Parnassius smintheus -Parnassius smintheus

Parnasjan Gór Skalistych
Parnassius smintheus 5518.JPG
Klasyfikacja naukowa edytować
Królestwo: Animalia
Gromada: Stawonogi
Klasa: Owady
Zamówienie: Lepidoptera
Rodzina: Papilionidae
Rodzaj: Parnasjusz
Gatunki:
P. smintheus
Nazwa dwumianowa
Parnassius smintheus

Parnassius smintheus , parnas Gór Skalistych lub apollo Gór Skalistych , jest motylem występującym na dużych wysokościach w Górach Skalistych w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie . Jest członkiem rodzaju śnieżnego Apollo ( Parnassius ) z rodziny paziowatych ( Papilionidae ). Motyl ma kolor od białego do jasnożółtobrązowego, z czerwonymi i czarnymi znaczeniami, które wskazują drapieżnikom, że jest niesmaczny.

Parnassius smintheus żywi się głównie liśćmi Sedum lanceolatum jako larwy i nektarem jako osobniki dorosłe. Motyl ma tendencję do przebywania na łąkach i unika lasów , ponieważ zdecydowanie preferuje światło. Samce tego gatunku często latają z łąki na łąkę, aby znaleźć samice i zasoby pożywienia, podczas gdy samice częściej unikają latania. Wydaje się, że samce mają wybór partnera w tym gatunku, ponieważ wychodzą z poczwarek wcześniej niż samice i patrolują samice, zdecydowanie preferując nowo powstałe samice, które jeszcze nie latały.

Chociaż gatunek nie jest jeszcze zagrożony , zmiany klimatyczne i działalność człowieka w ciągu ostatnich kilku dekad zmniejszyły jego żywotne siedliska i proces ten trwa nadal.

Zasięg i siedlisko

Siedlisko

Zasięg występowania tego motyla opiera się głównie na Górach Skalistych , które obejmują Kanadę i Stany Zjednoczone . Obejmuje to górzyste obszary Jukonu , Alaski i Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie oraz tak daleko na południe, jak Nowy Meksyk w Stanach Zjednoczonych.

P. smintheus często występuje na łąkach alpejskich i subalpejskich . Stwierdzono, że samce tego gatunku preferowały łąki o większej obfitości kwiatów nektarowych i większej ilości rośliny żywicielskiej Sedum lanceolatum . Preferowali także łąki z większą liczbą samic swojego gatunku. Samce mogą pobierać próbki z dwóch lub więcej łąk, aby uzyskać informacje o ich względnej jakości. Sugeruje się, że ta preferencja samców do łąk o większych zasobach pokarmowych może wynikać z ich zwiększonego zapotrzebowania na energię, ponieważ spędzają znacznie więcej czasu na lataniu niż samice. W przeciwieństwie do tego, samice motyli nie preferowały łąk z większą ilością kwiatów nektarowych lub roślin żywicielskich, ani większej liczby samców.

Zasoby żywności

Roślina pokarmowa dla larw: Sedum lanceolatum

Podstawowym żywicielem larwalnym jest Sedum lanceolatum , rozchodnik włóczni, żółto-kwiatowa wieloletnia soczysta, powszechna na skalistych siedliskach w zachodniej Ameryce Północnej . Rośliny żywicielskie larwalne może zawierać inne rzadziej rozchodnika gatunków, w tym S. divergens , S. oreganum , S. stenopetalum , i S. integrifolium . Rośliny spożywcze najczęściej rosną na stromych, dobrze przepuszczalnych, żwirowych zboczach. Najczęściej można je znaleźć 20-40 metrów nad linią drzew. Roślinożercy rzadko żerują na S. lanceolatum , ponieważ wytwarza ona odstraszający cyjanoglikozyd , sarmentozynę, więc istnieje niewielkie ryzyko przypadkowego żerowania larw w wyniku spożycia rośliny spożywczej.

Larwy również sekwestrują sarmentozynę z rośliny w swoich ciałach dla własnej obrony. Jednak stwierdzono, że jeśli roślina S. lanceolatum zostanie fizycznie uszkodzona za pomocą środków mechanicznych, larwy żywiące się nią mają zmniejszone tempo wzrostu, prawdopodobnie z powodu indukowanej obrony przez samą roślinę. Podczas gdy uszkodzenia powodowane przez owady nie powodują obrony roślin, uszkodzenia spowodowane żerowaniem przez larwy indukują obronę rośliny. W związku z tym larwy często śpieszą się z pożywieniem, a następnie w ciągu okna czasowego przechodzą na inną roślinę żywicielską, oferując najwyższą jakość odżywczą. Larwy zazwyczaj żerują i opuszczają roślinę w mniej niż pół godziny. Od listopada do lutego liście ich rośliny pokarmowej są śmiertelnie toksyczne dla larw, ale przez resztę roku larwy żerują i rozwijają się normalnie. Jeśli śnieg topnieje przed marcem, jaja wylęgają się, gdy larwa jest jeszcze toksyczna, a larwy giną.

Reprodukcja i cykl życia

Reprodukcja

Zachowanie w poszukiwaniu partnera

Samce tego gatunku często mają słabe rozróżnianie wzrokowe, więc badają wszystkie latające lub siedzące obiekty o przybliżonej wielkości i kolorze samic ich gatunku. Rozpoznają samice przede wszystkim po ich jasnym kolorze, więc chętnie gonią za małymi niebieskimi lycaenidami, jak za dużymi, białymi motylami, ale ignorują ciemniejsze motyle, takie jak fritillary . Samce wyłaniają się z poczwarek przed samicami, aby patrolować nowe samice na dużym obszarze. Patrolują, przelatując nad dużymi obszarami, a następnie badając wszelkie odpoczywające lub latające samice po ich zauważeniu. Samce nieustannie latają na duże odległości w poszukiwaniu samic, zatrzymując się tylko po to, by wygrzewać się lub nakarmić.

Wybór partnera

Samce kojarzą się z młodymi samicami, preferując samice, które jeszcze nie rozwinęły skrzydeł. Samice łączą się w pary tylko raz, składają jaja tylko raz i dojrzewają przez całe życie, dzięki czemu najmłodsze samice mają największy potencjał sprawności i są wybierane przez samce. Istnieją również dowody na to, że samice wydzielają feromon wytwarzany w stadium poczwarki, ale jego działanie słabnie z czasem. Okno możliwości kopulacji samicy wydaje się być raczej krótkie, ograniczone do około trzech dni. Samice tego gatunku nie mają gwarancji kojarzenia się, a szacuje się, że około 14% samic nigdy nie łączy się w pary. Sukces krycia samic jest skorelowany z wielkością populacji, gdzie zmniejszony sukces krycia samic zaobserwowano przy niskim zagęszczeniu populacji , a większy sukces przy wyższym zagęszczeniu populacji. Jednak inne badania sugerują, że sukces krycia samic zmniejsza się wraz ze wzrostem zagęszczenia, prawdopodobnie z powodu rywalizacji mężczyzn i mężczyzn o krycie.

Zachowanie godowe

Wtyczka współpracująca w brzuchu kobiety

Gatunek nie ma zalotów . Zamiast tego samce po prostu nurkują na samicę po jej znalezieniu i zmuszają ją do upadku na ziemię, jeśli jeszcze jej tam nie ma, i przymusowo próbują kopulować. Jest to skuteczne, jeśli kobieta jeszcze się nie skojarzyła, ale zwykle nieskuteczna, jeśli już się skojarzyła, ze względu na zatyczkę kryjącą , małą woskową zatyczkę umieszczoną na brzuchu samicy przez samca, aby zapobiec przyszłej kopulacji. Nieudane krycie może trwać godzinę lub dłużej, zanim samica ucieknie. Jeśli samica jest niechętna do kojarzenia się, może szczelnie zamknąć skrzydła, gdy samiec zbliża się, próbując uniknąć bycia zauważonym.

Prezenty ślubne

Po kopulacji samiec umieszcza woskową zatyczkę narządów płciowych na końcu brzucha samicy, zatyczkę godową , aby zapobiec ponownemu kojarzeniu się samicy. Zawiera plemniki i składniki odżywcze dla samicy. Dzięki temu samiec jest jedynym, który zapłodni jaja samicy. Czasami pasująca zatyczka nie jest prawidłowo osadzona, co oznacza, że ​​pokryta samica może czasami być obecna bez zatyczki lub pokryty samiec może pojawić się z zatyczką utrzymywaną w zapinkach . Nie wykazano jednak różnicy w liczbie jaj złożonych przez samice z korkiem godowym i samice bez korka, co wskazuje, że składniki odżywcze pochodzące od samców odgrywają znikomą rolę w płodności samic . Sugeruje to, że u tego gatunku główną rolą wtyczki jest zapobieganie wielokrotnemu kojarzeniu samicy motyla.

Składanie jaj

Składanie jaj lub składanie jaj odbywa się wokół rośliny żywicielskiej Sedum lanceolatum , ale nie na samej roślinie żywicielskiej. Samice mają tendencję do poszukiwania dobrej jakości łąk, na których występuje S. lanceolatum , chociaż nie jest wymagana duża gęstość roślin żywicielskich . Zachowają jaja i pokonują większe odległości, aby znaleźć odpowiednie łąki przed złożeniem jaj. Jest prawdopodobne, że istnieje jakaś chemiczna lub fizyczna wskazówka larwalnej rośliny żywicielskiej, która stymuluje samice do składania jaj w ich pobliżu. Nie jest tak dobrze zrozumiałe, dlaczego składanie jaj odbywa się poza rośliną żywicielską, ale naukowcy sugerują, że może to być spowodowane unikaniem ekspozycji jaj na drapieżniki związane z rośliną żywicielską.

Koło życia

jajko

Jaja są białe i okrągłe, ale spłaszczone na górze i na dole. Ich powierzchnia jest żwirkowa, natomiast obszar mikropylarny , czyli obszar, w którym plemnik zapłodnił komórkę jajową, jest brązowy i zapadnięty. Powierzchnia jaja jest ogólnie bardziej rzeźbiona w porównaniu z jajami innych motyli, prawdopodobnie ze względu na grubą kosmówkę , która wyewoluowała, aby chronić zimujące jajo przed drapieżnikami , parazytoidami i niekorzystnymi warunkami środowiskowymi. Na samicę składa się około 75 jaj. Jednak skorupki jaj nie są spożywane po wykluciu, pomimo wysokiej zawartości składników odżywczych. Jaja są zwykle składane na spodzie główki kwiatowej, liściach, patykach, kamieniach, mchu, kępach brudu, a czasem na larwach roślin pokarmowych. Samica może lub nie może oviposit na samej foodplant i może często leżał jej jaja ponad metr od zakładu. Zarodek rozwija się w larwę w pierwszym stadium larwalnym w ciągu miesiąca od złożenia jaja, ale jajo wykluwa się dopiero po stopieniu śniegu następnej wiosny.

Larwa

Larwa kończy pięć stadiów rozwojowych przed przepoczwarczeniem, rozwijając się przez okres około 10 do 12 tygodni. Larwa w pierwszym stadium rozwojowym ma czarne ciało z wieloma włosami i matową czarną głową. Gdy larwa żywi się rośliną żywicielską S. lanceolatum , sekwestruje w swoim ciele sarmentozynę z rośliny, powodując, że larwa staje się niesmaczna dla drapieżników. Wyraźne żółte znaczenia pojawiają się na ciele po drugim stadium rozwojowym, ostrzegając przed drapieżnikami, ponieważ larwa przechowuje wyższe poziomy sarmentozyny. Larwa w piątym stadium rozwojowym jest czarna, z wieloma krótkimi, cienkimi czarnymi włoskami porozrzucanymi na całym ciele. Ma dwa boczne i dwa grzbietowe rzędy jasnożółtych plamek. Ma małą i bladożółtą szczątkową osmeterię , specjalny narząd tuż za głową, przypominający czułki . Ponieważ larwy nie zawsze wylęgają się w pobliżu rośliny pokarmowej, larwy mają szybki, kierunkowy wzorzec wyszukiwania. Mają tendencję do szybkiego żerowania na swojej roślinie żywicielskiej larwy, a następnie przemieszczają się do miejsca wygrzewania się na otwartym terenie do kilku metrów dalej w celu termoregulacji . W razie niepokoju larwy gwałtownie drgają, a następnie opadają na ziemię w poszukiwaniu osłony i mogą wydzielać nieprzyjemnie pachnący brązowy związek chemiczny.

