Scathophaga stercoraria - Scathophaga stercoraria - Wikipedia

Scathophaga stercoraria
Scathophaga stercoraria yapan harvey 1.jpg
bilimsel sınıflandırma
Krallık:
Animalia
Şube:
Arthropoda
Sınıf:
Böcek
Sipariş:
Diptera
Bölüm:
Şizofora
Aile:
Scathophagidae
Alt aile:
Scathophajinae
Cins:
Scathophaga
Türler:
S. stercoraria
Binom adı
Scathophaga stercoraria
Eş anlamlı

Scathophaga stercoraria, genellikle olarak bilinir sarı gübre sineği ya da altın gübre sineğien tanıdık ve en çok bulunanlardan biridir sinekler birçok yerinde Kuzey yarımküre. Ortak adından da anlaşılacağı gibi, genellikle dışkı büyük memeliler, gibi atlar, sığırlar, koyun, geyik, ve yaban domuzu, üremeye gittiği yer.[1] Dağılımı S. stercoraria özellikle kuzey Avrupa ve Kuzey Amerika'da insan tarımından etkilenmesi muhtemeldir.[2] Scathophaga Tarlalardaki gübrenin doğal ayrışmasındaki rolleri nedeniyle hayvanlar aleminin ayrılmaz bir parçasıdır. Kısa yaşam döngüleri ve deneysel manipülasyonlara yatkınlıkları nedeniyle bilim dünyasında da çok önemlidirler; böylece, hayvan davranışları hakkında önemli bilgilere katkıda bulundular.[1]

Açıklama

S. stercoraria dır-dir cinsel olarak dimorfik, ortalama bir ila iki aylık yaşam süresiyle. Yetişkin erkekler, ön ayaklarında turuncu-sarı kürklü parlak altın sarısıdır. Dişiler biraz daha soluk renktedir, belirgin yeşil-kahverengi tonları vardır ve ön ayaklarında parlak renkli kürk yoktur. Yetişkinlerin uzunluğu 5 ila 11 mm arasında değişir ve erkekler genellikle kadınlardan daha büyüktür.[2] Ayrı fiziksel özellikler S. stercoraria popülasyonlar, kısmen türün bulunduğu yerlerin aralığına bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir.[1] Genel olarak, Kuzey Amerika, Asya ve Avrupa dahil daha soğuk ılıman bölgelerde bulunurlar. Ayrıca, daha yüksek rakımları da tercih edebilirler. Pireneler ve İsviçre Alpleri.[2]

Besleme

Esas olarak yetişkinler Av daha küçük haşarat -Çoğunlukla diğer Diptera. Ayrıca ek enerji kaynakları olarak nektar ve gübre tüketebilirler. Laboratuvar ortamında yetişkin S. stercoraria sadece yaşayabilir Meyve sineği ve su.[3] Dişiler, zamanlarının çoğunu bitki örtüsünde yiyecek arayarak geçirirler ve sadece çiftleşmek ve oviposit gübre yüzeyinde. Hem erkekler hem de dişiler kokuyla dışkıya çekilir ve rüzgara karşı gübreye yaklaşır.[3] Erkekler zamanlarının çoğunu dışkı üzerinde, dişileri bekleyerek ve gübreyi ziyaret eden sinekleri gibi diğer böceklerle beslenerek harcarlar. Başka bir avın yokluğunda, sarı gübre sineği dönebilir yamyamlık. larvalar vardır coprophagous, beslenme için gübreye güveniyor.[2]

Üreme

S. stercoraria birçok büyük memelinin dışkısında ürer, ancak genellikle taze sığır dışkısını tercih eder. operasyonel cinsiyet oranı bu patlarda çok erkek önyargılı ve rekabet yüksek. Dişiler küçüktür ve sınırlı sayıda ön çiftleşme seçeneğine sahiptir.[4] Çiftleşme 20–50 dakika sürer ve bundan sonra erkek dişiyi diğer erkeklerden korumaya çalışır. Hem erkekler hem de kadınlar genellikle birden fazla partnerle çiftleşir.[5] Üreme başarısı sperm rekabeti, beslenme ve çevresel sıcaklık gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.[2]

