Тигровый жук Солт-Крик ( Cicindela nevadica lincolniana ) — находящийся под угрозой исчезновения подвид тигрового жука, эндемичный для соленых водно-болотных угодий северного округа Ланкастер, штат Небраска , прилегающих к городу Линкольн, штат Небраска , и непосредственно к северу от него. Это хищное насекомое, использующее свои челюсти для ловли других насекомых. Жук — одно из самых редких насекомых в Северной Америке ; исследования показали, что в 2009 году существовало 194 взрослых особи [1] , что меньше, чем 263 в 2008 году и 777 в 2000 году [2]. Тем не менее, продолжаются усилия по увеличению популяции, которая в 2013 году насчитывала 365 жуков: по одному жуку на каждый день в обычном году [3] . Взрослые жуки могут очень быстро передвигаться, чтобы поймать свою добычу.
Жук-тигр из Солт-Крик имеет отличительную структуру тела и окраску по сравнению с другими подвидами жуков-тигров. Взрослые особи имеют половой диморфизм , и самец запрыгивает на спину самки и удерживается за ее тело, используя свои челюсти. Охрана партнера наблюдается у самцов, чтобы обеспечить завершение процесса копуляции и предотвратить приближение других самцов. [4]
Вид продемонстрировал поведение разделения ниши, такое как терморегуляция . Это важная стратегия выживания из-за интенсивного конфликта между родственными видами за пищу и другие ресурсы. Они также имеют адаптированные механизмы для жизни в суровых условиях вблизи солончака. [5]
Этот вид считается находящимся под угрозой исчезновения из-за разрушения среды обитания в результате деятельности человека. [5] Использование пестицидов также уничтожает популяцию жука. [6] Некоторые потенциальные стратегии защиты включают повышение выживаемости личинок путем внедрения новых мест обитания.
Существует множество различий в плотности и поведении взрослых особей между C. n. lincolniana и другими подвидами жука-скакуна, такими как C. n. knausi , что можно объяснить эволюционной историей и дивергенцией этого вида.
Плотность взрослых особей C. n. lincolniana достигает пика за месяц до C. n. knausi , и они также предпочитают более влажные места обитания по сравнению с ними. Со времени оледенения Кансан или Ярмута тигровые жуки-скакуны из соляного ручья были изолированы от других видов тигровых жуков на протяжении тысяч лет. Расхождение C. n. lincolniana от этих популяций привело к генетической изменчивости, способствуя плотности популяции и наблюдаемым поведенческим различиям. [7]
Длина жука-скакуна Salt Creek составляет в среднем 12 мм (0,5 дюйма). Жук имеет окраску от металлически-коричневого до темно-оливково-зеленого цвета, с темно-металлически-зеленой нижней стороной. Его форма тела и цветовой рисунок отличаются от других подвидов жука-скакуна.
Взрослые особи половозрелые, у самцов короткие белые волоски на внутренних лапках переднегрудных ног, а у самок их нет. Этот чрезвычайно быстрый подвид может развивать скорость до 5 миль в час. [4]
,_Lincoln,_Nebraska,_USA.jpg/1280px-Little_Salt_Creek_tributary_(salt_marshes),_Lincoln,_Nebraska,_USA.jpg)
C. n. lincolniana ограничены берегами Солт-Крик и его притоками, илистыми отмелями солончаковых болот северного округа Ланкастер и озером Арбор. Было изучено восточное сообщество солончаковых болот Небраски, которое охватывает ареал этого вида, что подтвердило его низкую численность и редкость. [7]
Взрослые особи этого вида предпочитают влажные, грязевые условия соленых болот в Небраске, в то время как другие родственные виды жуков-скакунов предпочитают более сухие отмели в бассейнах. C. n. lincolniana обычно встречаются у кромки воды и на мелководье. [7]
