Melipona scutellaris - Melipona scutellaris

Melipona scutellaris
M. scutellaris Hive.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Учебный класс:Насекомое
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Apidae
Род:Мелипона
Разновидность:
М. scutellaris
Биномиальное имя
Melipona scutellaris
Ареал N. testaceicornis.png
Диапазон М. scutellaris[1]

Melipona scutellaris это эусоциальный безжалостная пчела виды отряда Перепончатокрылые и род Мелипона. Считается выращенным Мелипона виды с наибольшим распространением в северных и северо-восточных регионах Бразилии, с записями из Риу-Гранди-ду-Норти вплоть до Bahia.[1] Его общее название, Урусу, происходит из Тупи «эиру су», что на этом языке коренных народов означает «большая пчела». Их мед очень желателен, и материалы, которые они создают для гнезд, оказались многообещающим источником антибиотикопленочных агентов и обладают избирательностью против линий раковых клеток человека при низких концентрациях по сравнению с нормальными клетками.[2]

Таксономия

Род Мелипона женский

М. scutellaris является членом семьи Apidae из эусоциальный пчелы в заказе Перепончатокрылые, который состоит из муравьев, пчел, ос и пилильщиков. Подсемейство Мелипонини обычно называют «пчелами без жала». Это один из 40 известных видов рода. Мелипона. М. scutellaris имеет общее название «урусу-нордестина» (северо-восток урусу) или «урусу-вердадейра» (истинное уручу), обычно сокращаемое до просто «урусу».

Описание

М. scutellaris рабочие популяций с разных высот показывают морфологические различия. Рабочие из прибрежных колоний имеют темный грудная клетка у рабочих из горных районов светлая грудная клетка, у обоих по пять белых полос и седые волосы. Это изменение связано с влажностью в тех областях, которые влияют на пигментацию. Его корпус крепкий, наличник слегка выпуклый, а лицо относительно узкое. Их длина составляет от 10 до 12 мм.[1]

М. scutellaris был одним из первых видов пчел, одомашненных Potiguara, Кирири, Xucuru, Паташо, Индейцы паяку, тупикуруба и айморэ. Португальские колонизаторы изучили методы выращивания, которые привели М. scutellaris стать одним из наиболее часто выращиваемых видов безжальных пчел на Северо-Востоке.[1]

В их семьях может быть от 4000 до 6000 пчел, а в благоприятных условиях они могут производить до 10 литров меда в год. Это делает этот вид очень привлекательным для коммерческого производства меда, несмотря на дополнительную работу по сбору меда из горшков, где он хранится, избегая заражения.

Распространение и среда обитания

Melipona scutellaris гнездо

М. scutellaris Гнездится в полостях стволов деревьев в тропических лесах Атлантики и широко распространен на северо-востоке Бразилии, где его обычно содержат местные и традиционные пчеловоды для сбора меда, пыльцы и воска.[3] Чтобы построить свои гнезда, М. scutellaris использовать сера, смесь воска и цветов смолы. Ceruman используется в различных пропорциях в горшках для хранения, ячейках для расплода, входных отверстиях и трубах, а также в столбах. Гнезда окружены и защищены структурой, называемой батумом, стеновой пластиной, сделанной из хрупкого церумана, грязи, а иногда и кусочков цветов и листьев. Когда добавляется чрезмерное количество грязи, смесь называется «геопрополис».[4]

В настоящее время этот вид чрезвычайно редок в природе из-за вырубка леса тропических лесов Атлантики для плантаций сахарного тростника. Другие виды пчел, такие как Tetragonisca angustula, также сильно пострадали от вырубки лесов.[5] Разрушительное исследование диких колоний с целью получения ценного меда, который традиционно используется в качестве лекарственного средства, привело к резкому сокращению естественных колоний.[6]

Колонический цикл

Нравиться медоносные пчелы Безжалостные пчелы образуют многолетние ройные колонии. М. scutellaris колонии обычно содержат около 1500 рабочих и возглавляются единственной, когда-то повязанной маткой. Рабочие, гинекологи, а самцы выращиваются индивидуально в клетках аналогичного размера, заполненных кормом для личинок, и запечатываются рабочими сразу после откладки яйца. В Мелипона, маток можно выращивать как в королевских камерах, так и в маленьких. Королевы, выращиваемые в маленьких камерах, называемые девственными матками, меньше обычных маток, потому что они появляются из клеток с выводком, в которых обычно выращиваются только рабочие и самцы. Как нормальные королевы, девственные королевы могут успешно спариваться и возглавлять колонии. Девственные матки и рабочие выращиваются в камерах одинакового размера, и обычно их выращивают в количестве, превышающем потребности колонии.[3]