Anatomi

Dişiler eşleşti Aksesuar bezleri üreme sistemine kayganlaştırıcılar sağlayan ve protein açısından zengin yumurta kabukları salgılayan. Sperm, bursa copulatrix adı verilen geniş bir yapıda alınır ve bu yapıda depolanır. Spermatheca. Scathophaga türlerin üç spermathecae'si (bir çift ve bir tekli) vardır ve her birinin bursaya bağlanan kendi dar kanalı vardır. Sperm, spermathecae'de günler, haftalar ve hatta yıllarca saklanabilir ve birkaç erkekten alınan sperm aynı anda depolanabilir.[6]Erkeklerin, çiftleşme sırasında dişiyi tutmak için kullanılan paraloblar olmak üzere iki çıkıntısı vardır. Paraloblar arasında intromittent organ, Aedeagus, spermi dişinin bursa copulatrixine aktarır.[7]

Davranış

Çiftleşme sırasında, sperm doğrudan sperm depolayan organlara aktarılmaz. Boşalma bursa kopulatriksinde meydana gelir ve daha sonra dişiler, spermi geçişe pompalamak için kas spermathekal invajinasyonunu kullanarak spermi aktif olarak spermathecae'ye taşır. Bu, kadınlara, şifreli kadın seçimine bir örnek olarak, sistemine hangi ve ne kadar spermin gireceği konusunda bir kontrol düzeyi sağlar. Mevcut sonuçlar, dişilerin daha iyi bir fenotipik eşleşme için şifreli olarak seçip seçmedikleri konusunda kesin olmamakla birlikte, bir dişi yavrularını dölleyen değişken spermlere sahip olmaktan faydalanabilir. Bu tür adaptasyonlar avantajlıdır çünkü dişiler hangi spermin yumurtaları döllemede başarılı olduğunu kontrol edebilmekten yararlanır. Dişiler, yavruları için hangi spermin daha uygun olduğunun farkında olmayabilir, ancak basitçe, birden fazla eşten gelen sperm oranını kontrol edebilmenin, bir optimal olasılığını en üst düzeye çıkarabileceğini bilmiyor olabilirler. fenotipik eşleşme. Yumurtalarına tek bir sperm yerine birden fazla erkeğin sperminin ulaşması onun avantajına olacaktır. Çiftleşmeden sonra, dişiler çukurlardan ve sivri bölgelerden kaçınarak yumurtalarını gübre yüzeyinin küçük tepelerine bırakmayı tercih ederler. Bu hayatta kalma stratejisi, kuruma ve boğulmayı önlemeyi hedefler, böylece yumurtalar hayatta kalma şansı en yüksek olan yere yerleştirilir.[6]

Cinsel çatışma

Sarı gübre sineğinde çiftleşme sonrası cinsel seçilim de dahil olmak üzere cinsel çatışmanın birçok tezahürünü araştıran birçok çalışma var. Sperm rekabeti bir dişi birden fazla erkekle çiftleştiğinde ortaya çıkar. Her erkeğin spermi, yumurtaları döllemek için doğrudan rekabet halindedir. Sperm, dişinin depolarına ulaştığında hızla karışır. Erkeklerin amacı, diğer erkeklerin spermlerini olabildiğince yerinden etmektir. Daha büyük erkekler daha uzun çiftleşme sürelerine ve daha fazla sperm yer değiştirme oranlarına sahip olma eğilimindedir. İkincil eş olan erkeklerin ilk erkeğe göre vücut büyüklükleri arttıkça döllenme başarıları artmıştır.[8]

