Paulista Polybia

Polybia paulista
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Animalia
Gromada:	stawonogi
Klasa:	owady
Zamówienie:	błonkoskrzydłe
Rodzina:	Vespidae
Podrodzina:	Polistyń
Rodzaj:	Polibia
Gatunek:	Paulista
Nazwa dwumianowa
Paulista Polybia Iheringa 1896

Polybia paulista to gatunek osy eusocjalnej występujący w Brazylii , Paragwaju i Argentynie .

Jad P. paulista zawiera peptyd o potencjalnym zastosowaniu jako substancja chemioterapeutyczna o nazwie Polybia-MP1.

Siedlisko

Polybia paulista występuje w tropikalnych obszarach Argentyny, Paragwaju i jest powszechna w Brazylii, szczególnie w São Paulo. Gniazdowanie i kolonizacja mają zwykle miejsce na obszarach, na których są chronione przed warunkami atmosferycznymi. W tym samym miejscu mogą znajdować się do trzech kolonii, a roje występują okresowo. Początkowy rozwój gniazda rozpoczyna się rojeniem lub ucieczką, podczas której pierwszy grzebień służy do przymocowania gniazda do podłoża. Na pierwszym grzebieniu rozwinęły się otoczki, ale nie znaleziono jaj ze względu na niski wskaźnik przeżywalności. W tym okresie duży procent kolonii znajduje się na zewnątrz gniazda ze względu na brak dostępnej przestrzeni wewnątrz gniazda. Tworzy to ciasne skupisko os wokół gniazda, co ogranicza dostęp do gniazda drapieżnikom, takim jak mrówki. Rój na zewnątrz gniazda nie jest już obecny w okresie około 10 dni. Czas ten może się zmieniać w zależności od pory roku, wyższe temperatury pozwalają na szybsze tempo pracy os, powodując szybszą budowę gniazda.

Następuje przerwa w budowie gniazda, aby umożliwić pojawienie się larw, co ma na celu przeznaczenie zasobów na rozwój larw. Po pojawieniu się larwy ostateczny grzebień jest budowany około 12 dni; z końcową liczbą grzebieni 5-6. Zakres wielkości kolonii w całym okresie rozwoju gniazda, szczególnie w fazie energetyzowania, jest około 4500 os i do 13 000 os podczas produkcji samców. Liczby matek również wahają się w trakcie rozwoju kolonii, ponieważ P. paulista są poligeniczne, istnieje ciągła rekrutacja młodych matek. Dlatego w całym cyklu kolonii w gnieździe znaleziono liczbę od 10 do 94 królowych.

Zachowania społeczne

gniazdo P. paulista

Polybia paulista to osy założycielskie, które są wysoce złożonymi społecznościami społecznymi. Zróżnicowana organizacja struktury społecznej tworzy różne lokalizacje rozbiorowe, gromadzące i transportujące lub przechowujące zasoby. W koloniach istnieje podział pracy oparty na zróżnicowaniu wiekowym i kastowym; młode kasty mają niskie ryzyko związane z obowiązkami w gnieździe, kasty miraży są zaangażowane w zewnętrzne czynności związane z gniazdami, takie jak budowa i obrona przed drapieżnikami lub pasożytami, a starsze kasty wykonują obowiązki wysokiego ryzyka, takie jak żerowanie. Wyznaczeni pracownicy w kolonii mają za zadanie budowę gniazda, żerowanie, karmienie lęgów i obronę kolonii.

Plądrowanie

Żerowanie jest istotną częścią przetrwania kolonii, ponieważ umożliwia wzrost kolonii i relacji ekologicznych między kolonią a ekosystemem. Głównym wpływem żerowania jest temperatura, gdzie wzrost temperatury powoduje wzrost żerowania. Jest to zwykle spowodowane zwiększonym zapotrzebowaniem na wodę do chłodzenia gniazda, jeśli pracownicy nie są w stanie schłodzić gniazda poprzez wachlowanie skrzydłami. Woda jest następnie rozprowadzana na plastrach i kopertach, co pozwala na obniżenie temperatury gniazda poprzez parowanie. Zaobserwowano, że żerowanie odbywa się w określonym zakresie temperatur, od 19,5°C do 32°C. Temperatura reguluje również żerowanie podczas lotu, osy nie mogą latać, dopóki nie zostanie osiągnięta wyraźna temperatura klatki piersiowej. Można to zrobić za pomocą czynników środowiskowych lub od pracowników napinających mięśnie latające w celu zwiększenia temperatury klatki piersiowej. Wilgotność i intensywność światła mają różne skutki wpływu na żerowanie, ale wydają się korelować z temperaturą.

Istnieją cztery ważne elementy, które P. paulista preferencyjnie paszy po. Pierwszym z nich jest woda, która jest gromadzona przez cały rok i wykorzystywana do kontroli temperatury, budowy gniazd i procesów metabolicznych. Żeruje się również włókno roślinne lub pulpę, które zazwyczaj zbiera się w miesiącach od sierpnia do września i od grudnia do stycznia. Zmacerowane włókno drzewne przetworzone na miazgę służy do naprawy komórek i otoczek, a także do budowy gniazd. Białko zwierzęce jest również zbierane przez cały rok i służy do karmienia larw. Zapotrzebowanie na białko zwierzęce zależy od liczby niedojrzałych osobników w kolonii i cyklu, w jakim obecnie znajduje się rodzina. Wreszcie węglowodany są wytwarzane przez cały rok w celu uzyskania energii i są ważne w diecie dorosłych os. Wydaje się, że osy żywią się głównie owocami kaktusów i skupiają się na gatunkach kaktusów, których jest dużo i są łatwo dostępne o tej porze roku.

Reprodukcja

W kolonii os papierowych lubiących rój występuje wiele królowych, w zależności od cyklu i rozwoju kolonii. Młode królowe są zwykle morfologicznie podobne do robotnic, ale można znaleźć pewne różnice u starszych królowych, na ogół pod względem wielkości fizycznej. Królowe żyją do 1 roku, podczas gdy cykl życia robotnic trwa 30 dni, przy czym pierwszy dzień lotu przypada na około 6 dnia) Dominacja królowej jest przypisywana dominacji społecznej, która jest uważana za zachowanie i przesunięcie kolonii z dążenie do monoginii. Podobnie jak wielkość fizyczna królowej, gdzie obserwuje się, że młodsze matki zastępują starsze matki w oparciu o rozwój wielkości.

Królowe mają zdolność przechowywania nasienia w spermatece i używają jej, gdy jej jaja muszą zostać zapłodnione. Koperty są tworzone na plastrach w celu ochrony komórek lęgowych podczas składania jaj. Rozwój otoczek pomaga regulować powszechny problem utraty wody w jajach, co powoduje, że embriogeneza staje się uśpiona. Jaja rozwijają się w robotnice przez cały rok i odbywają się w okresach przejściowych.

Polybia paulista ma 5 stadiów larwalnych i umożliwia wzrost i rozwój wielu cech morfologicznych. Rozmiar głowy zwykle wzrasta wraz z stadium rozwojowym, ale wielkość wzrostu zależy od wpływów biotycznych i abiotycznych. Z każdym stadium rozwojowym następuje przyrost masy ciała, gruczołów ślinowych i żuchwy, a rozwój związany jest z relacjami społecznymi i zadaniami wykonywanymi w kolonii. Szczególnie ząb boczny w żuchwie rozwija się w czwartym stadium rozwojowym, otwierając przetchlinki w drugim stadium rozwojowym, a obecność kolców w szczęce po piątym stadium rozwojowym.

Obrona

Polybia paulista był obecnie przedmiotem badań ze względu na jego potencjalną zdolność do stosowania jako substancja chemioterapeutyczna. Obecnie zidentyfikowano 6 głównych peptydów, które stanowią 3% z 70% składu jadu. Sześć peptydów to mastoparnas polybia MP-I i -II, które indukują degranulację komórek tucznych, Polybines-I i -II, które są N-końcowymi acetylowanymi peptydami, które biorą udział w działaniach zapalnych, Polybia-CP, który jest peptydem chemotaktycznym dla leukocytów polimorfojądrowych i peptydy na mostkach dwusiarczkowych, które promują wydzielanie insuliny z komórek beta.

Osy używają jadu do wywoływania działań mnemotechnicznych u użądlonych ofiar poprzez reakcję zapalną na toksyny i powodowanie fizycznego dyskomfortu. Toksyny są wytwarzane przez peptydy, które mają wiele działań, takich jak powstawanie obrzęków bólowych, hemoliza, chemotaksja PML i większość degranulacji komórek. Różnorodność składu peptydów jadu u osobników wewnątrz i między gniazdami tworzy różne moce i toksyczność. Umożliwienie osom obrony przed ogromną liczbą drapieżników.

Niskocząsteczkowe związki jadu os powodują działanie przeciwdrgawkowe i przeciwlękowe w testach biologicznych; które mogą być stosowane w leczeniu padaczki. Sugeruje się, że Polybia MP-I jest nową strategią terapeutyczną w leczeniu raka prostaty i raka pęcherza moczowego, ze względu na jego stosunkowo niższą cytotoksyczność wobec komórek nienaruszonych.

Badania wykazały również, że jad P. paulista zawiera środek przeciwdrobnoustrojowy Mastoparan, który hamuje wszystkie formy rozwojowe Trypanosoma cruzi , pasożyta odpowiedzialnego za chorobę Chagasa .

Potencjał chemioterapeutyczny Polybia-MP1

Polybia paulista zawiera peptyd Polybia-MP1, który powoduje zwiększoną przepuszczalność w komórkach zawierających fosfolipidy fosfatydyloserynę (PS) i fosfatydyloetanoloaminę (PE) na błonie zewnętrznej. Ponieważ komórki nowotworowe posiadają fosfolipidy PS i PE na zewnątrz błony komórkowej, w przeciwieństwie do komórek nienowotworowych, gdzie zwykle pozostają po wewnętrznej stronie błony komórkowej, są podatne na działanie peptydu, który powoduje zwiększoną przepuszczalność komórki do tego stopnia, że cząsteczki krytyczne dla funkcjonowania komórki mogą wyciekać.

Konieczne są dalsze badania, aby upewnić się, że Polybia-MP1 jest bezpieczny do stosowania jako lek chemioterapeutyczny.

Pasożytnictwo

Polybia paulista są zarażone przez pasożyty strepsipteran i nieopisaną gregarynę . Oba te pasożyty wnioskują, że hemocoel jest panem dorosłych. Strepsipteran manipuluje całkowitym rozmiarem ciała robotnic i powoduje, że robotnice opuszczają gniazdo po pojawieniu się w wieku dorosłym. Stwierdzono, że gregaryna powoduje, że robotnice mają większe rozmiary ciała, ale stwierdzono, że te pasożyty preferują większe rozmiary ciała robotnic i przedłużają rozwój larw, co pozwala im rosnąć.