stringtranslate.com

Notonecta glauca

Notonecta glauca , также известный как большой пловец или обыкновенный пловец , является видом водных насекомых из семейства Notonectidae . Этот вид встречается в значительной части Европы, Северной Африки и на восток через Азию до Сибири и Китая. [1] В большей части своего ареала это самый распространенный вид пловец. [2] Он также является самым распространенным и многочисленным из четырех британских пловецов. [3] Notonecta glauca являются хищниками Hemiptera (настоящие клопы) [2] , которые имеют длину приблизительно 13–16 мм. [4] Самки имеют более крупный размер тела по сравнению с самцами. [2] Эти водные насекомые плавают и отдыхают на спине (отсюда их общее название «пловец» или «водный пловец») и встречаются под поверхностью воды. [5] Notonecta glauca поддерживает себя под поверхностью воды, используя свои передние и средние ноги и задний конец своего брюшка и опираясь ими на поверхность воды; [6] Они способны оставаться под поверхностью воды за счет натяжения воды, также известного как взаимодействие воздуха и воды ( поверхностное натяжение ). [7] Они используют задние ноги как весла; эти ноги окаймлены волосами и, когда находятся в состоянии покоя, вытянуты в стороны, как пара черепов в лодке. [8] Notonecta glauca либо ждет, пока добыча пройдет мимо, либо плывет и активно охотится на свою добычу. Когда погода теплая, обычно в конце лета и осенью, они перелетают между прудами. [9] [10] Notonecta glauca размножаются весной. [2]

Глаз

Сложный глаз

Было проведено много исследований глаза N. glauca . Эти насекомые используют свои глаза как для дневного, так и ночного зрения, которое используется для захвата добычи и полета при поиске новых мест обитания. [5] Notonecta glauca , как и другие насекомые, имеют сложный глаз . В частности, их глаз представляет собой колбочковый тип с роговичной структурой, что помогает им создавать четкое изображение как в воде, так и в воздухе. [11] [12] [13] Колбочка является местом расположения зрачка. Иммонен и др. (2014) обнаружили, что гладыши способны видеть как в дневных, так и в ночных условиях освещения благодаря:

Они также обнаружили, что чувствительные к зеленому периферические фоторецепторы функционируют аналогично ночным Phasmatodea (или палочникам). Чтобы защитить глаза от прямого солнечного света в течение дня, диафрагма пигментной клетки уплотняется, а ночью она полностью открывается, чтобы впустить как можно больше света. [5] Notonecta glauca имеет две подсистемы фоторецепторов:

  1. Крупные и наиболее чувствительные периферические фоторецепторы
  2. Меньшие периферические и центральные фоторецепторы

Первая подсистема чувствительна к зеленому свету, одному из цветов видимого спектра . Эта чувствительность помогает гладышу видеть при слабом освещении или ночью. Вторая подсистема позволяет гладышу видеть при ярком свете и во время полета. [5] Зрачку Notonecta glauca требуется разное количество времени для адаптации к свету . Зрачку N. glauca требуется около 40 минут, чтобы приспособиться к дневному свету, и около 50 минут, чтобы приспособиться к ночному свету. [14]

Удержание воздуха

Notonecta glauca

Хотя N. glauca живут в воде, они дышат атмосферным воздухом и не имеют жабр . Когда эти насекомые ныряют или отдыхают под поверхностью воды, они создают пленку воздуха, которая окружает их тело. [15] Эта воздушная пленка также известна как супергидрофобное покрытие или поверхность, и она не дает насекомому намокать. [4] Она также уменьшает сопротивление (физику) , которое создается при нырянии. [16] [17] Чтобы иметь возможность создавать эту воздушную пленку вокруг себя, N. glauca покрыта волосяными структурами, за исключением головы и ног. [15] Существует два типа волосков, и удержание воздуха максимизируется при наличии обоих типов: щетинок и микротрихий . [15] Самая важная часть в создании воздушной пленки — это плотность волосков. [4] Notonecta glauca имеет плотные микротрихии , и их воздушная пленка может сохраняться до 120 дней. [4] Воздушная пленка не может существовать вечно, поскольку по мере того, как насекомое дышит ( дышит ), парциальное давление кислорода будет уменьшаться, а парциальное давление азота — увеличиваться, в результате чего воздушный пузырек будет уменьшаться в размерах. [4]

Модель организма

Notonecta glauca используется в качестве модельного организма для снижения трения и удержания воздуха. [15] Возможные применения этого метода включают снижение сопротивления на судах.