Vücut boyutu, testis boyutu ve sperm uzunluğu gibi özellikler değişkendir ve aynı zamanda kalıtımsaldır. S. stercoraria erkekler. Daha büyük sperm, dişinin spermathekal kanalı boyunca daha fazla itme gücüne sahipse avantajlı olabilir ve bu da daha yüksek fertilizasyon başarı oranlarına neden olur. Erkekler arasında rekabet yüksek olduğunda ve dişiler birden fazla erkekle çiftleştiğinde, en büyük testislere sahip olanlar, bir dişinin yumurtalarını dölleyen sperm oranı açısından da en başarılı olanıdır. Elde edilen erkek yavru da benzer bir avantaja sahip olacaktı. Erkeklerin sperm uzunluğu ile dişilerin spermathekal kanal uzunluğu arasında pozitif bir korelasyon bulundu. Erkek testisin boyutu aynı zamanda dişi spermathecae boyutu ile pozitif korelasyon göstermiştir. Ek olarak, daha büyük spermathecae'ye sahip dişiler daha iyi üretebilir. sperm öldürücü salgı. Bu şifreli kadın seçimi, babalıklarını yavruları üzerinde etkileme yeteneklerini geliştiriyor. Bu kovaryanslar, "evrimsel silahlanma yarışı ”. Bu, her cinsiyetin diğerinin yararlı özelliklerini zayıflatmak için belirli özellikler geliştirdiğini ve bunun sonucunda da birlikte evrim erkek ve dişi üreme sistemlerinin S. stercoraria.[9]

Yaşam döngüsü

Dişinin dışkının üzerine bıraktığı yumurtalar çatlar. larvalar sıcaklığa bağlı olarak 1-2 gün sonra. Larvalar, korunmak için gübreye hızla girer ve bununla beslenir. 20 ° C'de, larvalar beş günde üç küf geçirirler ve bu süre zarfında katlanarak büyürler.[3] Larvalar büyümeden sonra midelerini boşaltmak için beş gün daha geçirirler. pupa devresi ek vücut kütlesi kazanılmadığı yerlerde. 10-20 gün sonra, larvalar gübrenin etrafına ve altına toprağa girer ve pupa. Yavru sineklerin ortaya çıkması için gereken süre 25 ° C'de 10 gün ile 10 ° C veya daha düşük sıcaklıkta 80 gün arasında değişebilir. Küçük dişiler tipik olarak erkeklerden birkaç gün önce ortaya çıkar. Ortaya çıkan gençlerin uygunluğu, büyük ölçüde, içine yerleştirildikleri gübrenin kalitesine bağlıdır. Dışkı kalitesini etkileyen faktörler arasında su içeriği, beslenme kalitesi, parazitler ve hayvana verilen ilaçlar veya diğer kimyasallar bulunur.[2]

"S. stercoraria" nın yaşam evreleri

Sarı gübre sinekleri otojen. Cinsel olarak olgunlaşmak ve canlı yumurta veya sperm üretmek için, yeterli protein ve lipit elde etmek üzere avla beslenmeleri gerekir.[2] Beslenme stresi altındaki dişiler daha yüksek yumurta ölüm oranlarına sahip olacak ve yavruların yetişkinlikte ortaya çıkmasına kadar daha az hayatta kalacaktır.[10] S. stercoraria Dişiler daha sonra yaşamları boyunca dört ila 10 arasında debriyaj üretebilirler. Yetişkinler, çoğu ılıman iklimde yılın büyük bölümünde aktiftir.[5]

Fenoloji

Sarı gübre canlılığı büyük ölçüde çevreye bağlıdır. Daha sıcak iklimlerde, sıcaklıkların 25 ° C'nin üzerine çıktığı yaz aylarında genellikle keskin bir nüfus düşüşü meydana gelir.[3] Bu arada, daha soğuk iklimlerde nüfus düşüşü görülmez. İzlanda, Finlandiya ve kuzey İngiltere ve yüksek rakımlar. Ek olarak, yıllık nesil sayısı, rakım ve enlem, tipik olarak iki ile dört örtüşen nesil arasında.[3] Kışın sonu, Mart ayındaki ilk ortaya çıkışla senkronize olur ve kış mevsiminde nesiller sonbaharda üretilir. Çiftleşme mevsiminin daha kısa olduğu Kuzey Avrupa'da, yalnızca bir veya iki nesil beklenebilir.[3]

