Медведки являются членами семейства насекомых Gryllotalpidae , отряда прямокрылых ( кузнечики, саранча и сверчки). Медведки — это роющие насекомые с цилиндрическим телом длиной около 3–5 см (1,2–2,0 дюйма) во взрослом состоянии, с маленькими глазами и лопатообразными передними конечностями, хорошо развитыми для рытья нор. Они присутствуют во многих частях света и там, где они прибыли в новые регионы, могут стать сельскохозяйственными вредителями.
У медведок есть три стадии жизни: яйца, нимфы и взрослые особи. Большую часть жизни на этих стадиях они проводят под землей, но у взрослых особей есть крылья, и они рассеиваются в сезон размножения. Они различаются по своему рациону: некоторые виды травоядные, в основном питающиеся корнями; другие всеядны, включая червей и личинок в свой рацион; и некоторые в основном хищники . У самцов медведок исключительно громкая песня; они поют из норы, которая открывается в воздух в форме экспоненциального рога . Песня представляет собой почти чистый тон, преобразованный в щебетание. Она используется для привлечения самок, либо для спаривания, либо для указания им благоприятных мест обитания для откладывания яиц.
В Замбии считается, что медведки приносят удачу, а в Латинской Америке они предсказывают дождь. Во Флориде, где медведки Neoscapteriscus не являются местными, их считают вредителями, и для борьбы с ними применяются различные биологические методы. Виды Gryllotalpa употребляются в пищу на Западной Яве, во Вьетнаме, Таиланде, Лаосе и на Филиппинах.
Медведки различаются по размеру и внешнему виду, но большинство из них имеют средний размер для насекомых, как правило, от 3,2 до 3,5 см (от 1,3 до 1,4 дюйма) в длину во взрослом состоянии. Они приспособлены к подземной жизни, имеют цилиндрическую форму и покрыты тонкими густыми волосками. Голова, передние конечности и переднегрудь сильно склеротизированы , но брюшко довольно мягкое. [1] На голове расположены две нитевидные усики и пара глаз-бусинок. [2] Две пары крыльев сложены плоско на брюшке; у большинства видов передние крылья короткие и округлые, а задние крылья перепончатые и достигают или превышают кончик брюшка; однако у некоторых видов задние крылья уменьшены в размере, и насекомое не может летать. Передние ноги уплощены для рытья, но задние ноги по форме несколько напоминают ноги настоящего сверчка ; Однако эти конечности больше приспособлены для толкания почвы, а не для прыжков, которые они делают редко и плохо. Нимфы похожи на взрослых особей, за исключением отсутствия крыльев и гениталий; зачатки крыльев становятся больше после каждой последующей линьки. [3]
Gryllotalpidae — монофилетическая группа в отряде прямокрылых (кузнечики, саранча и сверчки). Кладистический анализ морфологии медведок в 2015 году выявил шесть триб, из которых четыре были новыми: Indioscaptorini (Scapteriscinae), Triamescaptorini, Gryllotalpellini и Neocurtillini ( Gryllotalpinae ), а две существующие трибы, Scapteriscini и Gryllotalpini, пересмотрены. [4] Название группы напрямую происходит от латинских слов gryllus , сверчок, и talpa , крот . [5]
В пределах существующих подсемейств роды включают: [6]
Ископаемые останки медведки редки. Ископаемая группа стволовых окаменелостей, Cratotetraspinus , известна из нижнего мела Бразилии. [9] Два образца Marchandia magnifica в янтаре были найдены в нижнем мелу Шаранты Приморской во Франции. [10] Они несколько более распространены в третичном янтаре Балтийского и Доминиканского регионов; отпечатки найдены в Европе и американской формации Грин-Ривер . [11]
Медведки не являются близкими родственниками «карликовых медведок», Tridactyloidea , которые относятся к подотряду кузнечиков Caelifera, а не к подотряду сверчков Ensifera . Эти две группы, и, конечно, их сходство по форме с млекопитающими семейства кротов Talpidae с их мощными передними конечностями, являются примером конвергентной эволюции , поскольку обе группы развивают приспособления для рытья нор. [12]
Взрослые особи большинства видов медведок умеют летать мощно, хотя и не очень ловко, но самцы делают это нечасто. Самки обычно взлетают вскоре после захода солнца и их привлекают области, где кричат самцы, что они и делают примерно в течение часа после захода солнца. Это может быть сделано для спаривания, или на них может влиять пригодность среды обитания для откладывания яиц, о чем свидетельствует количество самцов, присутствующих и кричащих поблизости. [1]
