Acalymma vittatum , полосатый огуречный жук , является жуком из семейства Chrysomelidae и серьезным вредителем тыквенных культур как на личиночной , так и на взрослой стадии. Полосатый огуречный жук имеет характерный внешний вид, демонстрируя желтые надкрылья с черными полосами. Он распространен от восточной части Северной Америки до Скалистых гор и может быть найден на юге до Мексики и на севере до южной Канады . На западе Северной Америки, за Скалистыми горами, полосатый огуречный жук заменяется Acalymma trivittatum , более тусклым видом, часто с сероватыми или бледно-белыми надкрыльями, а не желтыми.
Полосатый огуречный жук уникален тем, что он устойчив к химическому веществу кукурбитацину , которое содержится в растениях и служит защитным механизмом от травоядных . Фактически, полосатые огуречные жуки тянутся к этому химическому веществу; это пример коэволюции , когда один вид развивает фенотип против защитного фенотипа другого. Причина, по которой их называют полосатыми огуречными жуками, заключается в том, что они обычно встречаются на тыквенных растениях, таких как огурцы .
Самцы полосатых огуречных жуков также выделяют феромоны , которые вызывают скопление других полосатых огуречных жуков в месте питания. Это создает возможности для самцов спариться с самками.
Из-за пагубного воздействия полосатого огуречного жука на бахчевые культуры, такие как огурцы и тыквы , было разработано много методов управления для сдерживания популяций полосатого жука ранней весной, чтобы уменьшить негативное воздействие на фермеров . Некоторые примеры включают биологические средства контроля и стратегии, включающие приманочные культуры.
Взрослые полосатые огуречные жуки имеют характерные желтые надкрылья с черными полосками. В большинстве случаев они состоят из трех черных полос, которые простираются по всей длине надкрылий. [1] Цвет их головы либо черный, либо коричневый. Цвет их переднегруди желтый. Под черными полосатыми надкрыльями находится черное брюшко. [2]
Взрослых особей полосатого огуречного жука часто можно спутать с взрослыми особями западного кукурузного жука . Взрослые особи западного кукурузного жука также имеют желтые надкрылья с тремя черными полосками, желтую переднегрудь и коричневую или черную голову. Однако взрослые особи западного кукурузного жука длиннее взрослых особей полосатого огуречного жука. В то время как длина взрослого особи полосатого огуречного жука составляет около 5,25 мм, длина западного кукурузного жука составляет около 6,3 мм. [3] Кроме того, черные полосы взрослых особей западного кукурузного жука не полностью охватывают все надкрылья, а начинают исчезать, прежде чем достигнут кончика. [4] Таким образом, взрослых полосатых огуречных жуков можно отличить от западных кукурузных жуков, поскольку они в среднем примерно на 1 мм короче западных кукурузных жуков и имеют черные полосы, которые простираются до конца их надкрылий.
Куколка полосатого огуречного жука имеет длину около 10 мм. Их брюшко белое. От центра брюшка к концу ширина куколки становится уже, пока она не образует закругленный кончик на конце. [3]
Полосатый огуречный жук является родным для многих стран Северной Америки. Его распространение простирается от Мексики до юга Канады и встречается большими популяциями в восточной части Соединенных Штатов . [5] Этот вид более ограничен в западной части Северной Америки, включая штаты и провинции, расположенные к западу от Скалистых гор. В этом регионе Acalymma trivittatum , или западный полосатый огуречный жук, является доминирующим видом. [6]
Питаясь этими тыквенными, взрослые полосатые огуречные жуки тянутся к семядолям , которые являются частью эмбриона внутри семени растения . Хотя семядоли эволюционировали, чтобы удерживать химическое вещество, называемое кукурбитацинами, химическое вещество, которое встречается в растениях как механизм дизайна для отпугивания травоядных, полосатые огуречные жуки эволюционировали, чтобы отдавать предпочтение питанию этим химическим веществом. Это пример коэволюции, где эволюция растений для производства защитного химического вещества была благоприятствована эволюцией полосатых огуречных жуков . Это позволяет полосатым огуречным жукам питаться семенами, содержащими кукурбитацин, которые отпугивают других травоядных. [4]
