stringtranslate.com

Микангий

Пронотальная микангия жука-амброзии Xylosandrus
crassiusculus

Термин микангий (мн. микангия ) используется в биологии для обозначения особых структур на теле животного, приспособленных для транспорта симбиотических грибов (обычно в форме спор ). Это наблюдается у многих насекомых-ксилофагов (например, рогохвостов и короедов), которые, очевидно, получают большую часть своего питания за счет переваривания различных грибов, растущих среди древесных волокон. В некоторых случаях, как у жуков-амброзиев (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae и Platypodinae), грибы являются единственной пищей, и раскопки в древесине предназначены просто для создания подходящей микросреды для роста гриба. В других случаях (например, сосновый жук южный Dendroctonus frontalis ) ткань древесины является основным питанием, и грибы ослабляют защитную реакцию растения-хозяина. [1]

Некоторые виды форетических клещей , которые ездят на жуках, имеют свой собственный тип миканга, но по историческим причинам систематика клещей использует термин акаринариум . Помимо передвижения на жуках, клещи живут вместе с ними в своих норах в лесу. [2] [3]

Источник

Эти структуры были впервые систематически описаны Хеленой Франке-Гросманн в 1956 году. [4] Затем Лех Р. Батра [5] придумал слово микангия : [6] современная латынь, от греческого myco «гриб» + angeion «сосуд».

Функция

Наиболее распространенной функцией микангии является сохранение и высвобождение симбиотического инокулята . Обычно симбиотический инокулят микангии приносит пользу переносчикам (обычно насекомым или клещам), помогая им адаптироваться к новой среде или обеспечивая питательными веществами самих переносчиков и их потомков . [7]

Например, жук-амброзия ( Euwallacea fornicatus ) является переносчиком симбиотического гриба Fusarium . Когда жук вынашивает растение-хозяин, он выпускает симбиотический гриб из своего микангия. Симбиотический гриб становится патогеном растений, ослабляя устойчивость растения-хозяина. [8] Тем временем гриб быстро растет в галереях и является основной пищей жука. [8] После размножения созревающие жуки наполняют свою микангию симбионтом, прежде чем охотиться за новым растением-хозяином. [9]

Таким образом, микангии играют важную роль в защите инокулята от разложения и контаминации. Структуры микангии всегда напоминают мешочек или контейнер с крышками или небольшим отверстием, уменьшающим возможность попадания загрязнений извне. [4] Как микангии выделяют инокулят, до сих пор неизвестно.

Микангия и симбиотический инокулят

Большую часть инокулята микангии составляют грибы. Симбиотическим инокулятом большинства короедов и жуков-короедов являются грибы, принадлежащие к Ophiostomatales ( Ascomycota : Sordariomycetidae ) и Microascales ( Ascomycota : Hypocreomycetidae ). [7] Симбиотические грибы в микангиях древесных ос — Amylostereaceae ( Basidiomycota : Russulales ). [10] Симбиотическими грибами в микангиях ящериц являются дрожжи ( Ascomycota : Saccharomycetales ). [11] Симбиотические грибы в микангиях корабельных жуков – Endomyces ( Ascomycota : Dipodascaceae ). [12] Симбиотическими грибами в микангиях листоверточных долгоносиков являются грибы Penicillium ( Ascomycota : Trichocomaceae ). [13] Помимо вышеуказанных первичных симбиотических грибов, из микангий были выделены вторичные грибы и некоторые бактерии . [14]