Fenotipik plastisite

Sarı gübre sinekleri son derece değişken fenotipler - özellikle vücut büyüklüğü ve gelişme hızı. Varyasyonun yakın nedenleri arasında genç beslenme, sıcaklık, yırtıcılık, ve genetik çeşitlilik.[3] Çok fenotipik esneklik sarı gübre sineklerinde, larva aşamasında gıda (dışkı) bulunurluğunun bir sonucudur ve bu genellikle Türdeş rekabet. Daha az dışkı, daha fazla rakiple sonuçlanır ve daha fazla kurutma, büyüme oranının ve yetişkin vücut boyutunun azalmasına neden olur.[3] Ek olarak, bir laboratuvar ortamında sabit sıcaklıklara maruz kaldığında, büyüme sırasında daha yüksek sıcaklıklar daha küçük sinekler verir.[3] Yumurta hacmi, ancak kavrama boyutu değil, sıcaklık arttıkça azalır.[3] Hücresel düzeyde fizyolojik süreçler üzerindeki kısıtlamaların sıcaklık aracılı vücut büyüklüğünü hesaba kattığı hipotezini hak eden çalışmalar da göstermiştir ki; S. stercoraria vücut büyüklüğü, gen-çevre etkileşimleri yoluyla değişir. Farklı hücre hatları, gıda sınırlamasına yanıt olarak büyüme, gelişme ve yetişkin vücut boyutunda önemli ölçüde değişiklik gösterir.[3]

Coğrafi varyasyon

S. stercoraria's fenotipin mevsimsel, enlemsel ve yüksekliğe göre değiştiği gösterilmiştir, bunun sonucu olarak sıcaklık değişimleri nedeniyle gelişim üzerindeki zaman kısıtlamalarına uyarlanabilir bir yanıt verilir. Sonbaharda, sıcaklık soğudukça, sinekler gelişme oranını artırabilir, böylece ortalamadan daha küçük de olsa gerekli olanı elde edebilirler.[3] Ayrıca, S. stercoraria gelişme oranı artan enlemle artar.[3] Bu muhtemelen daha kısa çiftleşme mevsimlerine uyarlanabilir bir tepkidir. Vücut boyutu, ancak gelişme hızı değil, rakıma göre değişir. Gübre sinekleri, soğuk havanın bir sonucu olarak, yüksek rakımlarda daha büyüktür.[3]

Fenotipik plastisitenin arkasındaki nedenler

Daha büyük sarı gübre sineklerinin rekabet avantajı vardır. Bu nedenle, vücut büyüklüğü plastisitesi bir hayatta kalma mekanizması olmalıdır. Büyük yetişkinlerin yavruları, daha uzun bir gelişim için daha fazla besine ihtiyaç duymalarına rağmen, gıda kısıtlamaları altında hala hayatta kalmaktadır.[3] Bu nedenle, gözlenen büyüme plastisitesi, vücut kimyasını değiştirmenin ve yavruların hayatta kalma oranlarının küçük ve büyük ebeveynlerden farklı olmamasının bir sonucudur.[3] Plastik gelişme hızı ve vücut büyüklüğü, erken ölümden kaçınmada etkilidir, yani S. stercoraria büyük ve ölü yerine küçük ve canlı olma stratejisini benimser. Daha fazla enerjiye ihtiyaç duyan daha büyük dışkı sinekleri nedeniyle, daha küçük sineklerin stresli çevre koşullarında bir avantajı vardır.[3] Ek olarak, sarı dışkı popülasyonları arasında, muhtemelen geniş gen akışı nedeniyle düşük genetik farklılaşma mevcuttur. S. stercoraria büyük mesafeler kat edebilir.[3] Türler genetik yoluyla uyum sağlayamadığında, fenotipik esneklik, değişen ortamlara uyum sağlamak için en uygun seçenektir. Sarı gübre sinekleri, son derece değişken ortamlarda gelişir; hafif kurutma, dışkı bulunurluğu ve hayatta kalmayı engelleyen larva rekabeti. Bu nedenle, fenotipik plastisite izin verir S. stercoraria gelişmeyi öngörülemeyenlere göre ayarlamak ekolojik genetik adaptasyonun olmadığı durumlar.[3]

Parazitler ve hastalıklar

Dan beri S. stercoraria bir sinantropik uçarsa, insan yiyeceklerini pasif olarak çeşitli patojenler, küfler veya mayalarla kirletme riskini taşır.[11]