Полосатые огуречные жуки также выделяют феромон во время питания тыквенными культурами, который является типом химического вещества, используемого насекомыми и животными для общения, чтобы информировать других полосатых огуречных жуков об источнике пищи. Это привлекает больше полосатых огуречных жуков к источнику, где агрегация может привести к спариванию. [3]
В Массачусетсе было обнаружено, что огуречный полосатый жук привлекается несколькими другими химическими веществами, выделяемыми тыквенными культурами, включая 1,2,4-триметоксибензол и индол , но не (E)-циннамальдегид. В Иллинойсе было обнаружено, что огуречный полосатый жук привлекается индолом и (E)-циннамальдегидом, но не 1,2,4-триметоксибензолом. [7]
A. vittatum проявляет агрегирующее поведение во время питания и спаривания, поскольку взрослые жуки, как правило, группируются вместе на растениях-хозяевах, образуя плотные популяции в течение вегетационного периода. Агрегационное поведение может облегчить поиск партнера и повысить эффективность в обнаружении подходящих источников пищи, способствуя репродуктивному успеху вредителя . [8] Кроме того, личинки A. vittatum часто питаются группами на тканях растений, таких как листья и стебли. Такое стадное пищевое поведение может привести к значительному повреждению растений-хозяев, особенно на ранних стадиях роста урожая.
.jpg/1280px-Striped_cucumber_beetle_(37407574722).jpg)
В холодную зиму взрослые полосатые огуречные жуки укрываются под небольшими растениями около полей, где весной вырастут тыквенные культуры, предпочтительные растения-хозяева полосатых огуречных жуков. [3] Когда температура почвы поднимается выше 13oC или 55oF, взрослые полосатые огуречные жуки начинают питаться листьями и пыльцой растений, которые начинают расти раньше тыквенных. К ним относятся цветы астры и ивы . [9] Как только тыквенные растения начинают расти, взрослые особи начинают перемещаться от исходных растений к тыквенным и начинают собираться на культуре. Одним из мотивов такого поведения является поиск потенциального партнера. [10]
После спаривания взрослых жуков самки откладывают яйца под почву у основания тыквенных растений (Eaton 2016). Самки откладывают до четырех яиц за один раз. Глубина, на которую они откладывают яйца в почву, составляет около 5 см. Расстояние, на которое они откладывают яйца, может составлять до 15 см от основания тыквенных растений (Ellers 2006). После того, как личинки развиваются, они зарываются, чтобы питаться корнями тыквенных растений, а затем возвращаются на поверхность уже как взрослые особи. [3]
Acalymma vittatum сталкивается с давлением хищников со стороны различных естественных врагов, включая насекомоядных птиц , хищных насекомых и паразитоидов, которые значительно сократили численность жуков. Кроме того, паразитоиды играют решающую роль в регулировании популяций A. vittatum . Паразитоидные осы, такие как Tetrastichus giffardianus, были идентифицированы как важные естественные враги личинок A. vittatum , паразитирующие и подавляющие популяции жуков на полях тыквенных культур. [11]
Самцы взрослых жуков-огурцов, которые первыми начинают питаться тыквенными культурами, такими как огурцы, выделяют феромон агрегации, который привлекает особей обоих полов. Однако самки больше тянутся к этому сигналу. Было обнаружено, что среди пойманных жуков-огурцов, которые питались сельскохозяйственными культурами, самцы составляли менее четверти от общего числа пойманных жуков-огурцов. [12] Эти первые самцы известны как самцы-пионеры, чей секретируемый феромон обладает способностью начинать новую колонию. Поэтому одним из критериев привлекательности самца для самок является то, что он должен находиться в области с подходящим количеством пищи. Было обнаружено, что самки больше тянутся к самцам, находящимся на растениях-хозяевах, чем к растениям-хозяевам или самцам в отдельности. [12]