Тигровые жуки Солт-Крик питаются другими насекомыми. На стадии личинки они остаются в своей норе и охотятся на мелких насекомых, которые приближаются к гнезду. Затем они затаскивают добычу в гнездо, чтобы поесть. Взрослые жуки могут ходить и охотиться на более крупных насекомых. Они используют зрение для охоты и могут двигаться очень быстро. [8]
Самки откладывают яйца на поверхность почвы ночью. Другие родственные виды, включая Cicindela fulgida, откладывают яйца из-под земли, когда роют норы. [9] Они предпочитают соленую почву, так как содержание соли стимулирует откладку яиц, что затем влияет на то, где личинки будут рыть норы. Выбранные места чрезвычайно важны, поскольку личинки находятся в определенных норах для нападения на добычу, которая проходит мимо. Поскольку среда обитания C. n. lincolniana и так очень ограничена, для самок еще важнее тщательно выбирать места. По этой причине самки учитывают множество факторов, таких как местоположение, доступ, соленость и многое другое, чтобы определить идеальное место для откладки яиц . [10]
Соляные болота восточной Небраски являются домом для многих симпатрических видов тигровых жуков, что приводит к конкуренции за схожие ресурсы. Таким образом, этот вид участвует в поведении разделения ниши , в котором эти виды развили такие механизмы, как терморегуляция, чтобы сосуществовать. Эти терморегуляторные поведения, включая избегание солнца в более жаркое время, проведение времени на мелководье и расположение своего тела вдали от почвы, снизили конкуренцию между этими родственными видами. Исследования показывают, что подвиды, C. n. lincolniana, C. circumpicta и C. togata, все используют откладку яиц для разделения ниши, но с различиями, приписываемыми солености почвы. Потребление добычи напрямую коррелирует с плодовитостью самок и их способностью откладывать больше яиц. Поскольку тигровые жуки испытывают высокую смертность на личиночной стадии, повышенная плодовитость является большим преимуществом. [5]
Соляные равнины могут достигать высоких температур, поэтому эволюция механизмов обеспечила этому виду возможность существовать в суровых условиях. Эти механизмы в конечном итоге различаются у всех родственных видов тигровых жуков. В результате они демонстрируют различное поведение в поисках пищи, коррелирующее с температурой. [5]
Исследования показали, что C. n. lincolniana проводит большую часть времени на солнце и при более высоких температурах, что дает им доступ к ресурсам, когда другие виды не находятся поблизости. В результате они особенно зависят от мелководья просачиваний для своего дневного кормления. В более жаркие времена года эти жуки проводили более трети времени на влажных поверхностях и мелководье по сравнению с другими видами. Проведение большего времени в воде позволило им дольше оставаться на солнце и оставаться активными. Взмахи крыльев в начале дня и опускание нижней челюсти также были более выражены у C. n. lincolniana . Опускание нижней челюсти — это то, как жуки-скакуны пьют воду, чтобы утолить жажду, поэтому такое поведение позволило им выжить при высоких температурах. [5]
Адаптация поведения в поиске пищи к их конкретной среде обитания — вот почему так важно защищать среду обитания C. n. lincolniana . Они в значительной степени зависят от своей среды обитания, которая дает им преимущества над пищевыми ресурсами. Уничтожение их мелких просачиваний и соленых болот лишает их воды, необходимой для выживания в условиях более высоких температур, что еще больше способствует их вымиранию. [5]
Взрослые особи и личинки охотятся на насекомых и других членистоногих. Взрослые особи охотятся, а также иногда питаются растительным материалом. Личинки зарываются и остаются на поверхности туннелей, чтобы атаковать проходящую мимо добычу. Этот вид обладает хорошим зрительным восприятием и чрезвычайно быстрой реакцией. [8]
