stringtranslate.com

Жук-геркулес

Жук -геркулес ( Dynastes hercules ) — вид жуков-носорогов, обитающий в тропических лесах южной Мексики , Центральной Америки , Южной Америки и Малых Антильских островов . Это самый длинный сохранившийся вид жуков в мире, а также одно из крупнейших летающих насекомых в мире.

Этимология

Dynastes hercules известен своей огромной силой и назван в честь Геракла , героя классической мифологии, который славился своей огромной силой.

Таксономия

D. hercules имеет сложную таксономическую историю и известен под несколькими синонимами. Он находится в подсемействе Dynastinae (жуки-носороги) в более крупном семействе Scarabaeidae (обычно известном как жуки-скарабеи). Не считая подвидов D. hercules , в роде Dynastes признаются еще семь видов .

Подвиды

Было названо несколько подвидов D. hercules , [1] [2], хотя все еще существует некоторая неопределенность относительно обоснованности названных таксонов. [3] [4]

Описание

Размеры тела взрослой особи (не включая грудной рог) варьируются от 50 до 85 мм (2,0 и 3,3 дюйма) в длину и от 29 до 42 мм (1,1 и 1,7 дюйма) в ширину. [5] Самцы жуков-геркулесов могут достигать до 173 мм (7 дюймов) в длину (включая рог), что делает их самым длинным видом жуков в мире, если включить в измерение челюсти и/или рога. [3] [6] Размер рога является естественным изменчивым, больше, чем любые вариации размера ног, крыльев или общего размера тела у вида. Эта изменчивость является результатом механизмов развития, которые совпадают с генетической предрасположенностью в отношении питания, стресса, воздействия паразитов и/или физиологических условий. [7]

Dynastes hercules имеет ярко выраженный половой диморфизм , только самцы демонстрируют характерные рога (один на голове и гораздо больший на переднегруди). [8] Тело самцов черное, за исключением надкрылий , которые могут иметь оттенки оливково-зеленого. У них есть черный шов с редко распределенными черными пятнами в других местах на надкрыльях. [5] У них слегка переливающаяся окраска надкрылий, которая различается по цвету между особями и может зависеть от влажности местной среды, в которой они развиваются. [9] [10] При низкой влажности надкрылья имеют оливково-зеленый или желтый цвет, но темнеют до черного при более высокой влажности из-за своих гигрохромных свойств. [9] [11]

У самок D. hercules надкрылья проколоты и обычно полностью черные, но иногда последняя четверть надкрылий окрашена так же, как у самцов. [5]

Распространение и среда обитания

Популяции D. hercules можно найти от южной Мексики до Боливии в горных и низинных дождевых лесах. Известные популяции включают Малые Антильские острова, Тринидад и Тобаго, Бразилию, Эквадор, Колумбию и Перу. [5] Хромосомный анализ показал, что род Dynastes произошел из Южной Америки. [12]

Жизненный цикл

Личинка D. hercules — одна из самых крупных среди насекомых.

О жизненном цикле в дикой природе известно немного, но много доказательств было получено в ходе наблюдений за популяциями, выращенными в неволе. [5] Сезон спаривания у взрослых особей обычно приходится на сезон дождей (с июля по декабрь). Самки имеют средний период беременности 30 дней от спаривания до откладывания яиц и могут откладывать до 100 яиц на земле или на мертвой древесине. Инкубационный период яиц составляет приблизительно 27,7 дней, прежде чем они вылупятся. [11] После вылупления личиночная стадия жука-геркулеса может длиться до двух лет, в течение которых он проходит 3 стадии метаморфоза, также известные как возрасты . [5] Личинки имеют желтое тело с черной головой. Личинки могут вырастать до 11 см (4,5 дюйма) в длину и весить более 100 граммов. [11] В лабораторных условиях при температуре 25 ± 1° C первая стадия длится в среднем 50 дней, вторая стадия — в среднем 56 дней, а третья — в среднем 450 дней. После третьей стадии стадия куколки длится около 32 дней, после чего она превращается во взрослую особь. Взрослые жуки могут жить в неволе от трех до шести месяцев. [5]

Диета и поведение

Диета

Личинки жука-геркулеса являются сапроксилофагами , то есть они питаются гниющей древесиной; они находятся в ней в течение двухлетней стадии развития. [5] [9] Взрослая особь жука-геркулеса питается свежими и гниющими фруктами, а также древесным соком. [9] [10] [13] Взрослые особи разрезают кору с помощью своих синхронных челюстей, чтобы легко получить доступ к соку деревьев. Когда эти челюсти закрыты, образуется узкое отверстие, которое может действовать как соломинка, позволяя потреблять древесный сок. [13] Было замечено, что они питаются персиками, грушами, яблоками, виноградом, бананами и манго в неволе. [10] [14] [15]

