Цимекс — род насекомых семейства Cimicidae . [1] Виды Cimex — это эктопаразиты , которые обычно питаются кровью птиц и млекопитающих. Два вида, Cimex lectularius и Cimex hemipterus , известны как постельные клопы и часто питаются людьми, хотя другие виды могут паразитировать на людях оппортунистически. [2] Виды, которые в основном паразитируют на летучих мышах, известны как летучие мыши .
Насекомые имеют длину от 3 до 9 миллиметров (от 0,12 до 0,35 дюйма), уплощенные красновато-коричневые тела с небольшими нефункциональными крыльями.
Взрослые особи Cimex имеют цвет от светло-коричневого до красновато-коричневого, плоские и овальные. Ротовой аппарат имеет форму клюва и приспособлен для прокалывания и сосания. После приема крови живот становится пухлым и темнее. Передние крылья рудиментарные и превратились в подушечки, задние крылья отсутствуют. У Cimex сегментированное брюшко с микроскопическими волосками, которые придают ему полосатый вид. Взрослые особи вырастают до 3–9 мм (от 0,12 до 0,35 дюйма) в длину. Различные виды очень похожи по морфологии и могут быть разделены только с помощью микроскопического исследования. [1] [3] Половой диморфизм наблюдается у C. lectularius , при этом самки в среднем крупнее самцов. Брюшко представителей разных полов различается тем, что у самцов брюшко кажется «заостренным», которое на самом деле является их копулятивным органом, а у самок брюшко более округлое. [4]
Только что вылупившиеся нимфы полупрозрачные, сначала светлые, а по мере линьки и приближения к зрелости становятся более коричневыми . Нимфа Cimex любого возраста, только что съевшая кровь, имеет ярко-красное полупрозрачное брюшко, которое в течение следующих нескольких часов становится коричневым, а в течение двух дней, когда насекомое переваривает пищу, становится непрозрачно-черным. [3] Цимекс можно спутать с другими насекомыми, такими как книжные вши , маленькие тараканы или ковровые жуки ; однако, когда им тепло и активно, их движения больше напоминают муравьиные, и, как и большинство других настоящих клопов , при раздавливании они издают характерный неприятный запах.
Cimex использует феромоны и кайромоны , чтобы сообщать о местах гнездования, питании и размножении.
Продолжительность жизни цимекса варьируется в зависимости от вида, а также от кормления.
Исследования C. lectularius показывают, что он может выживать в широком диапазоне температур и состава атмосферы. [11] При температуре ниже 16 ° C (61 ° F) взрослые особи впадают в полуспячку и могут выжить дольше; они могут выжить не менее пяти дней при температуре -10 ° C (14 ° F), но умирают через 15 минут воздействия температуры -32 ° C (-26 ° F). [12] Обычные коммерческие и бытовые морозильники достигают температуры, достаточно низкой, чтобы убить большинство жизненных стадий постельных клопов, при этом 95% смертности происходит через 3 дня при температуре -12 °C (10 °F). [13] Они демонстрируют высокую устойчивость к высыханию , выдерживают низкую влажность и диапазон температур 35–40 ° C даже при потере одной трети массы тела; более ранние стадии жизни более подвержены высыханию, чем более поздние. [14]
Точка термической смерти C. lectularius составляет 45 ° C (113 ° F); все этапы жизни погибают в результате 7 минут воздействия температуры 46 ° C (115 ° F). [12] Постельные клопы, очевидно, не могут долго выдерживать высокие концентрации углекислого газа ; однако воздействие атмосферы почти чистого азота, по-видимому, оказывает относительно небольшой эффект даже через 72 часа. [15]
Бытовые инсектициды зачастую не оказывают длительного воздействия на популяцию клопов. Профессиональные специалисты по борьбе с вредителями могут использовать потенциально вредные вещества, такие как хлорпирифос .