Микангия у насекомых

Микангия у короедов и жуков-амброзиев

Оральная микангия у жука-амброзии Ambrosiodmus

Микангии короедов и жуков-короедов ( Curculionidae : Scolytinae и Platypodinae ) часто представляют собой сложные кутикулярные инвагинации для транспорта симбиотических грибов. [2] [7] Питающиеся флоэмой короеды ( Curculionidae : Scolytinae ) обычно имеют многочисленные мелкие ямки на поверхности тела, тогда как жуки-амброзии (многие Scolytinae и все Platypodinae), полностью зависящие от своего грибного симбионта, имеют глубокие и сложные мешочки. [7] Эти микангии часто оснащены железами, выделяющими вещества для поддержки спор грибов и, возможно, для питания мицелия во время транспортировки. [15] Во многих случаях вход в микангий окружен пучками щетинок , которые помогают соскребать мицелий и споры со стенок туннелей и направлять споры в микангий. Микангии жука-амброзии весьма разнообразны. Разные роды или трибы с разными видами микангии. Некоторые из них представляют собой оральную микангию головы, [7] например, род Ambrosiodmus и Euwallacea . [16] Некоторые из них относятся к переднотальной микангии, например, роды Xylosandrus и Cnestus . [17]

Микангия у древесных ос ( рогохвостов )

Микангии лесных ос (Hymenoptera: Siricidae) впервые описал Бюхнер. [18] В отличие от весьма разнообразных видов короедов и жуков-амброзиев , древесные осы имеют только пару микангиев на вершине яйцеклада. Затем, когда самки откладывают яйца внутри растения-хозяина, они вводят симбиотические грибы из микангии и фитотоксичную слизь из другой резервуароподобной структуры. [19]

Микангия у жуков-ящериц

У одного вида жука-ящерицы Doubledaya bucculenta (Coleoptera: Erotylidae: Erotylidae ) на тергум восьмого брюшного сегмента имеется микангия. Эта микангия, связанная с яйцекладом, присутствует только у взрослых самок. Прежде чем Doubledaya bucculentnta отложит яйца и внедрит симбиотические микроорганизмы в недавно мертвый бамбук, они выкопают небольшое отверстие в стебле бамбука. [11]

Микангия у корабельных жуков

Жук-древоточец ( Coleoptera : Lymexylidae ) — еще одно семейство жуков-древоточцев, живущее с симбиотическими грибами. Бюхнер впервые обнаружил у них микангию, расположенную на брюшной стороне длинного яйцеклада. [20] Эти микангии образуют пару покровных мешочков с обеих сторон возле кончика яйцевода. Когда самка откладывает яйца, новые яйца покрываются спорами гриба.

Микангия у листовертых долгоносиков

Самки листоверточного долгоносика рода Euops ( Coleoptera : Attelabidae ) сохраняют симбиотические грибы в микангии, которая находится между первым вентральным сегментом брюшка и грудной клеткой. [13] В отличие от микангии, связанной с яйцекладом у древесных ос, жуков-ящериц и корабельных жуков, микангия листовертых долгоносиков представляет собой пару инкубаторов спор на переднем конце брюшка. Этот микангий образован тазиком и метендостернитом на заднем конце грудной клетки. [10]

Микангия у жуков-оленей

Самка малого жука-оленя выворачивает микангий вскоре после выпадения.

Микангии жуков-оленей ( Coleoptera : Lucanidae ) были обнаружены в Японии только в этом столетии. [21] Этот связанный с яйцекладом микангий расположен в дорсальной складке покровов между двумя последними тергальными пластинками взрослых самок. Он был исследован у многих видов. [22] [23] [24] Самка впервые выворачивает микангий вскоре после выпадения; это необходимо для извлечения симбионтов, оставленных личинкой в ​​куколочной камере, когда она опорожнила кишечник перед окукливанием. Позже, при откладке яиц, она выворачивает их, чтобы передать инокулят следующему поколению. [25]

