Austroplatypus incompertus -Austroplatypus incompertus
| Austroplatypus incompertus | |
|---|---|
| Videnskabelig klassifikation | |
| Kongerige: | |
| Phylum: | |
| Klasse: | |
| Bestille: | |
| Familie: | |
| Slægt: | |
| Arter: |
A. incompertus
|
| Binomial navn | |
|
Austroplatypus incompertus Schedl, 1968
|
|
Austroplatypus incompertus er en art af ambrosia bille, der tilhører den ægte billefamilie , hjemmehørende i Australien , med en verificeret udbredelse i New South Wales og Victoria . Det danner kolonier i kernen af eukalyptustræer og er den første bille, der bliver anerkendt som et eusocialt insekt. Austroplatypus incompertus betragtes som eusocial, fordi grupper indeholder en enkelt befrugtet kvinde, der er beskyttet og taget hånd om af et lille antal ubefrugtede hunner, der også udfører meget af arbejdet. Arten overførte sandsynligvis kultiverede svampe til andre snegle.
Beskrivelse og livscyklus
A. incompertus ægget er ca. 0,7 mm langt og 0,45 mm bredt. Den udvikler sig gennem fem instarer, og hovedet vokser fra omkring 0,3 mm bredt i første instar til 0,9 mm bredt i femte instar. Det derefter forpupper og fremstår som en voksen - 6 mm lang og 2 mm bred. Den voksne har en langstrakt, cylindrisk krop, der er typisk for andre platypodiner, og viser seksuel dimorfisme , hvor mænd er det signifikant mindre køn, et atypisk arrangement blandt platypodine biller. Kvinder har elytral tilbøjelighed tilpasset til rengøring af gallerier og forsvar. Også kun kvinder udviser mycangia .
Habitat
Ligesom andre Ambrosia biller, A. incompertus liv i ernæringsmæssig symbiose med ambrosia svampe . De graver tunneler i levende træer, hvor de dyrker svampehaver som deres eneste ernæringskilde. Nye kolonier er grundlagt af befrugtede hunner, der bruger specielle strukturer kaldet mycangia til at transportere svampe til et nyt værttræ . Mycangia af A. incompertus og den specifikke måde, hvorpå arten erhverver svampesporer til transport, er blevet undersøgt og sammenlignet med de mekanismer, der anvendes af andre ambrosia biller. Befrugtede hunner begynder at tunnelere ind i træer om efteråret og det tager cirka syv måneder at trænge gennem 50 til 80 mm dybt for at lægge deres æg.
Værttræer
En vurdering foretaget af United States Department of Agriculture (USDA) på uforarbejdede træstammer og chips af 18 træagtige plantearter fra Australien opdagede A. incompertus i de fleste af dem, herunder: Eucalyptus baxteri , E. botryoides , E. consideniana , E. delegatensis , E. eugenioides , E. fastigata , E. globoidea , E. macrorhyncha , E. muelleriana , E. obliqua , E. pilularis , E. radiata , E. scabra , E. sieberi og Corymbia gummifera . I modsætning til de fleste ambrosia biller angriber den sunde, uskadede træer.
Fordeling
A. incompertus er lokal i Australien og er blevet bekræftet at findes forskellige steder omkring New South Wales. Deres rækkevidde er noget begrænset og strækker sig fra Omeo i Victoria og Eden i NSW nord til Dorrigo og vest til Styx River State Forest i det nordlige NSW.
Opførsel
Social struktur
En befrugtet kvinde forsøger at starte en ny koloni ved at grave sig dybt ned i hjertet af et levende træ og til sidst forgrene sig og deponere hendes svampesporer og larver. Når disse larver vokser til voksenalderen, forlader hannerne noget tid før hunnerne, med et gennemsnit på fem kvinder tilbage, som hurtigt mister de sidste fire tarsalsegmenter på deres bagben. Den eneste indgang til kolonien kort derefter lukkes af træet, der omslutter kolonien. Denne misdannelse og fysiske barriere får kvinder til at forblive ufrugtede, og de deltager i vedligeholdelse, udgravning og forsvar af gallerierne og udbreder vedligeholdelsen af det sociale hierarki.
Eusocialitet
A. incompertus er en af de få organismer uden for Hymenoptera (bier og myrer) og Isoptera (termitter), der udviser eusocialitet . Eusociale insekter udvikler store multigenerationelle kooperative samfund, der hjælper hinanden i opdræt af unge, ofte på bekostning af en persons liv eller reproduktionsevne. Som et resultat udfører sterile kaster inden for kolonien ikke-produktivt arbejde. Denne altruisme forklares, fordi eusociale insekter drager fordel af at give op til mange individs reproduktionsevne til at forbedre den nært beslægtede afkommes overordnede kondition.
