Derocephalus angusticollis

Derocephalus angusticollis
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Animalia
Gromada:	stawonogi
Klasa:	owady
Zamówienie:	muchówki
Rodzina:	Neriidae
Rodzaj:	Derocefal
Gatunek:	D. angusticollis
Nazwa dwumianowa
Derocephalus angusticollis Enderleina , 1922
Synonimy
Telostylinus bivittatus Cresson , 1926

Derocephalus angusticollis to mucha z rodziny Neriidae . Zazwyczaj można je znaleźć na wschodnim wybrzeżu Australii , w pobliżu gnijącej roślinności. Gromadzi się na gnijącej korze drzew, takich jak Acacia longigolia i inne drzewa w Nowej Południowej Walii i południowym Queensland . Muchy D. angusticollis występujące na wolności mają przyspieszone tempo rozwoju i wiek śmiertelności w porównaniu z tymi w niewoli. Derocephalus Cechą charakterystyczną muchy neriidowej jest to, że wykazuje dymorfizm płciowy. Samce mają większą budowę, a także przesadne cechy fizyczne, takie jak szersza głowa i dłuższe kończyny. Pewne cechy fenotypowe zależą od diety rodziców.

D. angusticollis praktykuje poliandryczne zachowania godowe. Samce biorą udział w praktyce pilnowania partnera, podczas której używają nóg do trzymania samicy podczas kopulacji i odpychania rywalizujących samców. U tej muchy można znaleźć konflikt seksualny, ponieważ samice mają zwinięte jajowody , które prowadzą do ich spermatek . Aby samiec mógł dotrzeć do plemników w celu zdeponowania ich nasienia, nastąpiła antagonistyczna koewolucja samców posiadających giętki edeag.

Opis

Podobnie jak inne muchy w obrębie Neriidae, D. angusticollis ma charakterystyczne włosie grzbietowo-środkowe, zlokalizowane głównie na klatce piersiowej jako znacznik identyfikacyjny. Liczba par włosia jest różna w obrębie rodzaju; D. angusticollis ma zwykle dwie pary zamiast jednej. Zaobserwowano różnice w częściach innych niż klatka piersiowa. Niektóre muchy miały brak włosia lub mniej włosia niż średnia ze względu na czynniki genetyczne i czynniki środowiskowe, takie jak jakość diety.

Dymorfizm płciowy

Derocephalus angusticollis wykazywały dymorfizm płciowy , przy czym samce często prezentowały się jako większe i miały bardziej przesadzone cechy niż samice. W szczególności samce mają zwykle wydłużone głowy, czułki i nogi niż ich odpowiedniki płci żeńskiej. Stopień dymorfizmu zależy od genetyki, a także diety rodziców, jak opisano poniżej. Przesadzone cechy samców mogą im pomóc w walce męsko-męskiej.

Dieta

Dieta much składa się z gnijącej roślinności, kory, pleśni i soków . Jedno szczególne badanie wykazało, że dieta bogata w składniki odżywcze dla tej muchy zawierała wyższą białka i węglowodanów . Stwierdzono, że w szczególności jakość diety rodziców ma wpływ na fenotyp potomstwa. Stwierdzono, że matki z dietą bogatą w składniki odżywcze składają większe jaja, które również rozwijają się szybciej. Podobnie ojcowie wychowani na dietach bogatych w składniki odżywcze mieli większe dorosłe potomstwo, co poprawiało ogólną sprawność potomstwa.

Naukowcy wykazali, że wczesne różnice w zawartości składników odżywczych mogą wpływać na zdolność D. angusticollis do pomyślnego starzenia się. Stan wczesnego życia samców był manipulowany przez zróżnicowaną zawartość składników odżywczych w diecie larw, a interakcje, jakie dorosłe samce miały w późniejszym życiu z innymi dorosłymi samcami, były również celowo kontrolowane i manipulowane w eksperymencie. Samce karmione wysokimi poziomami składników odżywczych jako larwy były w stanie rozwijać się szybciej i wcześniej osiągały szczyt reprodukcji. Samce z dietą bogatą w składniki odżywcze również doświadczały szybszego starzenia się reprodukcyjnego i ostatecznie umierały wcześniej niż ich źle odżywiani odpowiednicy. Wysoki stan odżywienia we wczesnym okresie życia wiąże się z szybkim starzeniem się, nawet przy braku konfliktów męsko-męskich, które szkodzą długowieczności.