Дискриминация волн

Notonecta glauca может различать добычу и не добычу, как и другие гладыши, по поверхностным волнам . [18] Лэнг (1979) завершил эксперимент, который показал, что волны , создаваемые другими гладами, плавающими , выныривающими, поворачивающимися и гребущими, имеют более низкую частоту (ниже 40 Гц) по сравнению с волнами, создаваемыми их добычей , частота которых составляет 70–140 Гц. Было обнаружено, что личинки гладышей создают другие волны , которые отличаются от взрослых гладышей, но их частота аналогична частоте взрослых плавающих волн (до 70 Гц).

Поведение при поиске пищи

Азеллус акватический

Глубина воды может влиять на то, как N. glauca выбирает, какую добычу они едят. И самцы, и самки проводят много времени на поверхности воды, где они сталкиваются с личинками комаров ( Culex ) . Они питаются этой добычей, потому что снижается стоимость перемещения (необходимость нырять за ними), а Culex дает более высокую скорость энергии. [19]

Взрослый комар Culex

Однако зрелые самки также ныряют на дно пруда, чтобы питаться изоподами ( Asellus ), но только на мелководье. [19] Чтобы добраться до Asellus, требуются более высокие затраты энергии . Такое поведение не согласуется с теорией оптимального кормодобывания . [19] Однако возможно, что поскольку зрелые самки крупнее самцов и незрелых самок, у них снижена плавучесть и, следовательно, требуется меньше энергии для поимки Asellus . [20] Кроме того, зрелые самки имеют больший размер брюшка, что может поддерживать больший пузырь воздуха и позволять им дольше оставаться под водой. [19] Однако, если глубина воды увеличивается, зрелые самки переключатся и будут проводить больше времени на поверхности и не питаться Asellus , поскольку глубокая вода увеличивает количество энергии, необходимое для ныряния и пребывания под водой. [19]

Концентрация кислорода в водоеме может влиять на выбор добычи N. glauca , поскольку Кокрелл (1984) обнаружил, что при высоком уровне растворенного кислорода N. glauca будет проводить больше времени под водой и атаковать Asellus . [21]

