Горбатки (точнее, типичные горбатки , чтобы отличать их от Aetalionidae ) и колючие клопы являются членами семейства Membracidae , группы насекомых, родственных цикадам и цикадам . Известно около 3200 видов горбаток в более чем 400 родах . [1] Они встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды; только пять видов известны из Европы . [2] Отдельные горбатки обычно живут всего несколько месяцев.
Горбатки, из-за их необычного внешнего вида, давно интересуют натуралистов . Они наиболее известны своей увеличенной и богато украшенной переднеспинкой , расширенной до часто фантастических форм, которые усиливают их маскировку или мимикрию , часто напоминающую шипы растений (отсюда и обычно используемое название «колючие клопы» для ряда видов горбаток). Горбатки имеют специализированные мышцы в задних бедрах, которые раскрываются, чтобы генерировать достаточную силу для прыжка. [3]
Было высказано предположение, что «шлем» переднеспинки может быть серийным гомологом крыльев насекомых [4], но эта интерпретация была опровергнута несколькими более поздними исследованиями (например, [5] [6] ).
Нимфы горбаток можно узнать по трубчатому девятому брюшному сегменту, через который десятый и одиннадцатый сегменты могут использоваться для защиты или для обеспечения медвяной росой других животных (подробнее об этом в следующем разделе). Трубка длиннее (по сравнению с остальной частью тела) на ранних стадиях по сравнению с поздними стадиями. [7]
У горбаток заостренные, трубчатые ротовые части , которые они используют, чтобы прокалывать стебли растений и питаться соком. Молодь часто можно найти на травянистых кустарниках и травах, в то время как взрослые чаще посещают виды лиственных деревьев. Избыточный сок концентрируется в виде медвяной росы , которая часто привлекает муравьев . У некоторых видов хорошо развит мутуализм муравьев , и эти виды обычно также являются общительными, что привлекает больше муравьев. Муравьи обеспечивают защиту от хищников . Горбатки имитируют шипы, чтобы хищники не заметили их. [8]
Другие сформировали мутуализм с осами, такими как Parachartergus apicalis . [9] Даже гекконы формируют мутуалистические отношения с горбатками, с которыми они общаются посредством небольших вибраций брюшка. [10]
Мутуализмы существуют не только для защиты от хищников. Нимфы горбатки Publilia concava имеют более высокую выживаемость в присутствии муравьев, даже когда хищники отсутствуют. Предполагается, что это происходит из-за того, что не собранная медвяная роса приводит к росту сажистого грибка , который может препятствовать выделению горбаток и фотосинтезу их растений-хозяев. Таким образом, сбор медвяной росы муравьями позволяет горбаткам больше кормиться (гипотеза облегчения кормления). [11]
Яйца откладываются самкой с помощью ее пилообразного яйцеклада в прорези, прорезанные в камбии или живой ткани стеблей, хотя некоторые виды откладывают яйца на верхушке листьев или стеблей. Яйца могут быть заражены осами , такими как крошечные мухи-волшебницы (Mymaridae) и Trichogrammatidae . Самки некоторых видов мембранид сидят над своими яйцами, чтобы защитить их от хищников и паразитов, и могут жужжать крыльями от злоумышленников. Самки некоторых стайных видов работают вместе, чтобы защитить яйца друг друга. По крайней мере, у одного вида, Publilia modesta , матери служат для привлечения муравьев, когда нимфы слишком малы, чтобы производить много медвяной росы. Некоторые другие виды делают щели для кормления нимф. [12]
Большинство видов безвредны для человека, хотя некоторые считаются незначительными вредителями, например, Umbonia crassicornis (колючий клоп), трехугольная люцерновая цикадка ( Spissistilus festinus ) и буйволова цикадка ( Stictocephala bisonia ), которая была завезена в Европу . Коровий клоп Oxyrachis tarandus был зарегистрирован как вредитель Withania somnifera в Индии. [13]
Разнообразие горбаток изучено мало, и их систематическое расположение является предварительным. Кажется, можно выделить три основные линии; Endoiastinae являются самыми древними горбатками, все еще немного напоминающими цикад . Centrotinae образуют вторую группу; они несколько более продвинуты, но переднеспинка все еще не закрывает щиток почти у всех из них. Darninae , Heteronotinae , Membracinae и Smiliinae содержат наиболее апоморфных горбаток. [ необходима цитата ]
Несколько предложенных подсемейств кажутся парафилетическими . Centronodinae и Nicomiinae , возможно, придется объединить в Centrotinae, чтобы получить монофилетическую группу.