О жизненном цикле тигрового жука из Солт-Крик известно немного. Их жизненный цикл длится 1-2 года. Взрослые особи появляются примерно в начале июня и остаются активными до середины июля. После спаривания жуки откладывают яйца в почву с оптимальной соленостью. Самки откладывают около 50-200 яиц. [4]
Через 10-14 дней яйца начинают вылупляться, и личинка роет цилиндрическую нору длиной до 1 метра. Личинка — прожорливый едок, захватывающий добычу, которая подходит слишком близко к норе. Этот вид линяет несколько раз в трех личиночных стадиях , в которых каждая стадия имеет более крупное отверстие норы. [4]
По мере повышения температуры личинки начинают окукливаться . Личинка начинает рыть боковую камеру и закрывать вход в нору, готовясь к окукливанию. Затем в июне вылупляются взрослые особи, что означает, что они выходят из куколки и начинают цикл заново. [4]
Общее поведение при спаривании похоже: самец приближается к самке и запрыгивает ей на спину. Самец хватает ее за грудную клетку, используя свои мандибулы . Клейкие подушечки на его лапках позволяют ему использовать свои ноги, чтобы схватить ее надкрылья . Самки могут попытаться освободиться, перекатываясь, шатаясь или убегая. [11] C. n. lincolniana дипслей охрана самки , при которой самец прикрепляется и удерживает самку после спаривания, чтобы гарантировать, что другие самцы не смогут совокупиться с ней. [4] Самцы тратят много времени на охрану самки и в амплексусе, чтобы обеспечить отцовство. Слишком много времени на охрану может быть дорогостоящим, потому что он теряет шанс совокупиться с другими самками. В то же время, если не тратить достаточно времени на охрану, самка может сбежать, потеряв шанс спариться с ней. [11]
Интерес к тигровому жуку Солт-Крик начался с исследований, проведенных Университетом Небраски-Линкольна в середине 1980-х годов. Эти исследования показали, что жук был довольно редким; углубленное изучение жука началось в 1991 году. Каждый год, начиная с 1991 года, регистрировалась численность C. n. lincolniana . Было установлено, что популяция достигла минимума в 115 жуков в 1993 году и максимума в 777 жуков в 2002 году. [12] Жук был добавлен в списки исчезающих видов Небраски в 1990-х годах. 6 октября 2005 года Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США включила жука в список исчезающих видов в соответствии с федеральным Законом об исчезающих видах . [13]
С 1991 по 2005 год количество участков, где обитают жуки-скакуны Солт-Крик, сократилось с шести до трех на площади в 35 акров. [3]
5 мая 2014 года Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США опубликовала свое «окончательное правило» о критически важной среде обитания жука в Федеральном реестре , выделив 1110 акров для сохранения с 5 июня 2014 года. Установленные области включают соленые водно-болотные угодья вдоль ручьев Литл-Солт-Крик, Рок-Крик, Оук-Крик и Хейнс-Бранч-Крик в округе Ланкастер, с целью поддержания не менее шести популяций. [3]
Аналогичный план восстановления был опубликован в 2017 году. Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США заявила, что понизит статус вида с находящегося под угрозой исчезновения до находящегося под угрозой исчезновения , как только в каждой из трех охраняемых зон будет от 500 до 1000 особей, а также будут учтены дополнительные критерии среды обитания. [14]
Зоопарк Омахи Генри Дурли сотрудничает с зоопарком Топики, чтобы помочь сохранить этот вид. Зоопарк в Омахе хранит яйца до тех пор, пока они не вылупятся, а затем отправит личинки в зоопарк Топики, где Топика будет выращивать личинки в течение года, пока они не отправятся в Небраску, чтобы выпустить взрослых особей в надежде увеличить популяцию взрослых жуков.