For at et dyr kan betragtes som eusocialt, skal det opfylde de tre kriterier, der er defineret af EO Wilson . Arten skal have reproduktiv arbejdsdeling. A. incompertus indeholder en enkelt befrugtet kvinde, der er beskyttet af et lille antal ubefrugtede hunner, der også gør meget af arbejdet med at udgrave gallerier i skoven og opfylder det første kriterium. Det andet kriterium kræver, at gruppen har overlappende generationer , et fænomen, der findes i A. incompertus . Endelig udviser A. incompertus kooperativ yngelpleje, det tredje kriterium for eusocialitet.
Hypoteser til udvikling af eusocialitet
Årsagerne til udviklingen af eusocialitet i disse snegler er uklare. Fordelene ved at være altruistisk kommer i to økologiske tilstande: "livsforsikringsselskaber" og "fæstningsforsvarere". De fleste Hymenoptera, det store flertal af sociale insekter, er livsforsikringsselskaber, hvor eusocialitet er tilpasset som en beskyttelse mod nedsat forventet levealder for afkom. De fleste termitter har som fæstningsforsvarere fordel af at arbejde sammen for bedst at udnytte en værdifuld økologisk ressource.
Fra A. incompertus ' økologi er fæstningsforsvar sandsynligvis i betragtning af at de udgraver trægallerier i værts træer med kun en enkelt indgang. Fæstningsforsvar er tilstrækkeligt til at udvikle eusocialitet, når tre kriterier er opfyldt: mad, der falder sammen med ly, valg til forsvar mod ubudne gæster og rovdyr og evnen til at forsvare et sådant habitat. Kvinden, der begynder kolonien, bringer fløjlernes fødekilde, dens symbiotiske svampe, til hvile i de trægallerier, som den udgraver. Dette opfylder det første kriterium. Kvinder udviser mærkbart fremtrædende rygsøjler på deres elytra , og kvinder er det eneste køn, der forsvarer gallerierne og muligvis opfylder det andet kriterium. Det tredje kriterium er utilstrækkeligt undersøgt og demonstreret. Den enkelte indgang kunne potentielt vise evne til at forsvare sig, selvom der er fundet flere kommensaler og mindst et rovdyr bosat i kolonier.
Vellykkede eusociale A. incompertus- kolonier gør det bedre reproduktivt end deres ikke-hjælpende kolleger. Dette kunne følge muligheden for "livsforsikringsselskab", idet fordele for afkommet til et beslægtet individ ville øge ønsket om at hjælpe denne person og have en bedre chance for genformering gennem pårørende selektion. Hymenopterans, der følger sådanne livsmønstre, har den fordel, at arbejdersøstre er diploide, hvilket øger deres tilknytning til fremtidige søsters afkom. Denne haplodiploidy- hypotese hævder, at eusocialitet udviklede sig, fordi diploide søstre er mere beslægtede med fremtidige søstre, end de ville være med deres eget afkom. Denne hypotese holder ikke med for A. incompertus , men som en undersøgelse af genetiske markører har vist, at alle voksne, mænd og kvinder, reproduktive eller arbejdstagere, er diploide.
Det er fuldt ud muligt, at denne organisme udviklede eusocialitet og altruistisk adfærd på en anden måde end dem, der blev undersøgt i andre arter, da det er den første i rækkefølgen Coleoptera, der viser en sådan adfærd. A. incompertus, der lever i et levende træ i modsætning til et dødt, kan være årsagen til sådan adfærd. Succesen for kolonier i denne art er relativt lav (12%), fordi det er vanskeligt at besætte træernes levende væv, og den befrugtede kvindes indledende succes udfordres af en vanskelig opsætningsfase. Dette har ført til hypotesen om, at eusocialitet i kolonier med en enkelt kvinde hjælper med at maksimere afkom fra et beslægtet individ. Der er imidlertid ikke fastslået en sammenhæng mellem arbejdskvinder, og det er uklart, at eusocialitet ville være i stand til at udvikle sig simpelthen på grund af denne kendsgerning. En yderligere udvidelse af denne hypotese er, at i betragtning af vanskeligheder med kolonistiftelse kan hjælperkvinder forblive i håb om at arve kolonien. At bo på et levende træ kan tilbyde en meget mere ekspansiv og bæredygtig koloni for bølgen, men det kræver vedligeholdelse af gallerierne fra et fjendtligt kildemiljø. Det er stadig uklart, om de ovennævnte grunde er nok til at have udviklet sig sådan adfærd i første omgang, og opdagelsen af monogami i arterne kan yderligere låne til pårørende udvælgelse hypotese. At forstå socialitet i denne gruppe er af stor betydning i studiet af udviklingen af sådanne systemer på grund af dets unikke natur i en fjerntliggende organisme.