Медведки претерпевают неполный метаморфоз ; когда нимфы вылупляются из яиц, они все больше напоминают взрослую форму по мере роста и проходят через серию из 10 линек . После спаривания может пройти 1–2 недели, прежде чем самка начнет откладывать яйца. Она зарывается в почву на глубину 30 см (12 дюймов) (в лабораторных условиях было обнаружено 72 см (28 дюймов)) и откладывает кладку из 25–60 яиц. Затем самки Neoscapteriscus уходят, закрывая входной проход, но у видов Gryllotalpa и Neocurtilla было замечено, что самка остается в соседней камере, чтобы ухаживать за кладкой. Дальнейшие кладки могут следовать в течение нескольких месяцев, в зависимости от вида. Яйца должны быть отложены во влажную землю, и многие нимфы умирают из-за недостаточной влажности почвы. Яйца вылупляются через несколько недель, и по мере роста нимфы потребляют большое количество растительного материала либо под землей, либо на поверхности. Взрослые особи некоторых видов медведок могут перемещаться на расстояние до 8 км (5,0 миль) в течение сезона размножения. Медведки активны большую часть года, но зимуют в виде нимф или взрослых особей в более прохладном климате, возобновляя активность весной. [1]
Медведки живут почти исключительно под землей, роя туннели разных видов для основных жизненных функций, включая питание, спасение от хищников, привлечение партнера (пением), спаривание и выращивание потомства. [13]
Их главные туннели используются для питания и побега; они могут очень быстро рыть себе дорогу под землей и могут быстро перемещаться по существующим туннелям как вперед, так и назад. Их техника рытья заключается в том, чтобы отталкивать почву в обе стороны мощными лопатообразными передними конечностями, которые широкие, уплощенные, зубчатые и сильно склеротизированные (кутикула затвердевает и темнеет). [13]
Самцы привлекают самок, строя туннели особой формы, в которых они поют. [13] Спаривание происходит в норе самца; самец может расширить туннель, чтобы освободить место для самки, хотя у некоторых видов спаривание происходит хвост к хвосту. [13] Самки откладывают яйца либо в свои обычные норы, либо в специально вырытые выводковые камеры, которые запечатываются по завершении в случае рода Neoscapteriscus [13] или не запечатываются в случае родов Gryllotalpa и Neocurtilla .
Самцы медведок поют, стрекоча , всегда под землей. [14] У Gryllotalpa gryllotalpa песня основана на почти чистом тоне в 3,5 кГц, достаточно громком, чтобы заставить землю вибрировать на 20 см вокруг норы; на самом деле, песня уникальна для каждого вида. У G. gryllotalpa нора несколько грубо вылеплена; у G. vineae нора гладкая и тщательно сформирована, без неровностей размером более 1 мм. У обоих видов нора имеет два отверстия на поверхности почвы; на другом конце находится сужение, затем резонирующая луковица, а затем туннель для побега. Нора используется в течение как минимум недели. Самец располагается головой вниз, опустив голову в луковицу, а его хвост находится около развилки туннеля. [14] [16]
Медведки стрекочут, как и другие сверчки, царапая задним краем левого переднего крыла, которое образует плектр , о нижнюю поверхность правого переднего крыла, которое имеет храповой ряд асимметричных зубов; более острые края обращены назад, как и у плектра. Плектр может двигаться вперед с небольшим сопротивлением, но движение его назад заставляет его цепляться за каждый зуб, создавая вибрацию в обоих крыльях. Звукопроизводящий удар - это подъем (левация) крыльев. Получающаяся песня напоминает результат модуляции чистого тона с помощью волны 66 Гц для формирования регулярных щебетаний. У G. vineae мышца, поднимающая крыло, которая весит 50 мг, может выдавать 3,5 милливатт механической мощности; G. gryllotalpa может выдавать около 1 милливатт. G. vineae издает исключительно громкую песню, которая начинается через полчаса после захода солнца и продолжается в течение часа; ее можно услышать на расстоянии до 600 м. На расстоянии 1 м от норы звук имеет среднюю мощность за цикл стридуляции до 88 децибел ; самая громкая зарегистрированная пиковая мощность была около 92 децибел; у устьев норы звук достигает около 115 децибел. G. gryllotalpa может обеспечивать пиковое звуковое давление 72 децибела и среднее около 66 децибел. Горло рога, по-видимому, настроено (обеспечивая низкое индуктивное сопротивление), заставляя нору эффективно излучать звук; эффективность увеличивается, когда нора влажная и поглощает меньше звука. Медведки - единственные насекомые, которые строят звукопроизводящий аппарат. Учитывая известную чувствительность слуха сверчка (60 децибел), самка G. vineae, летающая ночью , должна быть в состоянии обнаружить песню самца на расстоянии 30 м; Для сравнения, типичный сверчок Gryllus , который не строит нору, достигает примерно 5 м. [14]
