Rozmnażanie śmierdzących błędów: krycie, składanie jaj i cykl życia

W miarę wydłużania się wiosennych dni i wzrostu temperatur, śmierdzące robaki budzą się z wielomiesięcznego snu zimowego. Twój pierwszy i najważniejszy cel: zabezpieczenie następnego pokolenia. Rozmnażanie się pluskiew śmierdzących to fascynujący, wysoce przystosowany proces biologiczny, który obejmuje złożone rytuały godowe, skomplikowane lęgi jaj, aż po stopniowy rozwój w kilku stadiach nimf. Jeśli chcesz zrozumieć szybkie rozprzestrzenianie się gatunków inwazyjnych, takich jak pluskwa marmurkowata (Halyomorpha halys) lub pluskwa zielonego ryżu (Nezara viridula), musisz przyjrzeć się bliżej ich biologii reprodukcyjnej. W tym artykule szczegółowo przyjrzymy się mechanizmom rozrodczym tych owadów i podkreślimy szczegóły, które sprawiają, że tak skutecznie przeżywają.

Rytuał godowy: od przebudzenia do kopulacji

Rozmnażanie się śmierdzących owadów rozpoczyna się wiosną. Owady, które spędziły zimę jako w pełni rozwinięte osobniki dorosłe, w tzw. diapauzie (fazie spoczynku), są reaktywowane przez określone bodźce środowiskowe. Decydującymi czynnikami są tu rosnące temperatury i wydłużająca się długość dnia (fotoperiod) [2]. Na przykład w przypadku robaka zielonego ryżu hibernacja kończy się, gdy temperatura stale wzrośnie powyżej 9–10 °C, a długość dnia przekracza 14 godzin [2]. To samo dotyczy marmoratu śmierdzącego, który staje się aktywny w temperaturze około 10 °C i opuszcza swoje zimowe kwatery [3].

Gdy robaki opuszczą swoje kryjówki, pierwszym priorytetem jest jedzenie, aby uzupełnić rezerwy energii na wyczerpującą fazę rozrodczą. Dopiero wtedy, zwykle od maja, rozpoczyna się właściwy okres godowy. Znalezienie partnera jest kontrolowane przez feromony (zapachy), a u niektórych gatunków sygnały wibracyjne przenoszone przez łodygi roślin.

Fizyczny akt krycia

Kiedy samiec i samica się odnajdą, następuje kopulacja. Sam akt godowy jest bardzo efektowny wizualnie u śmierdzących pluskwiaków (Pentatomidae): po początkowym pokazie zalotów samiec często na krótko wspina się na grzbiet samicy. Jednak w celu faktycznego przeniesienia nasienia samiec przesuwa się na boki. Zwierzęta łączą swoje odwłoki i odwracają ciała od siebie [1]. Mogą pozostać w tej pozycji „plecami do siebie” lub „od końca do końca” przez kilka godzin, a czasem nawet dni. Nawet jeśli w tym czasie zostaną niepokojone, często pozostają połączone i biegają razem – większa samica zwykle ciągnie samca za sobą.

Składanie jaj i lęgi: arcydzieła geometryczne

Po udanym zapłodnieniu samica zaczyna składać jaja. Proces ten często trwa do połowy lata (od czerwca do sierpnia). Pojedyncza samica nie składa wszystkich jaj na raz, ale raczej rodzi kilka lęgów w ciągu swojego życia. Całkowita liczba jaj różni się znacznie w zależności od gatunku:

• Marmurkowaty śmierdzący robak (Halyomorpha halys): samica składa w swoim życiu średnio ponad 200, maksymalnie do 450 jaj [3]. Pojedynczy lęg składa się zwykle z dokładnie 28 jaj [4].
• Owad zielonego ryżu (Nezara viridula): Tutaj lęgi często zawierają około 100 jaj na raz [2].
• Zielony błąd śmierdzący (Palomena prasina): Ten rodzimy gatunek składa mniejsze lęgi składające się z maksymalnie 28 jaj [6].

