Monochamus scutellatus , широко известный как белопятнистый усач , еловый усач , еловый клоп или волосоед , [1] — это распространённый жук -древоточец , встречающийся по всей Северной Америке. [2] Это вид, произрастающий в Северной Америке. [3]
Взрослые особи крупные и черные, с очень длинными усиками; у самцов они могут быть в два раза длиннее тела, но у самок они лишь немного длиннее длины тела. У обоих полов есть белое пятно у основания крыльев, и могут быть белые пятна, покрывающие крылья. И у самцов, и у самок также есть шип на стороне переднегруди . [ 2] Большинство исследований, проведенных по M. scutellatus, сосредоточены на их связи с выжженными лесами и лесозаготовительной промышленностью, [2] [4] [5] [6] [7] при этом интерес также проявляется к их поведению при спаривании. [8] [9] [10]
Взрослые особи питаются преимущественно представителями семейств сосновых и еловых в течение семи дней после появления в период с середины июня до середины августа. После спаривания самки выгрызают небольшие ниши для яиц в мертвых или умирающих деревьях или бревнах, в которые они откладывают по одному яйцу каждая. [2] Оба пола спариваются неоднократно с разными партнерами, и было обнаружено, что самки откладывают в среднем от 15 до 20 яиц за всю жизнь. [2] После того, как личинки вылупляются, они зарываются во флоэму и в камбий , где они продолжают питаться до появления на свет. Жизненные циклы от одного до четырех лет были зарегистрированы в разных областях и конкретных местах обитания. [2] Примерно через неделю после формирования куколок взрослые особи выходят из своего личиночного бревна, прогрызая кору. [2]
В бореальных лесах , где пожар изменил ландшафт, происходят изменения в растительных сообществах и потоке углерода. [6] Это изменение открывает возможности для видов-иммигрантов переселиться в среду обитания, свободную от конкурентов. [4] Несколько групп насекомых, включая род Monochamus , приспособились к использованию этих условий. M. scutellatus является сапроксилическим насекомым, что означает, что по крайней мере часть его жизненного цикла зависит либо от мертвой, либо от умирающей древесины. [6] Для того чтобы эти жуки успешно колонизировали новую среду обитания, например, территорию, выжженную лесным пожаром, она должна быть достаточно высокого качества и находиться на достаточно близком расстоянии.
Исследования показали, что несколько видов Monochamus используют феромоны короедов в качестве кайромонов для быстрого и эффективного поиска подходящих мест обитания для хозяина, что позволяет им посвящать время и энергию другим видам деятельности. [11] В случаях сукцессии после пожаров численность M. scutellatus положительно коррелирует с интенсивностью пожара, численностью и размером сгоревших деревьев, а также расстоянием между сгоревшими и несгоревшими землями. [6] Однако больше личинок, как правило, можно найти в районах с большим процентом несгоревших лесов в радиусе 500 метров, что может быть связано с пищевыми потребностями взрослых жуков. [4]
Взрослые самки, похоже, предпочитают откладывать яйца на деревьях с толстой корой и флоэмой, и, следовательно, на деревьях с диаметром более 8–10 сантиметров. Эти деревья более способны сдерживать потерю воды во время пожаров, сохраняя качество, предпочитаемое самками. [4]
M. scutellatus вносит вклад в экологию леса и может влиять на лесозаготовительную деятельность. Древесные насекомые могут ухудшать эстетику древесины, проделывая отверстия, а также косвенно являясь переносчиками грибков и нематод , которые могут вызывать структурные повреждения. [5]
Эллисон и др. [11] экстраполировали информацию с одного завода в южной части Британской Колумбии, чтобы предположить, что насекомые, сверлящие древесину, могут привести к ежегодному убытку в размере 43,6 млн долларов США в год в Британской Колумбии. С другой стороны, лесозаготовительная промышленность также негативно влияет на популяции жуков. Поскольку сапроксиловые насекомые полагаются на мертвую или умирающую древесину для завершения своего жизненного цикла, должна быть постоянная миграция между местами обитания, поскольку ресурсы разлагаются и появляются новые области для колонизации. [12]
Таким образом, если лесное хозяйство вмешивается в естественные закономерности сукцессии такими методами, как сплошная вырубка , это может вызвать разрыв в непрерывности среды обитания, что может привести к локальному вымиранию вида. [12] С введением спасательной вырубки леса возникли опасения относительно долгосрочных последствий, которые эта практика может иметь для экосистем. Спасительная вырубка леса может напрямую убивать как взрослых жуков, так и их личинок, расчищая земли вскоре после лесных пожаров. Отсрочка этой практики на 3–4 года, достаточное время для того, чтобы популяции завершили жизненный цикл, поможет поддержать выживаемость этих сапроксиловых насекомых. [5]
Было показано, что присутствие M. scutellatus оказывает благоприятное воздействие на круговорот питательных веществ , влияя на микробную активность, количество доступного азота и прорастание флоры, колонизирующей после пожара. [7] Таким образом, хотя жуки-древоточцы, включая M. scutellatus, считаются вредителями лесозаготовительной промышленности, стратегии управления после пожара не должны игнорировать их важность как циклических питательных веществ и стимуляторов роста растений. [7]
Как и у многих других насекомых, у M. scutellatus происходит как внутривидовая, так и межвидовая конкуренция за ресурсы. Хьюз и Хьюз [10] провели эксперименты, чтобы проверить результаты асимметричных состязаний M. scutellatus и M. notatus , восточного соснового усача. Они обнаружили, что у M. scutellatus самки откладывают яйца, которые оплодотворяются самцом, с которым они в данный момент делят парную связь, и уверенность в отцовстве снижается, как только парная связь заканчивается. Следовательно, самки являются самым ценным ресурсом, за который конкурируют самцы.
Что касается самок, то большая часть их межвидовой и внутривидовой конкуренции происходила за отверстия для откладки яиц . Самки M. scutellatus часто тратят более 20 минут, используя свои мандибулы , чтобы выгрызать отверстия для откладки яиц в коре деревьев, что производит очень громкий шум и несет существенный риск обнаружения хищниками. [10] Поэтому для самок очень выгодно красть отверстия, прогрызенные другими самками, чтобы сэкономить время и риск.
Исследование показало, что как внутри видов, так и между ними, состязания между более крупными держателями ресурсов и более мелкими претендентами обычно не обостряются, и держатель ресурсов сохраняет свою территорию, но состязания между более мелкими держателями ресурсов и более крупными претендентами с большей вероятностью перерастут в борьбу с использованием передних и средних конечностей и укусов ног и антенн. Это, вероятно, связано с тем, что виды Monochamus имеют большие, сильные мандибулы, которые способны откусывать конечности или антенны, и обостренные состязания обычно не стоят риска. [10]
M. scutellatus демонстрирует ресурсно-защитную полигинию , систему спаривания, при которой самцы защищают необходимые ресурсы, которые требуются самкам для воспроизводства. [9] Ресурсы в этом случае относятся к качеству ствола дерева, которое завоевал самец; самки предпочитают базальные области ствола с большим диаметром. [8] Затем самки выбирают партнеров в основном на основе своих ресурсов, но когда ресурсы равны, Хьюз и Хьюз [9] заметили, что они предпочитают более крупных самцов. Хотя не было доказано, что большой размер тела наследуется потомством, он все равно может быть показателем приспособленности и качества.