Громкость песни коррелирует с размером самца и качеством среды обитания, оба показателя привлекательности самца. Самые громкие самцы могут привлечь 20 самок за один вечер, в то время как более тихий самец может не привлечь ни одной. Такое поведение позволяет осуществлять акустический захват; самок можно заманить в ловушку в большом количестве, транслируя песню самца очень громко. [17] [18] [19]
Рацион питания у медведок разный: некоторые из них, например, рыжий медведк , являются травоядными , другие — всеядными , питаясь личинками , червями , корнями и травами, а третьи, например, южный медведк, в основном хищные . [20] [21] Ночью они покидают свои норы, чтобы добыть листья и стебли, которые они утаскивают под землю перед употреблением, а также потребляют корни под землей. [3]
Помимо птиц , жаб и насекомоядных млекопитающих , хищниками медведок являются подземные клопы-хищнецы , пауки-волки и различные жуки . [22] Южноамериканская нематода Steinernema scapterisci убивает медведок Neocapteriscus , внедряя в их тела бактерии , вызывая непреодолимую инфекцию. [23] Steinernema neocurtillae произрастает во Флориде и нападает на местных медведок Neocurtilla hexadactyla . [24] Паразитоидные осы рода Larra (Hymenoptera: Crabronidae ) нападают на медведок, самка откладывает яйца на внешней поверхности медведки, а личинка развивается снаружи на хозяине-медведке. Ormia depleta (Diptera: Tachinidae ) — специализированный паразитоид медведок из рода Neoscapteriscus ; личинки мухи вылупляются из яиц внутри ее брюшка; ее привлекает крик самца медведки, и она откладывает одну или несколько личинок на любую особь медведки (столько же самок, сколько и самцов), с которой она вступает в контакт. [25] Специализированными хищниками яиц медведок в Китае и Японии являются жук-бомбардир Stenaptinus jessoensis , тогда как в Южной Америке к ним относится жук-бомбардир Pheropsophus aequinoctialis (Coleoptera: Carabidae ); взрослый жук откладывает яйца вблизи норок медведок, а личинки жуков находят путь к яйцевой камере и поедают яйца. [26] Грибковые заболевания могут опустошать популяции медведок зимой с внезапным повышением температуры и оттепелями. [27] Грибок Beauveria bassiana может подавлять взрослых медведок [28] и несколько других грибковых, микроспоридийных и вирусных патогенов были идентифицированы. [22] Медведки избегают хищников, живя под землей и энергично роя норы, если их потревожить на поверхности. В качестве последней отчаянной защиты они выбрасывают дурно пахнущую коричневую жидкость из своих анальных желез, когда их ловят; [29] они также могут кусаться. [30]
Медведки довольно распространены, но поскольку они ведут ночной образ жизни и проводят почти всю свою жизнь под землей в обширных туннельных системах, их редко можно увидеть. Они населяют сельскохозяйственные поля и травянистые местности. Они присутствуют на всех континентах, кроме Антарктиды; к 2014 году было описано 107 видов, и, вероятно, будут обнаружены еще больше видов, особенно в Азии. Neoscapteriscus didactylus — это вид вредителей, происходящий из Южной Америки; он распространился в Вест-Индию и Новый Южный Уэльс в Австралии. [31] Gryllotalpa africana — крупный вредитель в Южной Африке; другие виды Gryllotalpa широко распространены в Европе, Азии и Австралии. [32] Они родом из Великобритании (как и из Западной Европы), но бывшая популяция G. gryllotalpa теперь может вымереть на материковой части Великобритании, [33] сохранившись на Нормандских островах . [34]