Рекомендации

  1. ^ Пейн, Т.Д.; Стивен, FM (1 января 1987 г.). «Грибки, связанные с южным сосновым жуком: предотвращение индуцированной защитной реакции у сосны Лоблолли». Экология . 74 (3): 377–379. Бибкод : 1987Oecol..74..377P. дои : 10.1007/bf00378933. JSTOR  4218483. PMID  28312476. S2CID  20763037.
  2. ^ аб Франке-Гроссманн Х. (1967). Эктосимбиоз древесноживущих насекомых . В: М. Генри (ред.) Симбиоз , Том. 2. Академик Пресс, Нью-Йорк. стр.141-205.
  3. ^ Мори, Бойд А.; Проктор, Хизер С.; Уолтер, Дэвид Э.; Эвенден, Майя Л. (1 февраля 2011 г.). «Форетические клещи-соратники горного соснового жука на переднем крае заражения на северо-западе Альберты, Канада». Канадский энтомолог . 143 (1): 44–55. дои : 10.4039/n10-043. ISSN  1918-3240. S2CID  86284129.
  4. ^ ab Франке-Гросманн, Х. 1956. Hautdrüsen als träger der pilzsymbiose bei ambrosiakäfern. Zeitschrift für Morphologie und Ökologie der Tiere 45: 275–308.
  5. ^ Батра, Лех (1963). «Экология амброзиевых грибов и их распространение жуками». Труды Канзасской академии наук . 66 (2): 213–236. дои : 10.2307/3626562. JSTOR  3626562.
  6. ^ Батра, ЛР (1963). «Экология амброзиевых грибов и их распространение жуками». Пер. Канс. акад. Наука . 66 (2): 213–236. дои : 10.2307/3626562. JSTOR  3626562.
  7. ^ abcde Hulcr, Иржи; Стелински, Лукаш Л. (31 января 2017 г.). «Симбиоз амброзии: от эволюционной экологии к практическому управлению». Ежегодный обзор энтомологии . 62 (1): 285–303. doi : 10.1146/annurev-ento-031616-035105 . ПМИД  27860522.
  8. ^ Аб Кассон, Мэтью Т.; О'Доннелл, Керри; Руни, Алехандро П.; Раковина, Стейси; Плётц, Рэнди К.; Плётц, Джилл Н.; Конкол, Джошуа Л.; Каррильо, Дэниел; Фриман, Стэнли (1 июля 2013 г.). «Чрезмерная любовь к фузариозу: филогенетическое разнообразие фузариев, выращиваемых жуками-амброзиями рода Euwallacea на авокадо и других растениях-хозяевах». Грибковая генетика и биология . 56 : 147–157. дои :10.1016/j.fgb.2013.04.004. ПМИД  23608321.
  9. ^ "Чайный бурила, Euwallacea fornicatus" . Избранные существа .
  10. ^ аб Сакураи, Кадзухико (1985). «Долгоносик латтелабидный (Euops splendida) выращивает грибы». Журнал этологии . 3 (2): 151–156. дои : 10.1007/BF02350306. ISSN  0289-0771. S2CID  30261494.
  11. ^ аб Токи, Ватару; Танахаши, Масахико; Тогаши, Кацуми; Фукацу, Такема (27 июля 2012 г.). «Грибное земледелие у несоциального жука». ПЛОС ОДИН . 7 (7): e41893. Бибкод : 2012PLoSO...741893T. дои : 10.1371/journal.pone.0041893 . ISSN  1932-6203. ПМК 3407107 . ПМИД  22848648. 
  12. ^ Лингнес, Арканзас (1958). «Изучение Hylecoetus dermestoides L. под и др. на bjorkestokker в Sunnmore 1954-1955». Норский энтомолог Тидсскриф . 10 : 221–235.
  13. ^ Аб Кобаяши, Чисато; Фукасава, Ю; Хиросе, Дай; Като, Макото (16 августа 2007 г.). «Вклад симбиотических микангиальных грибов в питание личинок листоверточного долгоносика». Эволюционная экология . 22 (6): 711–722. doi : 10.1007/s10682-007-9196-2. ISSN  0269-7653. S2CID  29669166.