Цимексы – облигатные гематофаги (кровососущие) насекомые. Большинство видов питаются людьми только тогда, когда другая добыча недоступна. [16] [17] [18] Они получают всю необходимую им дополнительную влагу из водяного пара в окружающем воздухе. [19] Cimex привлекаются к своим хозяевам в первую очередь углекислым газом, во вторую очередь теплом, а также некоторыми химическими веществами. [20] [21] [22] Постельные клопы предпочитают открытые участки кожи, предпочтительно лицо, шею и руки спящего человека.
У постельных клопов ротовой аппарат прорезает кожу и впрыскивает в слюну антикоагулянты и обезболивающие. Чувствительность человека варьируется от крайней аллергической реакции до полного отсутствия реакции (около 20%). Укус обычно вызывает припухлость без красного пятна, но когда множество насекомых питаются на небольшом участке, после того, как опухоль спадет, могут появиться красноватые пятна. [12] Следы укусов могут располагаться по прямой линии. [23]
Хотя в определенных прохладных условиях взрослые цимексы могут жить без еды более года, [24] в обычно теплых условиях они стараются питаться с интервалом в пять-десять дней, и взрослые особи могут выжить без еды около пяти месяцев. [25] Молодые особи не могут выжить так долго, хотя даже уязвимые только что вылупившиеся особи первых возрастов могут прожить неделями, не принимая кровь.
На 57-м ежегодном собрании Энтомологического общества Америки в 2009 году было сообщено, что новые поколения устойчивых к пестицидам C. lectularius в Вирджинии выживают без еды всего два месяца. [26]
ДНК из человеческой крови можно извлечь из Cimex на срок до 90 дней, а это означает, что их можно использовать в судебно-медицинских целях для определения того, кем питались постельные клопы. [27] [28]
Цимекс прокалывает кожу хозяина стилетом, рострумом или «клювом». Рострум состоит из верхних и нижних челюстей , которые были преобразованы в удлиненные формы по сравнению с базовым, наследственным стилем. Правый и левый стилеты верхней челюсти соединены по средней линии, а часть по средней линии образует большой пищевой канал и меньший слюнный канал. Весь верхнечелюстной пучок пронизывает кожу. [29]
Кончики правого и левого стилетов верхней челюсти неодинаковы; правый крючковидный и изогнутый, а левый прямой. Правый и левый стилеты нижней челюсти проходят вдоль внешних сторон соответствующих стилетов верхней челюсти и не доходят до кончика сросшихся стилетов верхней челюсти. Стилеты удерживаются в желобке на губе и во время кормления высвобождаются из паза, когда сочлененная губа сгибается или откидывается в сторону; его кончик никогда не попадает в рану. [29]
На кончиках стилетов нижней челюсти имеются маленькие зубцы, и, попеременно перемещая эти стилеты вперед и назад, насекомое прорезает путь через ткань, чтобы верхнечелюстной пучок достиг кровеносного сосуда соответствующего размера. Давление самого кровеносного сосуда наполняет насекомое кровью за три-пять минут. Затем клоп выводит пучок стилетов из положения кормления и втягивает его обратно в губную борозду, складывает весь блок обратно под голову и возвращается в свое укрытие. [29] Цимексу требуется от пяти до десяти минут, чтобы полностью наполниться кровью. [30] В целом насекомое может провести менее 20 минут в физическом контакте со своим хозяином и не пытается снова питаться до тех пор, пока оно либо не завершит линьку, либо, если взрослое животное, полностью не переварит еду.
Поскольку самцов привлекают крупные размеры тела, любой Cimex , недавно съевший кровь, может рассматриваться как потенциальный партнер. Однако иногда самцы садятся на некормленных плоских самок. Самка может выгибать живот вперед и вниз по направлению к голове, чтобы отпугнуть самца, если она не желает спариваться. Самцы, как правило, не могут различать полы до момента осеменения, но могут сделать это до осеменения. [4] Университет штата Северная Каролина обнаружил, что клопы, в отличие от большинства других насекомых, переносят инцест и способны достаточно хорошо генетически противостоять последствиям инбридинга . [31] Самцы постельных клопов иногда пытаются спариться с другими самцами и проткнуть им брюшко. [32] Такое поведение происходит потому, что сексуальное влечение у постельных клопов основано в первую очередь на размере, и самцы садятся на любого только что накормленного партнера независимо от пола. [33]
Все Cimex спариваются путем травматического осеменения . [34] [35] Самки Cimex обладают репродуктивным трактом , который функционирует во время откладки яиц , но самец не использует этот тракт для осеменения спермой . [34] Вместо этого самец прокалывает живот самки своим подкожным пенисом и извергает эякулят в полость тела. У всех видов постельных клопов, за исключением Primicimex Cavernis, сперма вводится в мезоспермалегию, [34] компонент спермалеге , [ 34] вторичную генитальную структуру, которая снижает раневые и иммунологические затраты при травматическом осеменении. [36] [37] [38] Инъецированные сперматозоиды попадают через гемолимфу (кровь) в структуры хранения спермы , называемые семенными концептакулами, где оплодотворение в конечном итоге происходит в яичниках . [37]
« Феромон Cimex Alarm» состоит из ( Е )-2-октеналя и ( Е )-2- гексеналя . Он выделяется, когда насекомое потревожено, например, при нападении хищника. Исследование 2009 года показало, что самцы Cimex также выделяют феромон тревоги , чтобы отпугнуть других самцов, которые пытаются с ними спариваться. [38] [39]
C. lectularius и C. hemipterus спариваются друг с другом, если есть такая возможность, но яйца, образующиеся при этом, обычно стерильны. В исследовании 1988 года одно из 479 яиц оказалось оплодотворенным, в результате чего образовался гибрид Cimex hemipterus × lectularius . [40] [41]
Самцы Cimex lectularius имеют на гениталиях микробы из окружающей среды. Эти микробы повреждают сперматозоиды, лишая их возможности оплодотворять женские гаметы. Благодаря этим опасным микробам у мужчин появились антимикробные вещества эякулята, которые предотвращают повреждение сперматозоидов. Когда микробы контактируют со спермой или мужскими половыми органами, постельный клоп выделяет противомикробные вещества. Многие виды этих микробов обитают в организме самок после спаривания. Микробы могут вызывать инфекции у женщин. Было высказано предположение, что эякулят приносит пользу женщинам. Хотя польза не является прямой, самки способны производить больше яиц, чем оптимально, увеличивая количество генов самок в генофонде. [42]
В организмах половой отбор выходит за рамки дифференциального размножения и влияет на состав сперматозоидов, конкуренцию сперматозоидов и размер эякулята. Самцы C. lectularius выделяют 12% спермы и 19% семенной жидкости за одно спаривание. Благодаря этим данным Reinhard et al. предположили, что многократное спаривание ограничивается семенной жидкостью, а не спермой. После измерения объема эякулята, скорости спаривания и оценки плотности спермы Reinhardt et al. показали, что спаривание может быть ограничено семенной жидкостью. Несмотря на эти достижения, разница в стоимости между зависимостью от дозы эякулята и зависимостью от частоты спаривания не изучена. [43]
Самцы оплодотворяют самок только путем травматического оплодотворения в структуру, называемую эктоспермалеге (орган Берлезе, однако орган Рибаги, как он был впервые назван, сначала обозначался как орган стридуляции . Эти два названия не являются описательными, поэтому используются другие термины). используются). При оплодотворении яичники самки завершают развитие, что позволяет предположить, что сперма играет не только роль оплодотворения яйцеклетки. Оплодотворение также позволяет производить яйца через аллатум . Сперматозоиды остаются жизнеспособными в сперматеках самки (лучше использовать термин «концептуакл»), мешочке, несущем сперму, в течение длительного периода времени, пока температура тела оптимальна. Самка откладывает оплодотворенные яйца до тех пор, пока не истощит количество сперматозоидов, находящихся в ее зародыше. После истощения сперматозоидов она откладывает несколько стерильных яйцеклеток. Количество яиц, которые производит самка C. lectularius , зависит не от количества сперматозоидов, которые она содержит, а от уровня питания самки. [44]
У C. lectularius самцы иногда садятся на других самцов, поскольку сексуальный интерес самцов направлен на любую недавно накормленную особь, независимо от их пола, но могут садиться и на некормленных самок. Травматическое оплодотворение – единственный способ совокупления у Симекса . Самки развили спермалеге, чтобы защитить себя от ран и инфекций. Поскольку у самцов этот орган отсутствует, травматическое оплодотворение может привести к серьезным травмам. По этой причине у самцов развились тревожные феромоны, которые сигнализируют другим самцам о своем поле. Если самец C. lectularius садится на другого самца, самец испускает сигнал феромона, и самец сверху останавливается перед оплодотворением.