Кормление Notonecta glauca

Ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Notonecta glauca .
  1. ^ Berchi, GM (2013). «Контрольный список и распространение семейства Notonectidae в Румынии, с первой записью Notonecta maculata Fabricius, 1794 (Hemiptera: Heteroptera: Nepomorpha)». Zootaxa . 3682 (1): 121–132. doi :10.11646/zootaxa.3682.1.5. PMID  25243278. S2CID  3095939.
  2. ^ abcd Свенссон, Б. Г.; Тейлмарк, Б.; Петерссон, Э. (2000). «Гетерогенность среды обитания, сосуществование и использование среды обитания у пяти видов гладышей ( Notonecta spa,; Hemiptera, Notonectidae)». Водные насекомые . 22 (2): 81–98. doi :10.1076/0165-0424(200004)22:2;1-p;ft081. S2CID  84412947.
  3. ^ Саутвуд, Ричард; Деннис Лестон (1959). Наземные и водные клопы Британских островов . Лондон и Нью-Йорк: Frederick Warne & Co. LTD.
  4. ^ abcde Balmert, A; Bohn, HF; Ditsche-Kuru, P; Barhlott, W (2011). «Сухость под водой: сравнительная морфология и функциональные аспекты удерживающих воздух поверхностей насекомых». Журнал морфологии . 272 ​​(4): 442–451. doi :10.1002/jmor.10921. PMID  21290417. S2CID  6348101.
  5. ^ abcd Иммонен, EV; Игнатова, I; Гислен, A; Варрант, E; Вахасоринки, M; Векстём, M; Фролов, R (2014). «Большие различия между фоторецепторами как основа зрительной гибкости у гладыша». Труды Королевского общества . 281 (1795): 20141177. doi :10.1098/rspb.2014.1177. PMC 4213611. PMID  25274359 . 
  6. ^ Wichard, W; Arens, W; Eisenbeis, G (2002). Биологический атлас водных насекомых . Стенструп, Дания: Apollo Books.
  7. ^ Вахманн, Э; Мельбер, А; Декерт, Дж (2006). Ванзен. Группа 1: Дипсокороморфа, Непоморфа, Герроморфа, Лептоподоморфа.. Die Tierwelt Deutschlands.: Keltern: Goecke & Evers. п. 264 с.
  8. ^   Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Чисхолм, Хью , ред. (1911). «Водный лодочник». Encyclopaedia Britannica . Т. 28 (11-е изд.). Cambridge University Press. стр. 367.
  9. ^ Уолтон, GA (1935). «Полевые эксперименты по полету Notonecta maculata Fabr. (Hemipt.)». Trans. Soc. Br. Ent . 2 : 137–144.
  10. ^ Швинд, Р. (1983). «Поляризационно-чувствительная реакция летающего водяного клопа Notonecta glauca на ультрафиолетовый свет». J. Comp. Physiol . 150 : 87–91. doi :10.1007/bf00605291. S2CID  43907662.
  11. ^ Фишер, К.; Махнер, М.; Вахманн, Э. (2000). «Структура рабдома в омматидиях полужесткокрылых (Insecta) и ее филогенетическое значение». Зооморфология . 120 : 1–13. doi :10.1007/s004359900018. S2CID  37742464.
  12. ^ Швинд, Р. (1980). «Геометрическая оптика глаза Notonecta : адаптации к оптической среде и образу жизни». J. Comp. Physiol . 140 : 59–68. doi :10.1007/BF00613748. S2CID  25623576.
  13. ^ Хорват, Г (1989). "Геометрическая оптическая оптимизация роговичного хрусталика Notonecta glauca ". J. Theor. Biol . 139 (3): 389–404. Bibcode :1989JThBi.139..389H. doi :10.1016/S0022-5193(89)80217-6. PMID  2615380.
  14. ^ Ro, AF; Nilsson, DE (1995). «Регулировка зрачка в глазу обыкновенного гладыша». Журнал экспериментальной биологии . 198 (Pt 1): 71–77. doi :10.1242/jeb.198.1.71. PMID  9317362.
  15. ^ abcd Дитше-Куру, П; Шнайдер, ЕС; Мельскотт, JE; Бреде, М; Ледер, А; Бартлотт, W (2011). «Супергидрофобные поверхности водяного клопа Notonecta glauca: модель уменьшения трения и удержания воздуха». Журнал нанотехнологий Бейльштейна . 2 : 137–144. дои : 10.3762/bjnano.2.17. ПМК 3148060 . ПМИД  21977425. 
  16. ^ Макхейл, Г.; Ширтклифф, Нью-Джерси; Эванс, К.Р.; Ньютон, Мичиган (2009). "Измерения предельной скорости и снижения сопротивления на супергидрофобных сферах" (PDF) . Appl. Phys. Lett . 94 (6): 0641041. Bibcode :2009ApPhL..94f4104M. doi :10.1063/1.3081420.
  17. ^ Макхейл, Г.; Ньютон, М.И.; Шертклифф, Н.Дж. (2010). «Погруженные супергидрофобные поверхности: свойства газообмена, скольжения и снижения сопротивления» (PDF) . Soft Matter . 6 (4): 714–719. Bibcode :2010SMat....6..714M. doi :10.1039/b917861a.
  18. ^ Lang, HH (1979). «Распознавание добычи и не добычи с помощью поверхностной волны у пловца Notonecta gauca L. (Hemiptera, Heteroptera)». Behav. Ecol. Sociobiol . 6 (3): 233–246. doi :10.1007/bf00569205. S2CID  21219516.
  19. ^ abcde Кокрелл, Б. Дж. (1984). «Влияние глубины воды на выбор пространственно разделенной добычи Notonecta glauca L». Oecologia . 62 (2): 256–261. Bibcode : 1984Oecol..62..256C. doi : 10.1007/bf00379023. PMID  28310723. S2CID  23988547.
  20. ^ Александр, Р. (1971). Механика животных . Лондон, Великобритания: McNeil.
  21. ^ Кокрелл, Б. Дж. (1984). «Влияние температуры и оксигенации на перекрытие хищник-жертва и выбор добычи у Notonecta glauca ». Журнал экологии животных . 53 (2): 519–532. doi :10.2307/4531. JSTOR  4531.

Внешние ссылки

Видео на YouTube