN  0008-4301.

внешняя ссылка