Разрушение среды обитания из-за осушения солончаков для сельского хозяйства или развития, стока с близлежащих ферм и города Линкольн, засыпки и перепрофилирования ручьев привело к значительному сокращению популяции C. n. lincolniana. Было обнаружено несколько новых участков с этим редким видом, однако численность по-прежнему низкая, а самая большая популяция находится в Литл-Солт-Крик. Перепрофилирование использовалось для контроля эрозии путем выпрямления части ручья и покрытия его известняковыми камнями. Это сократило пространство среды обитания для C. n. lincolniana и уменьшило размер их популяции со 115 до всего лишь 54 жуков в 1991 году. С тех пор жуки смогли повторно заселить некоторые края почвы, но важно защитить сокращающуюся среду обитания, которая осталась у этого вида. [7] Этот вид чрезвычайно склонен к вымиранию, потому что не только уменьшаются соленые водно-болотные угодья, в которых они обитают, но и в них очень мало просачиваний и водоемов. [5] На сегодняшний день этот вид потерял более 90% своей среды обитания, страдая от инвазивной растительности растений, выпаса скота, изменений воды и воздействия человека. Урбанизация и использование искусственного освещения отвлекли C. n. lincolniana от их среды обитания, что увеличило их шансы на смерть. Кроме того, отвлечение их от среды обитания мешает самкам откладывать яйца, что обычно происходит ночью. [8]
Использование пестицидов является еще одним фактором, который способствует снижению численности C. n. lincolniana . Три распространенных пестицида , глифосат , бифентрин и имидаклоприд , были изучены на Cicindela circumpicta, чтобы определить их последствия. C. circumpicta является видом, тесно связанным с C. n. lincolniana , и использовался, чтобы обойти эксперименты на уже находящемся под угрозой исчезновения C. n. lincolniana. Окружающие сельскохозяйственные поля помещали этих жуков как в прямой, так и в косвенный контакт через загрязнение воды этими пестицидами. Исследования показали, что глиофосфат не обладает токсичностью. Однако C. circumpicta был очень восприимчив как к имидаклоприду, неоникотиноиду , так и к бифентрину, пиретроиду . Это говорит о том, что чрезмерное использование этих пестицидов, вероятно, является важной причиной снижения численности находящегося под угрозой исчезновения C. n. lincolniana. Вот почему необходимо проводить регулярные испытания на пестициды, чтобы гарантировать, что эти популяции защищены от этих вредных веществ. [6]
Важно изучить различные механизмы защиты этой популяции. Поскольку этот подвид обитает преимущественно в засоленных водно-болотных угодьях Литл-Солт-Крид в округе Ланкастер, штат Небраска, исследование оптимального типа почвы и солености для содействия их выживанию имеет решающее значение. Исследователи определили наилучшие условия для стимуляции откладки яиц у самок для увеличения производства личинок и взрослых особей. Было обнаружено в 2013 году и подтверждено в 2014 году, что существуют значительные различия между типами почв, но не различия в уровнях солености. [12]
Другой способ увеличения этой популяции заключается в разведении жуков в лабораторных условиях и повторном введении их в новые или старые места обитания. Исследователи заполняли различные контейнеры для откладки яиц почвой из родной среды обитания C. n. lincolniana . В каждый контейнер помещали пару взрослых особей, регулируя температуру и влажность. Исследования, выясняющие оптимальный тип почвы и соленость, еще больше максимизировали условия выращивания. Было установлено, что смесь лесса и песка благоприятствует откладке яиц, в то время как не было никакой разницы между добавлением 0,5 М и 0,354 М солевого раствора. Откладка яиц не происходила только на родной почве, что говорит о том, что самки предпочитают смесь лесса и песка родной почве, содержащей больше глины. Это может быть связано с разницей в солености состава почвы, но необходимы дальнейшие исследования. [12]
В 2011 году город Линкольн, Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США, Южный округ природных ресурсов Нижнего Платта, зоопарк Генри Дурли в Омахе, Комиссия по играм и паркам Небраски, Детский зоопарк Линкольна и Университет Небраски объединились для разведения этих жуков в надежде на их повторное включение в популяцию. [12] Усилия по приобретению земли и ее восстановлению являются основной целью восстановления популяции. Партнерство по сохранению засоленных водно-болотных угодий состоит из более чем 15 групп, которые покупают водно-болотные угодья, участвуют в просветительской работе, обучают других и делают многое другое для того, чтобы спасти эти земли. Город Линкольн играет важную роль в этих приобретениях, даже создавая солончаки вдоль ручьев для обитания тигрового жука Солт-Крик. [8]
За последние 30 лет количество мест обитания этого подвида стремительно сокращается. Однако новые места покупаются и управляются для защиты этих жуков. За последние десять лет популяция была относительно стабильной. Исследователи планируют внедрить больше жуков в недавно восстановленные соленые водно-болотные угодья, чтобы облегчить их рост в новых местах без этих жуков. Эти выпуски предназначены для наблюдения за его успехом и дальнейшего сбора важных данных по этой причине. [15]