Wpływ jakości pożywienia na sprawność samców jest specyficzny dla ich diet rozwojowych. Tam, gdzie samce much D. angusticollis hodowane na diecie ubogiej w składniki odżywcze rozwinęłyby mniejsze jądra i gruczoły dodatkowe, podczas gdy te, które były już dorosłe na bogatej diecie, nie wykazywały żadnych efektów. Ilość białka, a także wiek dorosłego samca mogą również wpływać na żywotność ich potomstwa. Tam, gdzie młodsi dorośli mężczyźni z mniejszą ilością białka w swojej diecie mieli mniej żywotne potomstwo, jednak wraz z wiekiem żywotność ich potomstwa wzrasta.

Gody

Derocephalus angusticollis praktykuje poliandryczne zachowania godowe. U tego gatunku zbadano możliwość niegenetycznego mechanizmu dziedziczenia. Naukowcy zbadali D. angusticollis w poszukiwaniu dowodów telegonii , co sugeruje, że poprzedni partnerzy mogli wpływać na cechy potomstwa wychowywanego przez kolejne samce kojarzące się z tą samą samicą. Samce są w stanie przenosić warunki uzyskane w środowisku poprzez ojcowski wpływ na wielkość ciała potomstwa. Eksperymentalnie wykazano, że efekty te pochodzą od poprzedniego samca, z którym samica się kojarzyła, a nie od genetycznego ojca potomstwa. Obecność telegonii zaobserwowano tylko wtedy, gdy samice były narażone na kontakt z pierwszym samcem po kryciu, co sugeruje, że mechanizm jest zależny od nasienia i nie jest skorelowany z mechanizmami wyboru samicy.

Morfologia

Mężczyzna

Męskie genitalia składają się z dwóch głównych elementów: edeaga i epandrium. Epandrium, które znajduje się na dystalnym końcu odwłoka tuż przed edeagiem, jest strukturą używaną przez samce do podniesienia jajowodu samicy w celu uzyskania dostępu do przewodu rozrodczego i ułatwienia wprowadzenia edeaga. Aedeagus samca składa się z trzech części: części podstawowej, środkowej i dystalnej. Sekcja podstawowa i środkowa, które są połączone zawiasem, który umożliwia elastyczność edeagu. Z kolei jego elastyczność daje samcom możliwość rozłożenia edeaga wewnątrz samicy, manewrowania przez zwinięte przewody samic w celu dotarcia do miejsca nasienia i uwolnienia plemników. W porównaniu z muchami T. lineolatus , D. angusticollis ma większy sztywny kolec na końcu dystalnej części. Kiedy genitalia są cofnięte, elastyczność dystalnej części pozwala na zwinięcie jej u podstawy epandrium.

Kobieta

Kobieca anatomia rozrodcza składa się z trzech głównych elementów: jajowodu , kaletki kopulacyjnej i spermateki. Kiedy nie jest używana do kopulacji, bursa copulatrix jest wygięta w kształcie litery S zamiast prostej. Derocephalus angusticollis mają trzy plemniki otoczone mięśniami i mają kulisty kształt: jeden w przewodzie przednim, a dwa pozostałe w przewodzie tylnym. Przewody, które prowadzą do tych plemników, miejsca, w którym przechowywane są plemniki, są kręte i zwinięte, co z kolei doprowadziło do przykładowej koewolucji antagonistycznej , gdy z kolei samce rozwinęły elastyczne edeagi.

Rywalizacja seksualna

Walczący

Stwierdzono, że samce angażują się w walki o terytorium, w szczególności o miejsca zbiorcze, w których występuje wiele samic. Dominujący samiec, który wygra, będzie nadal bronił terytorium po zakończeniu walki, podczas gdy podporządkowany samiec przenosi się na mniej zaludniony obszar. Rywalizacja między samcami rozpoczyna się od oceny wzrostu ich przeciwnika, a decyzja, czy rzucić wyzwanie przeciwnikowi, czy nie, zależy od rozmiaru. Tylko wtedy, gdy muchy są podobnej wielkości, będą walczyć. , że w porównaniu z innymi muchami z tej samej rodziny D. angusticollis unika walki z samcami większymi od siebie. W związku z tym, jeśli spełniony jest warunek, że przeciwnik jest podobnego wzrostu lub mniejszy, samiec rzuca wyzwanie rywalowi, unosząc przednią część ciała i przednie kończyny pod ostrym kątem. W bitwie samce będą wtedy używać głowy, czułków i przednich nóg przeciwko przeciwnikowi.

Zaloty i pilnowanie partnera

Kopulacja jest inicjowana przez samca dosiadającego samicę od tyłu. Naukowcy zaobserwowali jednak, że ta mucha bierze udział w pilnowaniu partnera, w którym samiec używa nóg do trzymania samicy, a także przednich łap, aby uniemożliwić innym samcom zbliżenie się do samicy podczas kopulacji.

Konflikt seksualny

Zaobserwowano, że samice opierają się kojarzeniu z samcem zarówno przed kopulacją, jak iw jej trakcie. Przed kopulacją samica może stawić opór, uciekając, nie podnosząc jajowodu (uniemożliwiając w ten sposób samcowi dostęp do jej dróg rodnych) lub używając tylnych nóg do kopania samców, którzy próbują ją dosiąść. Jeśli samiec nadal jest w stanie dosiadać konia i angażować się w kopulację, samice mogą nadal stawiać opór, używając nóg do kopnięcia samca. Innym sposobem konfliktu seksualnego jest tajemniczy wybór kobiet , w którym zwinięcie żeńskiego układu rozrodczego współewoluowało w taki sposób, że odnoszący sukcesy samce to ci, którzy są w stanie manewrować takimi zwojami, aby ich plemniki dotarły do ​​nasienników.

Zachowanie społeczne

Samice są mniej aktywne i większość czasu spędzają na tym samym obszarze, pijąc sok z uszkodzonych drzew. Samice mogą gromadzić się w tym samym miejscu składania jaj, a także zachowywać się bardziej agresywnie w stosunku do innych. Ich agresywne zachowania różnią się od zachowań samców, takich jak machanie skrzydłami lub używanie przednich nóg do walki z innymi samicami. I odwrotnie, samce są bardziej aktywne w poruszaniu się po miejscach skupienia, konkurując o partnerów, szukając ich i kopulując z nimi. Niektórzy argumentowali, że to bardziej aktywne zachowanie zwiększa ich widoczność i prawdopodobieństwo kontaktu z drapieżnikami.

Sygnalizacja chemiczna

Derocephalus angusticollis podczas interakcji społecznych wykorzystuje sygnalizację chemiczną na podstawie poziomów węglowodorów kutykularnych (CHC). Zaobserwowano, że obie płcie zmieniają poziomy CHC w zależności od tego, gdzie mieszczą się w społecznej hierarchii dominacji. Podwładni wykazują podobne wzorce między płciami, podczas gdy muszki dominujące mają różne wzorce poziomów CHC.

Wrogowie

Głównym drapieżnikiem polującym na ten gatunek są scynki ( Eulamprus tenuis ). W naturze skinki podkradają się do much od dołu. Podczas niektórych badań, które wymagały identyfikacji much za pomocą znaczników, istniała obawa, że ​​znaczniki zwiększają ryzyko drapieżnictwa, ponieważ znaczniki były przymocowane do brzucha, aby były widoczne z góry. Jednak ze względu na to, że drapieżniki podkradają się do swojej ofiary od dołu, badacze spekulowali, że znaczniki identyfikacyjne na górnej części muszek, używane w obserwacjach, mogą nie czynić ich bardziej widocznymi, ponieważ pole widzenia scynków jest ograniczone do dolnej połowy muchy. latać.

Długość życia w niewoli a na wolności

W badaniu, w którym porównano dzikie i trzymane w niewoli muchy D. angusticollis , naukowcy zaobserwowali różnice zarówno pod względem szybkości rozwoju, jak i wieku śmiertelności. Muchy na wolności przyspieszyły rozwój i nie żyły tak długo, jak te w niewoli. Jest to prawdopodobnie spowodowane różnymi warunkami panującymi na wolności (wysokie temperatury, ryzyko drapieżnictwa), w przeciwieństwie do kontrolowanych warunków w laboratorium.