Поведение

В пределах их родных мест обитания в дождевых лесах взрослые жуки, ведущие ночной образ жизни, ночью ищут фрукты, а днем ​​прячутся или роются в опавших листьях. [ 11] Взрослые жуки D. hercules способны издавать «пыхтящий» звук, который генерируется путем трения брюшка о надкрылья, чтобы предупредить хищников. [11] [16] Как и у большинства насекомых, коммуникация внутри вида представляет собой смесь хеморецепции , зрения и механического восприятия. Эксперименты с D. hercules показали, что самец, находящийся поблизости от самки, немедленно ориентируется на нее и ищет ее, что предполагает химическую коммуникацию посредством сильных половых феромонов. [16]

Боевое поведение между самцами

В дикой среде обитания и в неволе было замечено, что самцы D. hercules вступают в драку, чтобы выиграть право обладания и спаривания с самкой. [17] Самцы жуков-геркулесов обычно используют свои большие рога для разрешения споров о спаривании; эти драки могут нанести значительный физический ущерб сражающимся, но также могут включать возможный ущерб самке в процессе. [18] Во время драки самцы пытаются схватить и зажать своего соперника между головными и грудными рогами, чтобы поднять и бросить его. Успешный самец выигрывает право спаривания с самкой, хотя жуки остаются полигинандрическими . [11]

Физическая сила

Отчеты показывают, что жук-геркулес способен переносить груз, в 850 раз превышающий его массу тела. Фактические измерения гораздо более мелкого (и относительно более сильного: см. закон квадрата-куба ) вида жука-носорога показывают грузоподъемность, превышающую только в 100 раз массу его тела, после чего они едва могут двигаться. [19]

Отношение к людям

Dynastes hercules не оказывает отрицательного влияния на деятельность человека ни как сельскохозяйственный вредитель, ни как переносчик болезней. Жуков можно содержать в качестве домашних животных. [11] Было показано, что экскременты личинок содержат β-маннаназу, синтезируемый бактериями фермент, который гидролизует гемицеллюлозу , которую можно использовать в чистящих средствах на основе ферментов. β-маннаназа была успешно извлечена и клонирована из фекалий личинок, что позволяет предположить возможность производства биодобавок для чистящих средств. [20]