Morfologia jaja i rozwój embrionalny

Śmierdzące jaja robali to małe cuda architektury. Zwykle mają kształt beczki lub beczki i są przymocowane pionowo, blisko rośliny w postaci krążków, rombów lub pasków [6] [7]. Na górze jaja znajduje się wieczko w kształcie pierścienia, które nimfa wykluwa się z rozdmuchem.

Kolor jaj zmienia się drastycznie w trakcie rozwoju embrionalnego. Jaja zielonego ryżowca są początkowo kremowe, a na krótko przed wykluciem [2] zmieniają kolor na jasnopomarańczowy. W przypadku pluskwiaka marmurkowatego jaja (o średnicy ok. 1 mm) są początkowo jasnozielone do jasnoniebieskich. Im dalej zarodek rośnie w środku, tym bardziej przezroczysta staje się skorupa jaja. Krótko przed wykluciem widoczne stają się dwie charakterystyczne czerwone kropki - to oczy rosnącej nimfy [4].

Okres inkubacji zależy w dużym stopniu od temperatury otoczenia. W ciepłe lato larwy wylęgają się już po 5–7 dniach. W chłodniejszych okresach wiosną lub późnym latem rozwój komórki jajowej może trwać do trzech tygodni (14–21 dni) [5] [6].

Od jaja do imago: 5 stadiów nimfy (hemimetabolia)

Do owadów z niepełną metamorfozą (hemimetabolią) zaliczają się śmierdzące robaki. Oznacza to, że nie mają stadium poczwarki, jak motyle czy chrząszcze. Z jaja wykluwa się nimfa (larwa), która już w swojej podstawowej formie przypomina dorosłe zwierzę, ale nie ma jeszcze w pełni rozwiniętych skrzydeł ani funkcjonalnych narządów płciowych. Dopóki nimfy nie osiągną wieku dorosłego, przechodzą dokładnie pięć stadiów rozwojowych (stadiów rozwojowych), z których każdy jest oddzielony od siebie linijką [1].

Pierwszy etap nimfy: agregacja i ochrona

Pierwszy etap nimfy jest szczególnie interesujący biologicznie. Nowo wyklute nimfy są maleńkie i często mają uderzające, ostrzegawcze ubarwienie. U marmurkowatego śmierdzącego robaka mają czarną głowę i klatkę piersiową oraz pomarańczowo-czerwony brzuch [4]. Co jest specjalnego: W tym pierwszym etapie nimfy nie jedzą żadnego pokarmu roślinnego. Zamiast tego wykazują silne zachowanie agregacyjne. Pozostają jako gęsta grupa (społeczność rodzeństwa) siedząca bezpośrednio na pustych skorupkach jaj lub wokół nich [1] [5]. Gromadzenie to prawdopodobnie służy odstraszaniu wrogów, regulacji mikroklimatu (ochrona przed wysychaniem) i wchłanianiu bakterii symbiotycznych, które matka pozostawiła na skorupkach jaj podczas składania jaj. Bakterie te są niezbędne do późniejszego trawienia soków roślinnych.

Etapy 2–5: Wzrost i tworzenie skrzydeł

Po około trzech dniach nimfy linieją i wchodzą w drugie stadium larwalne. Dopiero teraz zaczynają rozprzestrzeniać się na roślinę żywicielską i aktywnie wysysać sok roślinny [5]. Z każdym kolejnym wylinką drastycznie zmieniają swój wygląd, wielkość i kolorystykę. Laicy często mylą kolorowe, często okrągłe nimfy (np. zielonego ryżowca, który jest czarny z białymi i żółtymi kropkami w 3. i 4. stadium rozwojowym) z chrząszczami lub biedronkami [2].

Począwszy od trzeciego etapu nimfy, na plecach [7] stają się widoczne małe, krótkie skrzydła (powłoki skrzydeł). Ponadto rozwijają się gruczoły śmierdzące, od których pochodzi nazwa rodziny, które znajdują się na grzbiecie (grzbiecie) nimf, podczas gdy u dorosłych [7].

Cały okres rozwoju od jaja do latającego, dojrzałego płciowo imago trwa około 40 do 60 dni (około 1,5 do 2 miesięcy), w zależności od temperatury i długości dnia. [3] [4].

Cykle pokolenia i zimowanie (diapauza)

Współczynnik reprodukcji śmierdzących pluskwiaków jest w dużej mierze podyktowany regionalnym klimatem. Gatunki rodzime, takie jak zielony śmierdzący (Palomena prasina) czy czerwononogi śmierdzący (Pentatoma rufipes) w Europie Środkowej zwykle wydają tylko jedno pokolenie rocznie (univoltin) [1] [6].

Z drugiej strony gatunki inwazyjne czerpią ogromne korzyści ze zmiany klimatu i cieplejszego lata. Pluskwa zielonego ryżu i pluskwa marmurkowata mogą obecnie tworzyć od jednego do dwóch pokoleń rocznie w cieplejszych regionach Niemiec, Austrii i Szwajcarii [2] [3]. W swojej azjatyckiej ojczyźnie lub na południu USA gatunki te zarządzają nawet sześcioma pokoleniami rocznie [3]. Kiedy pojawia się drugie pokolenie, jego nimfy wykluwają się zwykle w środku lata i osiągają dorosłość we wrześniu lub październiku.

Przygotowania do zimy

Jesienią, gdy temperatura spada poniżej 15°C, a dni stają się krótsze, metabolizm pluskiew ulega zmianie. Aktywność reprodukcyjna zatrzymuje się całkowicie. Jesienią zwierzęta nie łączą się już w pary i nie składają jaj. Zamiast tego masowo szukają osłoniętych, suchych kwater zimowych. Podczas gdy gatunki rodzime często zimują w liściach na ziemi lub pod korą drzew [6], gatunki inwazyjne, takie jak pluskwiak marmurkowy, są silnie przyciągane do ludzkich mieszkań, więźb dachowych i skrzynek z roletami [7]. Tylko dorośli (wyobraża sobie) przeżywają zimę; Nimfy, które nie dotarły do ​​ostatniego linienia przed nadejściem mrozów, giną [6].

Naturalni wrogowie potomstwa śmierdzącego robala

Wysoki współczynnik reprodukcji śmierdzących pluskwiaków jest regulowany przez naturalnych przeciwników w nienaruszonych ekosystemach. Szczególnie lęgi jaj są popularnym źródłem pożywienia dla różnych drapieżników i parazytoidów. Chrząszcze ziemne, skorki i pająki skaczące zjadają jaja bezpośrednio.

Pasożytoidy osy parazytoidalne (osy chalcidowe) są jeszcze bardziej wyspecjalizowane. Gatunki takie jak osa samurajska (Trissolcus japonicus) czy Trissolcus basalis składają własne jaja bezpośrednio w jajach śmierdzących [2]. Larwa osy zjada zarodek pluskwy od środka. Po pewnym czasie z jaja robala zamiast robaka wykluwa się nowa pasożytnicza osa. W Azji aż do 85% jaj marmurkowatych śmierdzących ulega zniszczeniu [3]. W Europie trwają obecnie intensywne badania nad możliwością wykorzystania tych maleńkich os do biologicznego zwalczania szkodników.

Często zadawane pytania (FAQ)

Wniosek: doskonała strategia przetrwania

Rozmnażanie się śmierdzących pluskwiaków jest doskonałym przykładem efektywności biologicznej. Od zakończenia hibernacji pod kontrolą temperatury i światła, poprzez bezpieczne składanie jaj na spodniej stronie liści, aż po fascynujące zachowania pierwszych larw podczas agregacji – każdy krok ma na celu maksymalizację przeżywalności potomstwa. W szczególności niepełna metamorfoza w pięciu stadiach nimf umożliwia zwierzętom szybkie przystosowanie się do środowiska. Znajomość tych cykli rozrodczych jest obecnie ważniejsza niż kiedykolwiek, aby zwalczać w ogrodnictwie i rolnictwie gatunki inwazyjne, takie jak pluskwiak marmorowany lub pluskwiak zielonego ryżu, w sposób ukierunkowany i rozsądny ekologicznie.