Продолжительность жизни

Время развития от яйца до взрослой особи составляет около 40 дней. М. scutellaris Средняя продолжительность жизни рабочих составляет всего 31 день, в то время как средняя продолжительность жизни репродуктивных работников составляет 110 дней, что в 3,5 раза дольше, чем у обычных рабочих. Большая продолжительность жизни репродуктивных рабочих, скорее всего, связана с тем фактом, что они не выполняют рискованные или энергетически затратные задачи, такие как добывание пищи, как обычные рабочие. У королевы самая длинная продолжительность жизни - около 175 дней.[3]

Поведение

Кастовое определение

Определение касты у пчел без жала до сих пор полностью не изучено. Существует две основные теории детерминации, и недостаточно убедительных данных, чтобы установить, какая из них верна. М. scutellaris. Одна из теорий гласит, что личинки-самки могут следовать различным путям развития. Рабочие строят королевские камеры для королев, но королевы также могут появляться из обычных клеток, из которых выходят самцы и рабочие. Королевские клетки содержат больше пищи для личинок, а нормальные клетки нет. В нормальных клетках личинки глотают меньше пищи, поэтому они меньше по размеру и помечены как «миниатюрные» или «девственные» королевы. Другая теория формулирует, что во время развития личинки-самки принимают решение стать рабочими или царицами и, следовательно, обладают способностью к самоопределению. Миниатюрные королевы по-прежнему будут получать более высокую награду, будучи маленькой королевой, а не рабочими. Затем они могут быть выбраны рабочими в качестве следующей королевы после смерти активной королевы.[7]

Социальный паразитизм

Во многих случаях девственница М. scutellaris королевы избегают убитых рабочими и покидают собственные гнезда. Во время побега они могут идентифицировать и вторгаться в другие колонии, осиротевшие в результате смерти их первоначальной королевы, матери других пчел в колонии. Эти вторжения обычно происходят на закате, когда рабочие, охраняющие вход в гнездо, менее бдительны. В течение дня пчелы приносят в улей пыльцу и нектар, и многие рабочие остаются начеку, охраняя вход в колонию, чтобы предотвратить кражу их продовольственных запасов.[3] Пробить блокаду сложно. Но в конце дня, когда поиск пищи замедляется и свет гаснет, их бдительность ослабевает, и царицы-паразиты пользуются невнимательностью. Благодаря этой скрытой стратегии пчелы, не имеющие права матки, действуют как социальные паразиты: они могут пользоваться преимуществами посторонних работников и получать выгоду от их работы.[8]

М. scutellaris летающий

Коммуникация

Собирательство М. scutellaris мотивируйте собирающих пчел искать пищу наугад с помощью "толчков", когда они натыкаются на других рабочих. Количество толчков для собиратель коррелирует с количеством пчел, собирающих пчел, но не коррелирует с расстоянием или направлением.[6] М. scutellaris Фуражиры адекватно информируют своих товарищей по гнезду о направлении источника пищи, но их информация о расстоянии скудна и ограничена. Нанятые пчелы покидают улей в направлении, указанном собирателем, и ищут источник пищи, который пахнет, как образец, взятый в улье.[9] До сих пор точно не известно, как они сообщают о местонахождении источника. Полеты наведения и маркировка запахов были исключены из методов общения исследованиями.[6]

Ролевая дифференциация

М. scutellaris является гаплодиплоид, что означает, что у женщин два набора хромосом (диплоид ), получая один комплект от королевы, а другой - от трутня-самца. Между тем, у мужчин-трутней один набор хромосом (гаплоидный ), полученный из неоплодотворенного яйца. Таким образом, генетический состав пчелы-самца происходит полностью от матери, в то время как генетический состав пчелы-самки происходит наполовину от матери, а наполовину от отца. Если пчелиная матка спаривается с одним трутнем, любая из ее дочерей разделяет около 3/4 их генов.[10]

М. scutellaris рабочие

В то время как рабочие могут откладывать неоплодотворенные яйца, которые становятся их сыновьями, гаплодиплоидная система определения пола повышает физическую форму человека за счет косвенного отбора. Поскольку рабочий больше связан с дочерьми королевы (ее сестрами), чем со своим собственным потомством, помощь потомству королевы в выживании способствует распространению тех же генов, которыми обладает рабочий, более эффективно, чем прямое размножение.[11] Благодаря этой системе рабочий М. scutellaris в первую очередь будут действовать как охранники гнезда и искать пищу, пока дроны и королева остаются внутри гнезда.[3]

Защита

М. scutellaris имеют атрофированный жалами, поэтому их нельзя использовать для защиты. Вместо этого они будут защищаться, кусая своих хищников. В течение дня 1 или 2 пчелы будут охранять вход в гнездо. Они будут периодически менять обязанности с другими мужчинами.[12]

Вид довольно ручной. Он нападает на людей только тогда, когда к их гнезду приставали. При этом агрессивное поведение длится всего несколько минут, после чего пчелы успокаиваются и больше не пытаются укусить. Таким образом, пчеловоды обычно не носят никакой специальной защиты при работе с ульями, чтобы проверить их здоровье, собрать мед или скопировать колонию.

Родство

Королева может быть исключена как мать самца, произведенного рабочими, потому что рабочий может передавать своему сыну гены, которыми королева не обладает. Однако рабочие не могут быть исключены как возможные матери самцов, произведенных матками, потому что любые аллель переданный королевой своему сыну, также будет передан рабочим. Было показано, что рабочие вносят значительный вклад в мужское производство.[13]

М. scutellaris демонстрируют немедленную дискриминационную реакцию по отношению к сородичам по сравнению с другими, не являющимися членами их колонии. Они делают это путем распознавания углеводородов, специфичных для видов и колоний. Было высказано предположение, что у входа в гнездо М. scutellaris охранники оценивают запахи других людей, пытающихся проникнуть внутрь, и не пропустят их, если не будет правильного запаха колонии.[4]

Использование человеком

Медовый

Мед М. scutellaris пчелы могут производить до 10 литров в год на семью, в хорошие времена, хотя в среднем от 2,5 до 4 литров в год на семью. В основном жители регионов считают его лекарственным. Мед может иметь противомикробный свойства, которые будут использоваться для лечения ран и ожогов, о чем впервые сообщалось в 1892 году. Его предполагаемые антимикробные свойства могут быть связаны с высокими осмолярность.[14] Из-за высокого содержания воды его следует хранить в холодильнике, если не употреблять сразу.[15]

Геопрополис

Геопрополис, собранный М. scutellaris проявляют антимикробную и антипролиферативную активность. Также было доказано, что он является многообещающим источником антибиотикопленочных агентов и обладает селективностью против человека. рак клеточные линии при низких концентрациях по сравнению с нормальными клетками. Его химический состав выглядит существенно неполярный. Характеристики, показанные химическим анализом, предполагают наличие бензофеноны в качестве активных соединений. Таким образом, геополис представляется многообещающим природным продуктом, который необходимо тщательно изучить с целью выявления новых молекул с терапевтическими свойствами. Поскольку его химический профиль не был полностью описан, а его фармакологический потенциал только начали раскрываться, он требует дальнейшего изучения.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Алвес, Роджерио Миссури; и другие. (2012). "Области естественного распространения Melipona scutellaris Latreille, 1811 (Hymenoptera: Apidae) в штате Баия, Бразилия ". Anais da Academia Brasileira de Ciências. 84 (3): 679–688. Дои:10.1590 / с0001-37652012000300010. PMID  22886160.
  2. ^ а б Кунья, Маркос Гильерме да; Франчин, Марсело; Гальвао, Ливия Камараде Карвалью; Руис, АнаЛусиаТаскагойс де; Карвалью, Жоау Эрнесто де; Икегаки, Масараху; Аленкар, Северино Матиас де; Ку, Хён; Розален, Педро Луис (28 января 2013 г.). «Антимикробная и антипролиферативная активность пчелы без жала. Melipona scutellaris геополис ". BMC Дополнительная и альтернативная медицина. 13 (1): 23. Дои:10.1186/1472-6882-13-23. ISSN  1472-6882. ЧВК  3568042. PMID  23356696.
  3. ^ а б c d е Алвес, Д. А .; Imperatriz-Fonseca, V.L .; Francoy, T. M .; Santos-Filho, P. S .; Nogueira-Neto, P .; Billen, J .; Wenseleers, T. (2009-10-01). "Королева мертва - да здравствуют рабочие: внутривидовой паразитизм рабочих у безжалостной пчелы. Melipona scutellaris". Молекулярная экология. 18 (19): 4102–4111. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2009.04323.x. ISSN  1365–294X. PMID  19744267. S2CID  6901928.
  4. ^ а б Адриана Пианаро; и другие. (2007). «Химические изменения, связанные с вторжением в Melipona scutellaris Колония Мелипона руфивентрис Рабочие ». Журнал химической экологии. 33 (5): 971–984. Дои:10.1007 / s10886-007-9274-5. PMID  17404819. S2CID  32195400.
  5. ^ Брага, JA; Продажи, EO; Соареш Нето, Дж; Конде, ММ; Барт, ОМ; Мария, CL (декабрь 2012 г.). "Цветочные источники в Tetragonisca angustula (Hymenoptera: Apidae) и морфология их пыльцы в атлантическом лесу на юго-востоке Бразилии ". Revista de Biología Tropical. 60 (4): 1491–501. Дои:10.15517 / rbt.v60i4.2067. PMID  23342504.
  6. ^ а б c Майкл Хрнцир; и другие. (2000). "Вербовка пчел без жала, Melipona scutellaris и М. quadrifasciata. II. Возможные механизмы общения ». Apidologie. 31 (1): 93–113. Дои:10.1051 / apido: 2000109.
  7. ^ Рибейро, Марсия де Ф .; Wenseleers, Том; Филью, Персио де Сан-Сантос; Алвес, Дениз де А. (2006). «Миниатюрные королевы у пчел без жала: основные факты и эволюционные гипотезы». Apidologie. 37 (2): 191–206. Дои:10.1051 / apido: 2006023.
  8. ^ Ван Ойстэйен, Аннет; Араужо Алвес, Дениз; Калиари Оливейра, Рикардо; Лима ду Насименту, Даниела; Сантос-ду-Насименту, Фабиу; Биллен, Йохан; Венселирс, Том (01.09.2013). "Подлые королевы в Мелипона пчелы выборочно обнаруживают и проникают в бескамные семьи ». Поведение животных. 86 (3): 603–609. CiteSeerX  10.1.1.309.6081. Дои:10.1016 / j.anbehav.2013.07.001. S2CID  12921696.
  9. ^ Харау, Стефан; Hrncir, Майкл; Зукки, Роналду; Барт, Фридрих Г. (2000). "Вербовка пчел без жала, Melipona scutellaris и М. quadrifasciata. I. Собирательство в источниках пищи, различающихся по направлению и расстоянию ". Apidologie. 31 (1): 81–91. Дои:10.1051 / apido: 2000108.
  10. ^ Синерво, Барри (1997). Родственный отбор и гаплодиплоидия у социальных перепончатокрылых.
  11. ^ Фостер, Кевин Р. (2001). «Влияние предвзятого отношения к половому признаку на эволюцию полицейской деятельности рабочих в сообществах перепончатокрылых» (PDF). Американский натуралист. 158 (6): 615–623. Дои:10.1086/323588. PMID  18707355. S2CID  46052954.
  12. ^ Couvillon, M.J .; Wenseleers, T .; Imperatriz-Fonseca, V.L .; Nogueira-Neto, P .; Ратниекс, Ф. Л. У. (01.01.2008). «Сравнительное исследование на пчелах без жала (Meliponini) показывает, что размер входа в гнездо предопределяет движение и защиту». Журнал эволюционной биологии. 21 (1): 194–201. Дои:10.1111 / j.1420-9101.2007.01457.x. ISSN  1420-9101. PMID  18021200. S2CID  12583268.
  13. ^ Тот, Ева; Strassmann, Joan E .; Ногейра-Нето, Паулу; Imperatriz-Fonseca, Vera L .; Квеллер, Дэвид К. (2002-12-01). «Производство самцов у пчел без жала: переменные исходы конфликта между маткой и рабочими». Молекулярная экология. 11 (12): 2661–2667. Дои:10.1046 / j.1365-294X.2002.01625.x. ISSN  1365–294X. PMID  12453248. S2CID  15541378.
  14. ^ Мэддокс, Сара Э; Дженкинс, Ровена Э (01.11.2013). «Мед: сладкое решение растущей проблемы устойчивости к противомикробным препаратам?». Будущая микробиология. 8 (11): 1419–1429. Дои:10.2217 / fmb.13.105. ISSN  1746-0913. PMID  24199801.
  15. ^ Carvalho CA; и другие. (2001). «Спектр пыльцы меда пчелы« уручу »(Melipona scutellaris Латрей, 1811 г.) ". Braz. J. Biol. 61 (1): 63–67. Дои:10.1590 / s0034-71082001000100009. PMID  11340463.