Инвазивные виды — это те, которые наносят вред на своей новой занятой территории, где может быть предпринята попытка биологического контроля . Первым обнаруженным инвазивным видом медведки был Neoscapteriscus didactylus , южноамериканский вид, зарегистрированный как вредитель в Сент-Винсенте, Вест-Индия, еще в 1837 году; к 1900 году он стал основным сельскохозяйственным вредителем в Пуэрто-Рико. Вероятно, он медленно расширял свой ареал на север, остров за островом, из Южной Америки. [31] Единственная программа биологического контроля против N. didactylus была в Пуэрто-Рико, и ей удалось установить паразитоидную осу Larra bicolor из амазонской Бразилии. [35] В 2001 году N. didactylus в Пуэрто-Рико, по-видимому, был вредителем только на орошаемых культурах и газоне. Небольшие экспериментальные применения нематоды Steinernema scapterisci были проведены на орошаемых газонах, но выживаемость нематоды была низкой. [36] Гораздо позже этот же вид был зарегистрирован как вредитель в Квинсленде, Австралия, предположительно, прибывший на корабле или самолете. [37] Следующий обнаруженный инвазивный вид был в конце 19 века на Гавайях, вероятно, на корабле. Он был назван Gryllotalpa africana , но гораздо позже, возможно, как G. orientalis . Он не был идентифицирован как Gryllotalpa krishnani до 2020 года. [38] Он атаковал сахарный тростник и был атакован Larra polita с Филиппин в 1925 году, по-видимому, успешно. [39]
Следующее обнаружение произошло в Джорджии, США, и в то время предполагалось, что это был N. didactylus из Вест-Индии. [2] Фактически, это были три южноамериканских вида Neoscapteriscus , N. abbreviatus , N. vicinus и N. borellii , вероятно, прибывшие с балластом корабля. Они вызывали серьезные проблемы в течение десятилетий, поскольку распространялись на юго-востоке США. [40] Популяции медведок Scapteriscus росли с первых десятилетий 20-го века и повреждали пастбища, газоны, игровые поля и овощные культуры. С конца 1940-х годов хлордан был предпочтительным инсектицидом для борьбы с ними, но когда хлордан был запрещен Агентством по охране окружающей среды США в 1970-х годах, у скотоводов не осталось экономичного и эффективного метода борьбы. Специально для помощи скотоводам Флориды в 1978 году был начат проект, который стал известен как Программа исследований медведки UF/IFAS. В 1985 году был опубликован отчет с несколькими авторами о достижениях. [41] В 1988 году был опубликован отчет о перспективах биологического контроля, [42] а в 1996 году — отчет о многообещающих результатах биологического контроля. [43] Программа завершилась в 2004 году после 25 лет работы станций мониторинга, а в 2006 году в сводной публикации было объявлено об успехе: сокращение численности медведки на 95% в северной Флориде, при этом агенты биологического контроля потенциально распространились на все части Флориды. [44] Попытки использовать Larra bicolor в качестве агента биологического контроля во Флориде начались с импорта популяции из Пуэрто-Рико. Она обосновалась в небольшой области юго-восточной Флориды, но оказала незначительное влияние на популяции Neoscapteriscus . [45] Популяция из Боливии обосновалась в северной Флориде и широко распространилась (с некоторой помощью) на большую часть остальной части штата и соседних штатов. [46] Ее выживание зависит от наличия подходящих источников нектара. [47] [48]
После того, как было обнаружено, что беременные самки мух Ormia depleta привлекаются песней самцов Neoscapteriscus в Южной Америке, [49] был открыт путь для ловли этих мух с помощью синтетических песен медведок. Затем эксперименты привели к методу разведения. [50] Трудоемкое разведение более 10 000 мух на хозяевах-медведках позволило выпустить живых куколок мух во многих местах во Флориде от крайнего северо-запада до крайнего юга, в основном на полях для гольфа, и в основном в 1989-1991 годах. Популяции были созданы, начали распространяться и контролировались с помощью синтетической песни медведок. В конце концов, было обнаружено, что мухи имеют непрерывную популяцию примерно от 29° с. ш. и затем на юг до Майами, но мухи не смогли пережить зиму севернее примерно 29° с. ш. Таким образом, отправка и выпуск мух в штаты к северу от Флориды были напрасными усилиями. Поскольку мухи были импортированы из Бразилии с 23° южной широты и не могли зимовать севернее 29° северной широты, в 1999 году было проведено исследование, чтобы выяснить, могут ли мухи с 30° южной широты Бразилии лучше выживать в северной Флориде, но этого не произошло.