Самки способны производить тревожные феромоны, чтобы избежать многократного спаривания, но обычно они этого не делают. Предлагаются две причины, почему самки не выделяют тревожные феромоны, чтобы защитить себя. Во-первых, производство сигнальных феромонов обходится дорого. Благодаря яйценоскости самки могут не тратить дополнительную энергию на феромоны тревоги. Вторая предполагаемая причина заключается в том, что высвобождение феромона тревоги снижает преимущества, связанные с множественным спариванием. [45] К преимуществам многократного спаривания относятся материальные выгоды, более качественное питание или большее количество питательных веществ, генетические преимущества, включая повышение приспособленности потомства, и, наконец, цена сопротивления может быть выше, чем выгода от согласия, что наблюдается в случае C. lectularius. . [46]
Постельные клопы имеют пять стадий жизни неполовозрелых нимф и последнюю стадию половозрелой взрослой особи. [47] На каждой стадии они сбрасывают кожу в результате шелушения , отказываясь от внешнего экзоскелета, который представляет собой несколько прозрачный и пустой экзоскелет самих насекомых. Цимекс должен линять шесть раз, прежде чем стать фертильными взрослыми особями, и должен съесть хотя бы один прием крови для завершения каждой линьки . [48]
Каждая из неполовозрелых стадий длится около недели, в зависимости от температуры и наличия пищи, а полный жизненный цикл может завершиться всего за два месяца (довольно долго по сравнению с другими эктопаразитами ). Оплодотворенные самки с достаточным количеством пищи откладывают по три-четыре яйца каждый день непрерывно до конца своей жизни (около девяти месяцев в теплых условиях), возможно, откладывая за это время до 500 яиц. [48] Генетический анализ показал, что одна беременная цимекс , возможно, единственная выжившая после ликвидации, может быть ответственной за полное заражение в течение нескольких недель, быстро производя поколения потомства. [49]
Cimex lectularius питается только каждые пять-семь дней, что позволяет предположить, что он не проводит большую часть своей жизни в поисках хозяина. Когда цимекс умирает от голода, он покидает свое убежище и ищет хозяина. Если он успешно кормится, он возвращается в свое убежище; в противном случае он продолжает поиск хоста. После поиска, независимо от того, поел он или нет, цимекс возвращается в убежище, чтобы собраться перед фотофазой (периодом света в течение цикла день-ночь). Рейс утверждает, что две причины объясняют, почему C. lectularius возвращается в свое убежище и скапливается после кормления. Один из них — найти себе пару, а другой — найти укрытие, чтобы не разбиться после еды. [50]
Cimex lectularius агрегирует на всех стадиях жизни и в условиях спаривания. Cimex может решить объединиться из-за хищничества, устойчивости к высыханию и большего количества возможностей найти себе пару. За агрегацию ответственны переносимые по воздуху феромоны. Другим источником агрегации могло быть распознавание других клопов C. lectularius через механорецепторы, расположенные на их усиках. Агрегации формируются и расформировываются на основе связанных с ними затрат и выгод. Самки чаще встречаются отдельно от скопления, чем самцы. Самки с большей вероятностью расширят ареал популяции и найдут новые места обитания. Активное расселение женщин может стать причиной неудач в лечении. Самцы, обнаруженные в районах с небольшим количеством самок, покидают скопление, чтобы найти нового партнера. Самцы выделяют в воздух агрегационный феромон, который привлекает девственных самок и удерживает других самцов. [51]
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )