Майский жук обыкновенный ( Melolontha melolontha ), также известный как майский жук , [1] [a] майский жук , [3] или жучок-скарабей , [4] является видом жуков-скарабеев , принадлежащих к роду Melolontha . Он произрастает в Европе и является одним из нескольких близкородственных и морфологически схожих видов Melolontha , называемых майскими жуками , наряду с Melolontha hippocastani (лесной майский жук) .
Взрослые особи и личинки питаются растениями и считаются серьезными сельскохозяйственными вредителями таких культур, как травы и фруктовые деревья. Взрослые особи оказывают вредное воздействие на урожай, когда собираются большими группами. Личинки могут нанести серьезный ущерб и убить растение, подгрызая корни растений. [5] Майский жук развивается путем метаморфоза, в ходе которого жук проходит стадии яйца, личинки, куколки и взрослой особи.
Поведение при спаривании контролируется феромонами. Самцы обычно роятся во время брачного сезона, в то время как самки остаются на месте и питаются листьями. [6] Листья выделяют зеленые летучие вещества, когда их кормят самки, которые самец может почувствовать и таким образом найти самку для возможности спаривания. [7] [8] Личинки используют как летучие вещества растений, так и CO2, чтобы найти корни растений для пищи. [9]
Численность майских жуков увеличилась за последние несколько лет из-за снижения использования пестицидов. Обработка почвы может быть использована для удаления вылупившихся личинок. [10] Энтомопатогенные грибы [11] и нематоды [10] могут эффективно удалять жуков на личиночной стадии.
Майские жуки распространены по всей Европе, в том числе в Германии, Франции и Великобритании. Они особенно распространены в умеренных регионах с подходящими почвенными условиями для развития личинок. Однако они также были зарегистрированы в некоторых частях Азии, включая Турцию и Кавказский регион. Географические барьеры, климатические условия и экологические факторы могут ограничивать их распространение на других континентах. [12]
Взрослые особи M. melolontha достигают размеров от 25 до 30 миллиметров (от 1,0 до 1,2 дюйма) в длину. [6] За головой у них есть черная переднеспинка , покрытая короткими волосками. Эта черная окраска отличает их от их близкого родственника M. hippocastani , у которого переднеспинка коричневая. Верхняя часть их тела имеет жесткие коричневые надкрылья и черную грудь , в то время как нижняя часть черная и частично белая по бокам. У них темная голова с двумя усиками с десятью сегментами каждая. У самцов майских жуков на усиках семь «листьев» , тогда как у самок их всего шесть. [6]
Личинки проходят 3 стадии развития в течение 3-4 лет. На первой стадии они имеют длину 10-20 мм, затем вырастают до 30-35 мм на втором году развития и, наконец, достигают своего полного размера 40-46 мм на последнем году развития перед вылуплением. [6] В некоторых районах Восточной Европы личинки развиваются в течение четвертого года. У них белые тела, изогнутые в дугу, с черной окраской на брюшке и длинными, волосатыми и хорошо развитыми ногами. [6] У них большие оранжевые головы с сильными, хватательными челюстями . На головах у них есть 2 маленьких усика, которые они используют, чтобы обонять и пробовать окружающую среду, находясь под землей. [9]
Майский жук питается листьями лиственных растений и фруктовых деревьев, включая дубы, клены, каштаны, буки, сливы и ореховые деревья. Кормовое поведение личинок может нанести серьезный ущерб растениям. Они питаются как мелкими корнями полевых растений, таких как зерновые, травы, корни деревьев и свеклы, так и большой частью корней сельскохозяйственных культур. Личинки могут прогрызать корень на 30 см каждый день, что быстро убивает растение. [5]
_w_3.jpg/1280px-Feldmaik%C3%A4fer_(Melolontha_melolontha)_w_3.jpg)
Взрослые особи появляются в конце апреля или в мае и живут около пяти-семи недель. Примерно через две недели самка начинает откладывать яйца, которые она закапывает в землю на глубину около 10-20 см. Она может делать это несколько раз, пока не отложит от 60 до 80 яиц. Чаще всего самка жука откладывает яйца в полях. Предпочтительная пища для взрослых особей — дубовые листья, но они также питаются хвойными иголками.
Личинки , известные как «хрущаки» или « белые личинки », вылупляются через четыре-шесть недель после откладывания яиц. Они питаются корнями растений, например, корнями картофеля . Личинки развиваются в земле в течение трех-четырех лет, в более холодном климате даже пяти лет, и постоянно растут до размера около 4-5 см, прежде чем они окукливаются ранней осенью и развиваются во взрослого жука за шесть недель. [6]
Зимуют майские жуки в земле на глубине от 20 до 100 см. На поверхность они выбираются только весной.
Из-за длительного периода развития личинок майские жуки появляются циклически каждые три или четыре года; годы варьируются от региона к региону. Существует более крупный цикл около 30 лет, наложенный друг на друга, в котором они встречаются (или, скорее, встречались) в необычно больших количествах (10 000).
Европейский крот — естественный хищник майских жуков. Известно, что кроты питаются личинками майских жуков. Они могут обнаружить их, используя свое острое обоняние и специализированное поведение при рытье. Это хищничество может помочь регулировать популяции майских жуков в районах, населенных кротами. [13]
Взрослые особи M. melolontha поедаются жужелицами и муравьями. Личинки поедаются щелкунами, пока находятся под землей. Скворцы , вороны и чайки также поедают личинок M. melolontha , часто после того, как поле было вспахано. [6]
Dexia rustica — паразитическая муха, которая использует личинок M. melolontha в качестве своих хозяев. Яйца D. rustica вылупляются под землей и ищут личинок майского жука, чтобы перезимовать в них зимой. Их присутствие в конечном итоге убьет личинок жука весной. На одном хозяине может паразитировать от одной до шести личинок мухи. [6]
Самцы покидают почву, когда температура благоприятствует в апреле или мае. Наблюдается половой диморфизм , поскольку самцы жуков в сумерках начинают роиться и располагаться вокруг групп деревьев на опушках леса. [6] С другой стороны, самки остаются на месте и питаются листьями, пока не достигнут половой зрелости. Самцы в основном летают вокруг ветвей в поисках самок для спаривания.
[7] [8] Такое поведение наблюдается в течение нескольких часов до темноты в течение примерно 10-20 дней. [6] Эти рои обычно наносят минимальный ущерб деревьям, но иногда они вредят вишневым или сливовым садам из-за потребления ими цветов. После того, как самки созреют и спарятся, они возвращаются на поля, чтобы отложить яйца в почву. Только треть самок переживет этот поход, но любые выжившие совершат второй, а иногда и третий, роевой поход и вернутся на поле, чтобы снова отложить яйца. [6]
Летучие вещества зеленых листьев (GLV) представляют собой ряд насыщенных и мононенасыщенных шестиуглеродных альдегидов , спиртов и эфиров, выделяемых сосудистыми растениями в ответ на стрессы. [14] Было обнаружено, что GLV действуют как кайромон , соединение, выделяемое организмом, которое приносит пользу только получателю. [7] [8] Это усиливает привлекательность толухинона, полового феромона у жуков-скарабеев. Только самцы M. melolontha привлекаются GLV, используя его высвобождение для идентификации листьев, которыми питаются самки жуков. Самки обладают способностью обнаруживать GLV, но неясно, какие изменения в поведении они могут вызвать. [7] [8] Самцы M. melolontha более чувствительны к более низким концентрациям GLV, возможно, из-за анатомических различий между усиками самцов и самок. [8] Из-за этого явления в поведении в полете можно наблюдать половой диморфизм. Во время роевого поведения самцы будут кружить вокруг листвы, в то время как самки останутся на ветках и ветвях, чтобы питаться. Затем самцы используют GLV, чтобы определить, на каких листьях есть самки, с которыми они могут спариваться. [8] GLV исследуются как возможный метод борьбы с вредителями для привлечения самцов и предотвращения спаривания. [6]
Хотя взрослые особи могут повреждать некоторые фруктовые деревья, личинки M. melolontha являются основными сельскохозяйственными вредителями. [6] Личинки вылупляются из яиц через 4-6 недель после откладывания и развиваются во взрослых особей в течение 3-4 лет. Сразу после вылупления личинки начинают грызть небольшие корни. Они продолжают питаться корнями, особенно трав, злаков и других культур, в течение трех личиночных стадий, останавливаясь только для того, чтобы глубоко зарыться в почву для зимней спячки. [6]
На первой стадии личинки M. melolontha идентифицируют корни по выделению CO2 . Они наносят ущерб только при экстремальной плотности. [6] На второй стадии личинка наносит наибольший ущерб посевам. [9] На третьей стадии личинка наносит меньший, но все равно серьезный ущерб посевам. Они в основном используют структуры на своих усиках, называемые поровыми пластинками, для обоняния. Эта структура представляет собой тонкий слой клеток, который покрывает ряд сенсорных единиц, состоящих из пучков дендритов . Эти и другие обонятельные органы на голове личинки могут определять CO2 и летучие вещества растений . Также было обнаружено, что они вдавливают головы в стенки своих нор и зондируют их усиками, вероятно, пробуя почву на вкус с помощью щетиноподобных сенсилл . [9]
.jpg/1280px-Melolontha_melolontha,_meikever_(12).jpg)
В Средние века борьба с вредителями была редкостью , и у людей не было эффективных средств для защиты своего урожая. Это привело к событиям, которые кажутся странными с современной точки зрения. Например, в 1320 году майские жуки были доставлены в суд в Авиньоне и приговорены к удалению в течение трех дней на специально отведенную территорию, в противном случае они были бы объявлены вне закона. Впоследствии, поскольку они не выполнили это требование, их собирали и убивали. (Подобные испытания животных также проводились для многих других животных в Средние века.) [15]
Как личинки, так и взрослые особи имеют прожорливый аппетит и, таким образом, были и иногда продолжают быть серьезной проблемой в сельском хозяйстве и лесном хозяйстве . В доиндустриальную эпоху основным механизмом контроля их численности был сбор и уничтожение взрослых жуков, тем самым прерывая цикл. Когда-то они были очень многочисленны: в 1911 году на 18 км 2 леса было собрано более 20 миллионов особей . [1] Сбор взрослых особей был лишь умеренно успешным методом.
В некоторых областях и временах майские жуки подавались в качестве еды . Рецепт супа из майских жуков из Франции XIX века гласит: «поджарьте один фунт майских жуков без крылышек и ножек в шипящем масле , затем сварите их в курином бульоне, добавьте немного телячьей печени и подавайте с зеленым луком на тосте ». Немецкая газета из Фульды 1920-х годов рассказывает о студентах, которые ели майских жуков, покрытых сахаром . Личинки майских жуков также можно жарить или готовить на открытом огне, хотя они требуют некоторой подготовки путем замачивания в уксусе, чтобы очистить их от земли в пищеварительном тракте. [16] Рагу из майских жуков упоминается в романе В. Г. Зебальда «Эмигранты ».
В Швеции крестьяне считали, что личинку майского жука можно считать надежным предсказателем того, будет ли наступающая зима мягкой или суровой; если животное имеет синеватый оттенок (обстоятельство, которое возникает из-за того, что оно изобилует пищей), они утверждают, что она будет мягкой, но если она белая, погода будет суровой: и они заходят так далеко, что предсказывают, что если передняя часть белая, а задняя синяя, холод будет самым сильным в начале зимы. Поэтому они называют эту личинку Bemärkelse-mask — предсказательным червем. [17]
Только с модернизацией сельского хозяйства в 20 веке и изобретением химических пестицидов стало возможным эффективно бороться с майским жуком. В сочетании с преобразованием многих пастбищ в сельскохозяйственные земли это привело к сокращению численности майского жука до почти полного исчезновения в некоторых районах Европы в 1970-х годах.
С 1970-х годов сельское хозяйство в целом сократило использование пестицидов. Из-за проблем с экологией и здоровьем населения (пестициды могут попасть в пищевую цепь и, таким образом, в организм человека ) многие химические пестициды были постепенно выведены из употребления в Европейском союзе и во всем мире. В последние годы численность майского жука снова растет, нанося ущерб сельскохозяйственному использованию более 1000 квадратных километров (390 квадратных миль) земли по всей Европе (0,001% земли).
В связи с правовыми нормами Европейского союза по устойчивому использованию пестицидов, воздушная обработка , которая использовалась для успешного контроля популяций M. melolontha , теперь запрещена. [18] Световые ловушки успешно привлекают взрослых особей M. melolontha , особенно самцов, если их разместить на высоте (4 м). Если можно определить пиковое время роения, то встряхивание изолированных деревьев и сбор кормящихся взрослых особей могут сократить популяцию, хотя это и требует много времени. [18] Азадирахтин — это химическое вещество, которое подавляет созревание, питание и развитие яиц, но низкая стойкость и сложность распыления его достаточно высоко на деревьях препятствуют его широкому использованию. [18] Обработка почвы была исторически успешным методом, особенно в начале июня, когда личинки только вылупляются. [10] Предварительная уборка урожая также является многообещающей возможностью, при этом гречиха представляет особый интерес, поскольку она может снизить вес личинок и плотность популяции до посадки интересующей культуры. [18] Половые феромоны использовались для массового отлова, нарушения спаривания и методов «Привлечь и убить». Маловероятность развития резистентности из-за половых феромонов, вырабатываемых жуками, делает этот метод многообещающим для борьбы с вредителями. [6]
Энтомопатогенные организмы — организмы, вызывающие заболевания у насекомых — являются активной областью исследований для контроля популяций личинок M. melolontha . [11] Энтомопатогенные грибы в настоящее время изучаются как способ контроля популяций личинок M. melolontha . Было обнаружено, что Beauveria brongniartii действует на вид Melolontha , а B. bassiana успешно справляется с другими сельскохозяйственными вредителями. Возникли трудности с определением наилучшей стратегии применения грибов на полях. [11] Было обнаружено, что энтомопатогенные нематоды являются особенно успешными способами сокращения популяций, особенно когда личинки находятся на первой и второй стадии. [10] Энтомопатогенные бактерии из родов Steinernema и Heterorhabditis также изучаются, но их было трудно применять на полях в отличие от лабораторных условий. [19] Основное внимание в исследовании энтомопатогенных бактерий уделялось их симбиозу с энтомопатогенными нематодами и их способности действовать вместе в качестве стратегии контроля личинок. [10] Неудовлетворительные результаты применения этих методов помешали проведению интенсивных исследований ферментов кишечника и микробиома M. melolontha с целью определить, действуют ли они в качестве защиты от энтомопатогенных организмов. [19]
Кишечные ферменты и микробиота личинок M. melolontha позволяют им использовать различные экологические ниши, уникальные для их филогенетического семейства. Это низкоэнергетическая пища, такая как корни трав и гниющая органика в почве. [20] В кишечном тракте личинок скарабеид есть два основных отсека . Первый — это трубчатая средняя кишка, которая выделяет гидролитические ферменты для расщепления макромолекул, а второй — это луковичная задняя кишка, используемая для ферментации . Высокое бактериальное разнообразие между особями M. melolontha в кишечном тракте отражает разнообразие источников пищи. [21]
В средней кишке глюкоза расщепляется и поглощается эпителием . Было показано, что протеолитическое расщепление токсинов является распространенным механизмом сопротивления для сельскохозяйственных вредителей. [19] Предполагается, что протеолитическая активность ферментов в средней кишке повышает устойчивость к энтомопатогенным бактериям у личинок жуков. Было обнаружено, что трипсиноподобные ферменты из средней кишки M. melolontha расщепляют определенные бактериальные токсины и инактивируют их. [19]