Отношение к окружающей среде

Dynastes hercules вносит полезный вклад в экосистему дождевого леса , в первую очередь на стадии личинки, когда они являются сапроксилофагами. Питание гниющей древесиной способствует биодеградации и круговороту питательных веществ в окружающей среде. [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Жук-геркулес, Dynastes hercules". BioLib.cz. 2017. Архивировано из оригинала 2018-12-06 . Получено 2017-07-09 .
  2. ^ Хуан, Дж. П. (15 сентября 2017 г.). «Жуки-геркулесы (подрод Dynastes, род Dynastes, dynastidae). Ревизионное исследование, основанное на интеграции молекулярного, морфологического, экологического и географического анализов». Разные публикации, Музей зоологии, Мичиганский университет . 206 : 1–32 – через ResearchGate.
  3. ^ ab Ratcliffe, BC; Cave, RD (2015). «Жуки-скарабеи династий Вест-Индии (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae)». Бюллетень Государственного музея Университета Небраски . 28 : l–346.
  4. ^ Хуан, Дж., Ноулз, Л. Загадка видов и подвидов: количественное разграничение путем интеграции нескольких типов данных в рамках одного байесовского подхода в жуках-геркулесах. Систематическая биология , т. 65 , 2015, 15 стр.
  5. ^ abcdefghi Keller, O.; Cave, RD Cave (2016). "Жук-геркулес Dynastes hercules (Linnaeus, 1758) (Insecta: Coleoptera: Scarabaeidae)" (PDF) . Университет Флориды , IFAS Extension. Архивировано (PDF) из оригинала 29-08-2017 . Получено 20-05-2017 .
  6. ^ "Самые крупные виды жуков". Книга рекордов Гиннесса . Архивировано из оригинала 2017-05-09 . Получено 2017-05-20 .
  7. ^ Лавин, Л.; Гото, Х.; Брент, К. С.; Дворкин, И.; Эмлен, Д.Дж. (2015). «Преувеличенный рост признаков у насекомых». Ежегодный обзор энтомологии . 60 : 453–472. doi : 10.1146/annurev-ento-010814-021045 . PMID  25341090.
  8. ^ Хуан, Дж. (2016). «Парапатрическая генетическая интрогрессия и фенотипическая ассимиляция: условия тестирования интрогрессии между жуками-геркулесами ( Dynastes , Dynastinae)». Молекулярная экология . 25 (21): 5513–5526. doi : 10.1111/mec.13849. hdl : 2027.42/134423 . PMID  27661063. S2CID  22612044.
  9. ^ abcd Рассарт, М.; Коломер, Дж. Ф.; Табаррант, Т.; Виньерон, Дж. П. (2008). "Дифракционный гигрохромный эффект в кутикуле жука-геркулеса Dynastes hercules". New Journal of Physics . 10 (3): 033014. Bibcode : 2008NJPh...10c3014R. doi : 10.1088/1367-2630/10/3/033014 .
  10. ^ abc Hinton, HE; ​​Jarman, GM (1973). "Физиологическое изменение цвета надкрылий жука-геркулеса, Dynastes hercules ". Журнал физиологии насекомых . 19 (3): 533–539. doi :10.1016/0022-1910(73)90064-4..
  11. ^ abcdefg Туссен, А. (2015). "Dynastes hercules (Жук-Геркулес)" (PDF) . Онлайн-путеводитель по животным Тринидада и Тобаго ( Университет Вест-Индии ). Архивировано (PDF) из оригинала 18 февраля 2018 года . Получено 17 февраля 2018 года .
  12. ^ Dutrillaux B.; Dutrillaux A.-M. (2013). «Южноамериканское происхождение рода Dynastes (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae), продемонстрированное с помощью хромосомного анализа». Cytogenetic and Genome Research . 147 (1): 37–42. doi :10.1159/000351210. PMID  23735513. S2CID  28561729.
  13. ^ ab Ичииси, Ватару; Шимада, Шинпей; Мотобаяси, Такаси; Абэ, Хироаки (2019-01-07). «Полностью задействованные трехмерные структуры, похожие на нижнечелюстные шестерни, у взрослых рогатых жуков: пересмотр поведения, связанного с вырезанием коры (Coleoptera, Scarabaeidae, Dynastinae)». ZooKeys (813): 89–110. doi : 10.3897/zookeys.813.29236 . ISSN  1313-2970. PMC 6331513 . PMID  30647528. 
  14. ^ Крелл, Ф., Крелл, В. Продолжительность жизни западного жука-геркулеса, D. grantii Horn (Coleoptera: Scarabaeidae: Dynastinae). Бюллетень колеоптерологов , т. 69 , 2015, 1 стр.
  15. ^ "Dynastes hercules". Веб-сайт Animal Diversity .
  16. ^ ab Kulikowski, A. "Dynastes hercules". Animal Diversity Web. Архивировано из оригинала 2017-05-22 . Получено 2017-05-20 .
  17. ^ Биб, У. (1947). «Заметки о жуке-геркулесе, Dynastes hercules (Linn.), в Ранчо-Гранде, Венесуэла, с особым акцентом на поведении в бою». Департамент тропических исследований, Нью-Йоркское зоологическое общество . 32 : 109–116.
  18. ^ "Жуки-Геркулесы". Энтомология Университета Кентукки. 2008. Архивировано из оригинала 2017-03-30 . Получено 2017-05-19 .
  19. ^ Крам, Р. (1996). "Журнал экспериментальной биологии" (PDF) . 199 : 609–612. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-08-10 . Получено 2017-05-19 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  20. ^ Leerawatthanakun, Sitipon; Charoenwongpaiboon, Thanapon; Klaewkla, Methus; Chunsrivirot, Surasak; Sirirak, Jitnapa; Sriwitool, Tanin-ek; Wangpaiboon, Karan; Pichyangkura, Rath (2022-03-01). "Высокоустойчивая к поверхностно-активным веществам β-маннаназа, выделенная из экскрементов личинок Dynastes hercules, и идентификация ее очага с использованием сайт-направленного мутагенеза и моделирования молекулярной динамики". Enzyme and Microbial Technology . 154 : 109956. doi : 10.1016/j.enzmictec.2021.109956. ISSN  0141-0229. PMID  34871822. S2CID  244473370.

Внешние ссылки