  14. ^ Халкр, Дж.; Раунтри, Северная Каролина; Даймонд, ЮВ; Стелински, LL; Фирер, Н.; Данн, Р.Р. (1 мая 2012 г.). «Микангия жуков-амброзии - хозяин сообщества бактерий». Микробная экология . 64 (3): 784–793. дои : 10.1007/s00248-012-0055-5 . ISSN  0095-3628. ПМИД  22546962.
  15. ^ Шесть, Диана (2003). «Симбиозы короед-гриб». Симбиоз насекомых . Современные темы энтомологии. 20032558 : 97–144. дои : 10.1201/9780203009918.ch7. ISBN 978-0-8493-1286-1.
  16. ^ Ли, Ты; Симмонс, Дэвид Раберн; Бейтман, Крейг С.; Коротко, Дилан П.Г.; Кассон, Мэтью Т.; Рабалья, Роберт Дж.; Хулкр, Иржи (14 сентября 2015 г.). «Новый симбиоз грибов и насекомых: культивирование, молекулярные и гистологические методы определяют сапрофитные Polyporales Mutualists жуков Ambrosiodmus Ambrosia». ПЛОС ОДИН . 10 (9): e0137689. Бибкод : 2015PLoSO..1037689Y. дои : 10.1371/journal.pone.0137689 . ISSN  1932-6203. ПМК 4569427 . ПМИД  26367271. 
  17. ^ Стоун, штат Вашингтон; Небекер, Т.Э.; Монро, Вашингтон; МакГаун, Дж.А. (1 февраля 2007 г.). «Ультраструктура мезонотального миканга Xylosandrus mutilatus (Coleoptera: Curculionidae)». Канадский журнал зоологии . 85 (2): 232–238. дои : 10.1139/z06-205. ISSN  0008-4301.
  18. ^ Buchner, P. 1928: Holznahrung und Symbiose. Vortrag gehalten auf dem X internationalen Zoologentag zu Budapest am 8. September 1927. Berlin: Springer, pp. 13–16.
  19. ^ Coutts, M. P. (1969). "The mechanism of pathogenicity of Sirex noctilio in Pinus radiata. II. Effects of S. noctilio mucus". Aust. J. Biol. Sci. 22: 1153–1161. doi:10.1071/BI9691153.
  20. ^ Casari, Sônia A.; Teixeira, Édson Possidônio (2011). "Larva of Atractocerus brasiliensis (Lepeletier & Audinet-Serville, 1825) (Lymexylidae, Atractocerinae)". Papéis Avulsos de Zoologia. 51 (12): 197–205. doi:10.1590/S0031-10492011001200001. ISSN 0031-1049.
  21. ^ Tanahashi, M.; Kubota, K.; Matsushita, N.; Togashi, K. (2010). "Discovery of mycangia and the associated xylose-fermenting yeasts in stag beetles (Coleoptera: Lucanidae)". Naturwissenschaften. 97 (3): 311–317. Bibcode:2010NW.....97..311T. doi:10.1007/s00114-009-0643-5. PMID 20107974. S2CID 2650646.
  22. ^ Tanahashi, M.; Kubota, K.; Matsushita, N.; Togashi, K. (2010). "Discovery of mycangia and the associated xylose-fermenting yeasts in stag beetles (Coleoptera: Lucanidae)". Naturwissenschaften. 97 (3): 311–317. Bibcode:2010NW.....97..311T. doi:10.1007/s00114-009-0643-5. PMID 20107974. S2CID 2650646.
  23. ^ Tanahashi M., Fremlin M. (2013). "The mystery of the lesser stag beetle Dorcus parallelipipedus (L.) (Coleoptera: Lucanidae) mycangium yeasts". Bulletin of the Amateur Entomologists' Society. 72 (510): 146–152.
  24. ^ Tanahashi, Masahiko; Hawes, Colin J. (2016). "The presence of a mycangium in European Sinodendron cylindricum(Coleoptera: Lucanidae) and the associated yeast symbionts". Journal of Insect Science. 16: 76. doi:10.1093/jisesa/iew054. PMC 4948600. PMID 27432353.
  25. ^ Fremlin M.; Tanahashi M. (2015). "Sexually-dimorphic post-eclosion behaviour in the European stag beetle Lucanus cervus (L.) (Coleoptera: Lucanidae)". Mitteilungen der Schweizerischen Entomologischen Gesellschaft. 88: 29–38.