В заднем отделе кишечника находится большое количество бактерий, которые ферментируют резистентные остатки, такие как целлюлоза , а побочные продукты усваиваются жуком. [21] Ацетат является основным продуктом этого брожения, что позволяет предположить, что большая часть бактерий в заднем отделе кишечника является гомоацетогенной. Высокая распространенность видов рода бактерий Desulfovibrio в заднем отделе кишечника предполагает, что восстановление сульфата является важным процессом, но источник этого сульфата в рационе неизвестен. [21]
Некоторые исследования микробиома M. melolontha были сосредоточены на увеличении энтомопатогенных свойств нематод, используемых для борьбы с вредителями, из-за их симбиоза. [20] Бактерии, такие как Xenorhabdus nematophila, переносятся нематодами и попадают в среднюю кишку насекомого. Бактерии выделяют литические ферменты и другие антимикробные вещества, чтобы снизить конкуренцию со стороны собственного микробиома жука. Это создает оптимальную среду для развития нематод. Было обнаружено, что виды бактерий в средней кишке M. melolontha, такие как Pseudomonas chlororaphis, сопротивляются, выступая в качестве антагонистов энтомопатогенных бактерий. Эти бактерии были идентифицированы по-разному на разных личиночных стадиях, при этом P. chlororaphis обычно обнаруживается на третьей и последней личиночной стадии. [20]
Факторы окружающей среды, такие как температура, влажность и тип растений, оказывают значительное влияние на существование и поведение майских жуков в лесной среде. Это указывает на то, что популяции майских жуков сильно зависят от климатических условий, при этом более высокие температуры и более высокий уровень влажности благоприятствуют их появлению. Кроме того, определенные типы растительности, включая лиственные деревья и кустарники, обеспечивают подходящие места обитания для майских жуков, способствуя их выживанию и размножению в лесных насаждениях. [13]
Название «хрущ» [22] происходит от употребления в конце 17 века «петух» [23] (в смысле выражения размера или силы) + «хрущ» [24] , что просто означает насекомое этого типа, ссылаясь на его склонность грызть и повреждать растения. Термин «хрущ» имеет свой корень в древнеанглийском ceafor или cefer , германского происхождения и связан с голландским kever , все из которых означают «грызун», поскольку он относится к челюсти. Таким образом, название «хрущ» можно понимать как «крупный жук, грызущий растения», и оно применимо к его истории как вредителя.
Дети с древних времен играли с майскими жуками. В Древней Греции мальчики ловили насекомое, привязывали к его лапкам льняную нить и отпускали его на свободу, развлекаясь тем, что наблюдали, как оно летает по спирали. Английские мальчики в викторианскую эпоху играли в очень похожую игру, протыкая булавкой одно из его крыльев. [25] Никола Тесла вспоминает, что в детстве он сделал одно из своих первых «изобретений», « двигатель », сделанный из четырех майских жуков таким образом. [26]
Майские жуки появляются в сказках « Дюймовочка » Ганса Христиана Андерсена и « Принцесса Розетта » мадам д'Онуа .
_051.png/1280px-Max_und_Moritz_(Busch)_051.png)
Майский жук упоминается в немецкой детской песенке, похожей на английскую божью коровку :
Стих восходит к Тридцатилетней войне в первой половине XVII века, в которой Померания была разграблена и сильно пострадала. Со времен Второй мировой войны он также ассоциируется в Германии с последними месяцами этой войны, когда советские войска вступили в восточную Германию.
Согласно одному источнику, дамблдор в поэме Томаса Харди 1899 года «Августовская полночь» [27] — это майский жук. [28] Однако в своем романе «Мэр Кэстербриджа » Харди использует диалектное слово дамблдор для обозначения шмеля. [29]
В Королевском флоте было четыре корабля под названием HMS Cockchafer .
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