Biraz Cinsel yolla bulaşan hastalıklar böceklerin, özellikle Coleoptera. Benzer hastalıklar da incelenmiştir. S. stercoraria. Cinsel yolla bulaşan bu hastalıkların çoğu çok hücreli ektoparazitler (akarlar), protistler, ya da mantar Entomophthora muscae. Bunlar genellikle aşağıdakilerden sorumludur: sterilize etme veya ev sahibinin sineğini öldürmek.[12]

Yırtıcılar

Birçokları için kolay bir yemek olmasının yanı sıra kuş ve yarasa bu sinekler, diğer böcekler tarafından da avlanır. Bir gübre içindeki farklı türlerin larvaları arasında büyük rekabet vardır. Diğer böcek türleri de avlanma yeri olarak kullanılabilir. Bunlar arasında soyguncu uçar ve palyaço böcekleri.[13]

Model organizma olarak kullanın

Sevmek Drosophila melanogaster sarı gübre ideal bir model organizma Kısa ömrü ve çeşitli deneysel manipülasyonlara duyarlılığı nedeniyle. Sarı gübre sineklerine ilk ilgi, çiftlik hayvanlarının etrafındaki haşere sineklerine karşı biyo-kontrol ajanları olma potansiyellerinden geldi. Yalnızca son 40 yılda, birçok çalışma S. stercoraria sperm rekabeti, çiftleşme davranışı, cinsel çatışma, üreme fizyolojisi, termal biyoloji ve genetik gibi konuları araştırmak. Özellikle, sarı gübre sinekleri üzerine yapılan araştırmalar, çoklu çiftleşme sistemlerinin ve sperm rekabetinin anlaşılmasına büyük katkı sağlamıştır.

Son günlerde, S. stercoraria ekotoksikolojik testler için standart gerekli test türü olarak onaylanmıştır. Bu, hayvancılık gübresindeki veteriner ilaçlarının kalıntılarının değerlendirilmesini içerir.[2] Sarı dışkı sinekleri, meralardaki atıkların ayrıştırılmasının önemli bir parçasıdır ve bu, endoparazitlerin yayılmasını ve besin maddelerinin toprağa geri dönmesini önlemenin anahtarıdır. Türün beslenmesi aynı zamanda zararlı sineklerin sayısının azaltılmasına da hizmet eder.[14] Bir kimyasalın toksisitesini test etmek için, kimyasal, sarı gübre sineği yumurtalarının eklendiği sığır dışkısı ile karıştırılır. Daha sonra, cinsiyet ve ortaya çıkan yetişkin sinek sayısı, ortaya çıkma gecikmesi, morfolojik değişim ve gelişme hızı gibi uç noktalar ölçülür ve toksisiteyi belirlemek için analiz edilir.[15] Etkileri üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır. avermektinler popülasyonlarında S. stercoraria. Avermektinler kontrol etmek için kullanılır endoparazitler hayvancılıkta. Ortaya çıkan gübre, artan mutasyonlar ve azalan yavru canlılığı gibi sarı dışkı popülasyonları üzerinde kasıtsız olumsuz etkilere sahip olabilen ilaç kalıntıları içerir. Bu tür ilaçların tarımda kullanımı dikkatli bir şekilde izlenmezse, önemli ekonomik kayıplar meydana gelebilir.[14]