Третьим биологическим средством борьбы с Neoscapteriscus во Флориде стала южноамериканская нематода Steinernema scapterisci . [23] Небольшие выбросы доказали, что он может сохраняться в течение многих лет в песчаных почвах Флориды, зараженных медведками. Его использование в качестве биопестицида против Neoscapteriscus было запатентовано, что сделало его привлекательным для промышленности. Промышленное производство на искусственном питании позволило провести крупномасштабные пробные применения на пастбищах [51] и на полях для гольфа [52] , что позволило создать популяции в нескольких округах, и эти популяции распространились, но продажи были разочаровывающими, и продукт был снят с рынка в 2014 году. Хотя экспериментальное применение проводилось в штатах к северу от Флориды, только в южной Джорджии было подтверждено создание нематоды, что говорит о небольшом интересе в других штатах.
Основной вред, наносимый медведками, наносится в результате их роющей деятельности. Прокладывая туннели в верхних нескольких сантиметрах почвы, они поднимают землю небольшими гребнями, увеличивая испарение поверхностной влаги, мешая прорастающим семенам и повреждая нежные молодые корни саженцев. [2] Они также вредят газону и пастбищным травам, поскольку питаются их корнями, оставляя растения склонными к высыханию и повреждению при использовании. [3]
На своей родине у медведок есть естественные враги, которые держат их под контролем. [53] Это не тот случай, когда они были случайно завезены в другие части света. Во Флориде с 1940-х по 1980-е годы они считались вредителями и описывались как «серьёзная проблема». С тех пор плотность их популяции значительно снизилась. В отчёте энтомологов Университета Флориды предполагается, что южноамериканские медведки Neoscapteriscus могли попасть в Соединенные Штаты в Брансуике, штат Джорджия , в балласте корабля из южной части Южной Америки около 1899 года, но в то время ошибочно считалось, что они прибыли из Вест-Индии. [40] Одним из возможных средств борьбы с вредителями была биологическая борьба с использованием паразитоидных ос Larra bicolor . [54] Другим средством, которое было успешно применено, является использование паразитической нематоды Steinernema scapterisci . При нанесении этого препарата полосами на пастбище он распространяется по всему пастбищу (и потенциально за его пределами) в течение нескольких месяцев и не только контролирует численность медведок, но и остается инфекционным в почве в течение последующих лет. [39]
В Замбии считается , что Gryllotalpa africana приносит удачу любому, кто ее увидит. [55]
В Латинской Америке считается, что медведки Scapteriscus и Neocurtilla предсказывают дождь, когда роются в земле. [56]
В Японии в прошлом их, по-видимому, ассоциировали с червями/трупами/насекомыми, которые возвещают о грехах человека на небесах в поверьях Кошин или Коусин.
Медведки Gryllotalpa иногда употреблялись в пищу в Западной Яве и Вьетнаме. [57] В Таиланде медведки ( тайский : กระชอน ) ценятся как еда в Исане . Их обычно едят жареными вместе с клейким рисом . [58]
На Филиппинах их подают как деликатес под названием камаро в провинции Пампанга [59] [60] и они являются туристической достопримечательностью. [61] [62] Их также подают в некоторых частях Северного Лусона . [57] «Арараван» или «сусухонг» на языке илокано — это деликатес или экзотическая еда, чем июньский жук или салагубанг. Он встречается в Винтаре, Илокос Норте и продается по цене 900 песо за килограмм. [63]
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь )