Обонятельная аттрактация при гиперпаразитизме

Введение. Паразитизм широко распространен среди перепончатокрылых (рис.2,3,4). Многие осы - паразитоиды откладывают яйца на (или в) тело насе­комых других видов (рис.5,6). Вышедшие из яиц личинки питаются тка­нями насекомого-хозяина, убивая его лишь тогда, когда наступа­ет окукливание или вылет имаго. Известны также гиперпаразитоиды, жертвами которых оказываются другие насекомые - паразитоиды. В обоих случаях важным моментом является отыскание будущего насекомого-хозяина.

Тля Myzus persicae селится на нескольких видах растений. Один из ее наиболее важных природных врагов - паразитоид Diaeretiella rapae (Hymenoptera). Насекомые этого вида, в свою очередь, оказываются жертвами гиперпаразитоида Charips brassiсае (Hymenoptera). Гиперпаразитоид Charips откладывает яйца в тело тли лишь в том случае, если она уже поражена паразитоидом Diaeretiella. Тело тли при этом мумифицируется. Наблюдая за дальнейшей судьбой мумифициро­ванных тлей, легко обнаружить, кем они были поражены: паразитоидами (Diaeretiella) или гиперпаразитоидами (Charips). Посколь­ку гиперпаразитоид Charips убивает Diaeretiella, то на тлях, пора­женных гиперпаразитоидом, разовьются только его личинки.

Данные. На двух соседних участках выращивали: на одном картофель, на другом капусту. Определяли их зараженность тлей Myzus, выра­жая эту величину:

число насекомых на 100 см² поверхности листьев растений.

Наблюдение за судьбой тлей, со­бранных в один и тот же день с двух участков, позволило опреде­лить, какой % этих насекомых обеспечивал развитие Diaeretiella, а какой — Charips.

Результаты этого исследования приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Капуста	Картофель
Число тлей на 100 см2	Пораженные тли, %	Число тлей на 100 см	Пораженные тли, %
Парзитоид Diaeretiella	Гиперпаразитоид Charips	Парзитоид Diaeretiella	Гиперпарзитоид Charips
	13,9	5,6			0,1
	9,0	19,2		1,2
	36,0	6,0		0,7	0,1
	36,1	14,9
	15,5 15,5 34,0 33,6 20,4	34,0		1,3
	33,6	20,4
* Данные получены путем подсчета на небольших участках полей площа­ди листьев растений и числа находящихся на них тлей. После подсчета тлей культивировали и определяли количество паразитирующих на них паразитоидов и гиперпаразитоидов.

Результаты лабораторного изучения реакции паразитоида Diaeretiella и гиперпаразитоида Charips на различные запахи приведены в таблице 2. Для получения этих данных был использован ольфактометр –

прибор, позволяющий на­секомым сделать выбор между двумя камерами, одна из которых содержала источник пахучих веществ, а другая была лишена запаха, то есть служила контролем.

Поведение насекомых тестировали, поме­щая их в прибор

Таблица 2.

Реакцияпаразитоида Diaeretiella и гиперпаразитоида Charips на различные запахи при проведении исследований с ольфактометром в лабораторных условиях

1. Проанализируйте и обсудите данные о степени поражения тли Myzus паразитоидом Diaeretiella на двух обследованных полях.

2. Используйте эти данные для того, чтобы объяснить, каким образом самки паразитоида Diaeretiella выявляют в полевых условиях под­ходящих для откладывания яиц насекомых, и дайте обоснова­ ние результатам, представленным в таблице 1

3. Каким образом самки гиперпаразитоида Charips отыскивают потенциальных на­секомых-хозяев?

4. Как самцы паразитоида Diaeretiella и гиперпаразитоида Charips отыскивают самок для спа­ривания? Для ответа на этот вопрос (в отношении самцов одного из указанных видов) следовало бы провести дополни­тельные эксперименты; коротко поясните, в чем суть этих экспериментов.

5. Вы не предполагали подвергнуть статистическому анализу пред­ставленные данные. Как, однако, вы поступили бы, если бы возникла необходимость в более строгой их интерпретации?

6. Кратко опишите, какие два дополнительных наблюдения (или исследования) вы провели бы на этих растениях при изучении пищевой цепи растение - насекомое – паразитоид - насекомое-
гиперпаразитоид для более полного анализа приведенных результатов или углубленного изучения этой пищевой цепи.

Задание 7

Известно, что численности популяций хищника и его добычи (например, рысей и зайцев) во многих случаях подвержены периодическим согласованным колебаниям. Ме­ханизм этого явления объясняют следующим образом.

Пусть в какой-то момент зайцев и рысей мало. Зайцы ак­тивно размножаются, их численность начинает возрастать. У рысей появляется больше пищи, и они тратят меньше энер­гии на охоту. Растет плодовитость рысей, у них гибнет мень­ше детенышей. Количество рысей тоже увеличивается. Но вот наступает момент, когда зайцам начинает не хватать пищи, к тому же большое число их вылавливают многочисленные хищники. Теперь количество зайцев убывает. После этого и у рысей наступает трудная жизнь: они тратят много энергии на охоту, плодовитость падает, часть детенышей погибает. В результате количество рысей снижается. И все возвращается на круги своя: начинается подъем численности зайцев и т. д.

а) Кифа Мокиевич крайне скептически отнесся к этой истории. «В логичности ей не откажешь, — заметил он. — Однако разве нет никаких других причин? Я могу, не сходя с этого места, дать множество альтернативных объяснений. Роль же описанного механизма наверняка сильно преувеличе­на». Попробуйте и вы предложить объяснения того, почему происходят циклические колебания численности популяций хищника и его добычи (не обязательно это должны быть именно зайцы и рыси).

б) Для одного и того же вида организмов соотношение между максимумом и минимумом численности может в одних природных сообществах быть большим, а в других — близ­ким к единице. От каких факторов, по вашему мнению, это зависит? Ответ аргументируйте.