Referanslar

  1. ^ a b c Blanckenhorn, W.U. (1997). "Dışkı sineklerinde yüksek yaşam öyküsü varyasyonu Scathophaga stercoraria ve Sepsis cynipsea". Oekoloji. 109 (3): 342–352. doi:10.1007 / s004420050092. PMID  28307530.
  2. ^ a b c d e f g h Blanckenhorn, WU; Pemberton, AJ; Bussière, LF; Roembke, J; Floate, KD (2010). "Sarı gübre sineğinin doğal geçmişi ve laboratuvar kültürü yöntemlerinin bir incelemesi, Scathophaga stercoraria". Böcek Bilimi Dergisi. 10 (11): 1–17. doi:10.1673/031.010.1101. ISSN  1536-2442. PMC  3014657. PMID  20575742.
  3. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö p q r s Blanckenhorn, W. (2009). "Vücut Büyüklüğünde Fenotipik Plastisitenin Nedenleri ve Sonuçları". Douglas W. Whitman'da; T. N. Ananthakrishnan (editörler). Böceklerin Fenotipik Plastisitesi. doi:10.1201 / b10201-11. ISBN  978-1-57808-423-4.
  4. ^ Arthur, B. I .; Sbilordo, S. H .; Pemberton, A. J .; Ward, P. I. (2008). "Sarı gübre sineğindeki döllenmenin anatomisi Scathophaga stercoraria". Morfoloji Dergisi. 269 (5): 630–637. doi:10.1002 / jmor.10617. PMID  18196572.
  5. ^ a b Martin, O.Y .; Hosken, D.J .; Ward P.I. (2004). "Çiftleşme sonrası cinsel seçilim ve kadınların Scathophaga stercoraria". Kraliyet Cemiyeti B Bildirileri: Biyolojik Bilimler. 271 (1537): 353–359 s. doi:10.1098 / rspb.2003.2588. PMC  1691601. PMID  15101693.
  6. ^ a b Ward, P. I .; Foglia, M .; Blanckenhorn, W. U. (1999). "Sarı gübre sineğinde ovipozisyon yeri seçimi Scathophaga stercoraria". Etoloji. 105 (5): 423–430. doi:10.1046 / j.1439-0310.1999.00419.x.
  7. ^ Parker, G. A .; Simmons, L.W. (2000). "Sarı gübre sineklerinde optimum kopula süresi: ejakülatör kanal boyutları ve boyuta bağlı sperm yer değiştirmesi". Evrim. 54 (3): 924–935. doi:10.1554 / 0014-3820 (2000) 054 [0924: ocdiyd] 2.3.co; 2. JSTOR  2640584.
  8. ^ Simmons, L. W .; Parker, G.A. (1992). "Sarı gübre sineklerinin sperm rekabet başarısında bireysel varyasyon, Scatophaga stercoraria". Evrim. 46 (2): 366–375. doi:10.2307/2409857. JSTOR  2409857. PMID  28564038.
  9. ^ Minder, A. M .; Hosken, D. J .; Ward, P.I. (2005). "Scathophagidae (Diptera) boyunca erkek ve dişi üreme karakterlerinin birlikte evrimi". Evrimsel Biyoloji Dergisi. 18 (1): 60–69. doi:10.1111 / j.1420-9101.2004.00799.x. PMID  15669961.
  10. ^ Jann, P .; Ward, P.I. (1999). "Anne etkileri ve bunların sarı gübre sineğinde yavruların zindeliği üzerindeki sonuçları". Fonksiyonel Ekoloji. 13 (1): 51–58. doi:10.1046 / j.1365-2435.1999.00269.x. JSTOR  2656427.
  11. ^ Olson, Alan R. (1996). Mikroanalitik Entomolojinin Temelleri: Gıdalardaki Kirliliği Tespit Etmek ve Tanımlamak İçin Pratik Bir Kılavuz. Florida: CBC Press, Inc. s. 41. ISBN  978-0849389252.
  12. ^ Knell, R.K .; Webberley, K.M. (2004). "Cinsel yolla bulaşan böcek hastalıkları: dağılım, evrim, ekoloji ve konukçu davranışı". Biyolojik İncelemeler. 79 (3): 557–581. doi:10.1017 / S1464793103006365.
  13. ^ Stubbs, A. ve Drake, M. (2001). İngiliz Soldierflies ve Müttefikleri. s. 512 s. ISBN  978-1-899935-04-8.
  14. ^ a b Wall, R .; Beynon, S. (2012). "Sığır gübresinde makrosiklik lakton parazitisitlerinin alan çapında etkisi". Tıbbi ve Veteriner Entomoloji. 26 (1): 1–8. doi:10.1111 / j.1365-2915.2011.00984.x. PMID  22007907.
  15. ^ Oecd (2008). Test No. 228: Bir Test Kimyasalının Dipteran Gübre Sineklerine Karşı Gelişimsel Toksisitesinin Belirlenmesi (Scathophaga stercoraria L. (Scathophagidae), Musca autumnalis De Geer (Muscidae). Kimyasalların Testi için OECD Yönergeleri, Bölüm 2: Biyotik Sistemler Üzerindeki Etkiler. doi:10.1787 / 9789264067479-tr. ISBN  9789264067479.

Dış bağlantılar