Poczwarka

Poczwarki ciemnożółta brązowego na czerwonobrązowy i są utworzone w ściółce, żwiru lub skał, leżącego w pobliżu powierzchni gruntu. Larwy nie kręcą kokonem, ale zbierają wokół siebie trochę jedwabiu, aby po prostu przyczepić się do otoczenia. Gdy są gotowe do wylęgu, nowo rozwinięte motyle mają dwa maleńkie haczyki, które pomagają wynurzyć się z miejsca, w którym się przepoczwarczały.

Dorosły

Dorosły

Dorosłe osobniki są na ogół przezroczyste, żółtawobiałe z czarnymi, szarymi i czerwonymi znaczeniami, chociaż różnią się znacznie kolorem. Mają rozpiętość skrzydeł od 2 do 3 cali. W tylnym skrzydle przednim widoczny jest brzeżny szary pasek i słabo rozwinięty bladoszary pasek podbrzeżny. Krawędź przedniego skrzydła ma zwykle małe czarne trójkąty przy każdej żyle przebiegającej przez skrzydło, a także kilka szarych znaczeń. Tylne skrzydło brzuszne może mieć również brzeżne i submarginalne szare znaczenia. Frędzle skrzydeł są zazwyczaj czarne na końcach żył. Włosy i łuski na głowach, nogach i brzuchu są zwykle żółtawe. Obie płcie mają zwykle jaskrawoczerwone plamy na tylnych i przednich skrzydłach. Populacje zamieszkujące wyższe wysokości mają zazwyczaj ciemniejsze samice, a zarówno samce, jak i samice są mniejsze na niższych wysokościach. Dorosłe motyle tego gatunku żywią się głównie nektarem gatunków o żółtych kwiatach, w tym Potentilla fruticosa , Solidago multiradiata , Senecio canus i S. lanceolatum .

Lokalne rozproszenie

Imigracja i emigracja na różne łąki nasila się, gdy łąki mają większą łączność. Ogólnie rzecz biorąc, imigracja do większych populacji jest większa, podczas gdy emigracja z dużych populacji jest zwykle niska. Ten trend jest prawdopodobnie związany z możliwością krycia, ponieważ samce energicznie poszukują młodych samic. Gatunek ma tendencję do unikania obrzeży lasu i wykazuje niższe wskaźniki migracji na różne łąki w siedlisku leśnym. Mają też tendencję do rzadszego i wolniejszego lotu w lasach niż na łąkach, ze względu na niższy poziom światła. Całkowity dystans przebyty zarówno przez latanie, jak i pełzanie jest znacznie większy na łąkach niż w lasach, chociaż dystanse na pełzanie były generalnie ograniczone do mniej niż 2 metrów. Ponieważ motyle unikają obrzeży lasu, łąki otoczone lasem będą doświadczać niższych wskaźników imigracji i emigracji.

drapieżniki

Gatunek jest narażony na drapieżnictwo na wszystkich etapach życia. Jaja w dużej mierze narażone są na śmiertelność ssaków roślinożernych żywiących się rośliną żywicielską. Populacja na Dividend Mountain w pobliżu Penticton w Kolumbii Brytyjskiej jest o połowę mniejsza niż siedlisko jest w stanie utrzymać ze względu na bydło pasące się na tym obszarze po złożeniu jaj . Ptaki są najważniejszymi drapieżnikami larw i dorosłych motyli, a także małe ssaki, takie jak myszy , wiewiórki i wiewiórki . Wiewiórki przenoszą motyle z powrotem do swoich stanowisk żywieniowych, a następnie odłupują skrzydła, aby zjeść ciało. Pająki tkające kule są ważnymi drapieżnikami dorosłych motyli, podobnie jak wiele innych drapieżników owadów. Mrówki są „częściowymi drapieżnikami” dorosłych, ponieważ mrówki odcinają brzegi skrzydeł w poszukiwaniu pożywienia, gdy motyle odpoczywają.

Adaptacje antydrapieżników

Larwy sekwestrują sarmentozynę ze swojej rośliny pokarmowej, aby uzyskać ochronę przed drapieżnikami; pojedynczy motyl zawiera około 460 µg sarmentozyny. Blisko spokrewniony P. apollo również sekwestruje sarmentozynę, ale stwierdzono, że jej stężenia są prawie trzy razy wyższe u dorosłych osobników P. smintheus . Stężenie sarmentozyny jest najwyższe w skrzydłach motyla, co pomaga odstraszać drapieżniki, ponieważ skrzydła i jego łuski są pierwszą rzeczą, która wchodzi w kontakt z drapieżnikami. W wyniku sekwestracji związku, motyle mają silny zapach i wydalają brązowy płyn z odbytu, który pachnie jak ich ciało podczas ataku. Ich płyn ustrojowy jest dla ludzi drażniący dla nosa. Dokładny mechanizm obronny sarmentozyny nie jest znany, ale może to być bardzo gorzki związek, co sprawia, że ​​drapieżniki nie będą ponownie na nich polować. Ich białe skrzydła z czarnymi i czerwonymi oznaczeniami ostrzegają przed ich niesmakiem dla ptaków, podczas gdy ich zapach służy do odstraszania gryzoni . Samce najprawdopodobniej mają w sobie więcej niesmacznych związków niż samice, ponieważ wiewiórki zjadają więcej samic niż samce tego gatunku.

Wzory lotu

Loty trwają od pierwszego tygodnia czerwca na niskich wysokościach do końca września w alpejskiej tundrze . Gatunek jest uniwoltowy lub ma tylko jedno potomstwo rocznie. Samce motyli wydają się być bardziej widoczne niż samice. Samice tego gatunku na ogół unikają latania, woląc szukać miejsc składania jaj pełzając, podczas gdy samce chętniej latają . Stwierdzono jednak, że odległości rozchodzenia się obu płci są podobne. Większość ruchu odbywa się przez obszary nieleśne, a niewielki ruch odbywa się w dolinach . Zazwyczaj najwięcej lotów odbywa się na 20 metrów w głąb łąk, najmniej na 20 m w lasy, a średnie odległości przelotów były większe na łąkach niż w lasach. Gotowość do lotu jest skorelowana z natężeniem światła.

Ochrona

P. smintheus występuje obecnie licznie w Górach Skalistych , ale blisko spokrewnione gatunki Parnassius apollo i Parnassius mnemosyne są zagrożone w Europie z powodu utraty siedlisk i izolacji populacji . Zjawiska te zaczynają zagrażać również P. smintheus . Ze względu na gaszenia i ewentualnie globalnego ocieplenia The linia drzewo wzrosła natomiast obszarów łąkowych zmniejszyła się o ponad 78% od roku 1952. Jest prawdopodobne, aby być mniej żerowisk dla larw tego gatunku jako linia drzewo nadal rośnie, ponieważ wolą żywić się dalej od niego. Wysiłki na rzecz ochrony najlepiej byłyby ukierunkowane na zachowanie pozostałych siedlisk i promowanie łączności między istniejącymi populacjami. Łączność można utrzymać, zapobiegając wkraczaniu lasów i utrzymując niezalesione korytarze między łatami.

Parnassius smintheus jest podatny na zmiany temperatury w wyniku zmian klimatycznych . W szczególności ciepłe listopady oraz krótkotrwałe ekstremalne temperatury w listopadzie są związane z największymi spadkami liczby ludności. Krótkotrwała ciepła pogoda w listopadzie może spowodować przedwczesne wylęganie się jaj, których larwy umrą, gdy powrócą normalne temperatury zimowe.

Podgatunek

P. smintheus i P. clodius w książce Williama Jacoba Hollanda The Butterfly Book z 1898 r.

P. smintheus posiada następujące podgatunki:

Podobne gatunki

P. smintheus jest często błędnie identyfikowany jako Parnassius phoebus , który jest blisko spokrewnionym gatunkiem holarktycznym. Niektórzy badacze mają również tendencję do dzielenia północnoamerykańskiej populacji motyla na dwa lub trzy gatunki. Zazwyczaj najbardziej wysunięte na północ populacje będą uważane za część P. phoebus, podczas gdy reszta jest uważana za P. smintheus . Te regionalne gatunki można najlepiej odróżnić po lokalizacji ich występowania.

Bibliografia

Linki zewnętrzne