Весной, когда взрослые полосатые огуречные жуки появляются из-под своего зимнего убежища, они начинают питаться многими типами растений, включая фрукты , листву и цветы . Питание цветами может вызвать опадение листьев и снизить выживаемость цветов. Питание фруктами может нанести ущерб, такой как уход. Это следствие уменьшает количество фруктов, которые фермеры могут собрать , что может нанести вред фермерам и вызвать проблемы для фруктовой промышленности. Типы культур, которыми питаются взрослые полосатые огуречные жуки, включают в себя многие виды тыквенных. Эти культуры также называются семейством тыквенных . К ним относятся кабачки , тыквы, огурцы, арбузы , тыквы мускатные и другие виды тыквенных. [3]
Полосатые огуречные жуки также могут наносить ущерб посевам, передавая растениям бактерии Erwinia tracheiphila . [13] Бактерии сначала заражают полосатых огуречных жуков, когда они зимуют под листвой, которая также заражена Erwinia tracheiphila. Весной, как только полосатые огуречные жуки начинают питаться, они могут передавать эти бактерии, которые наносят вред растению, разрастаясь в его сосудистой системе и блокируя поток воды и питательных веществ . [3] Из-за обширного ущерба, который может быть вызван бактериальной инфекцией, ущерб, вызванный передачей Erwinia tracheiphila полосатыми огуречными жуками, может быть гораздо более серьезным, чем ущерб, вызванный прямым питанием. [14]
,_Fletcher.jpg/1280px-Striped_cucumber_beetle_(Acalymma_vittatum),_Fletcher.jpg)
Поскольку полосатые огуречные жуки особенно привлекаются семенами растений, мониторинг полосатых огуречных жуков важен, когда всходы только начинают появляться ранней весной. Предыдущие исследования показали, что полосатые огуречные жуки наиболее активны в питании утром и ранним вечером . Кроме того, недавно появившиеся растения наиболее уязвимы для повреждения полосатыми огуречными жуками. [3]
Поскольку активность полосатого огуречного жука наиболее высока в начале весеннего сезона, мониторинг и борьба с ним на ранних стадиях имеют важное значение для снижения негативных последствий его питания. [3]
Существует несколько методов управления популяцией полосатых огуречных жуков. Одним из методов является использование биологических агентов контроля. Ранее использовались членистоногие, которые охотятся на полосатых огуречных жуков, такие как пауки , стафилиниды и жужелицы . Другие типы хищников включают позвоночных , таких как летучие мыши , которые также использовались. [15] Кроме того, для борьбы с полосатыми огуречными жуками использовались мухи , такие как Celatoria setosaI . Эти мухи являются типом паразитов, которые нацелены на полосатых огуречных жуков. Исследования показали, что эти паразитоидные мухи могут заразить около 43-54% популяции полосатых огуречных жуков. [16]
Фермеры также могут применять различные стратегии для задержки или ограничения начала кормления полосатым огуречным жуком. Из-за тяги полосатого огуречного жука к химическому веществу кукурбитацин в тыквенных культурах фермеры могут сажать тыквенные культуры, содержащие более низкие концентрации кукурбитацина, в районах с высокой концентрацией полосатых огуречных жуков. Было обнаружено, что полосатых огуречных жуков меньше привлекают культуры с более низким содержанием кукурбитацина. Помимо выбора культур с низким уровнем кукурбитацина, фермеры могут выбирать культуры, которые обладают устойчивостью к бактериям Erwinia tracheiphila . Одним из примеров такой культуры является арбуз, в то время как огурец очень подвержен заражению. [3]
Фермеры также могут высаживать приманочные культуры с высоким содержанием кукурбитацина по периметру поля, чтобы отвлечь полосатых огуречных жуков от их основной продукции. [17] Затем можно распылять на приманочные культуры инсектициды, специфичные для полосатых огуречных жуков, вместо того, чтобы использовать инсектицид широкого спектра действия на всем поле. Это выгодно, поскольку слишком частое использование инсектицидов широкого спектра действия может привести к тому, что у насекомых легко выработается резистентность. [3]
Некоторые исследования показывают, что ущерб, наносимый полосатым огуречным жуком, можно уменьшить, используя вермикомпостное удобрение по сравнению с неорганическим удобрением. Исследователи предполагают, что механизм, посредством которого вермикомпост уменьшает ущерб, наносимый жуками, обусловлен увеличением фенольных соединений в растениях, выращиваемых с вермикомпостом. [18]
Данные, относящиеся к Acalymma vittatum на Wikispecies