Шығыс шатыр гусеницасы: өмір сүру циклы мен ерекшеліктері

Кіріспе

Көбелектер түрі

Шығыс шатырлы көбелегі (Malacosoma americanum) – Lasiocampidae тұқымдасына жататын көбелек, шатырлы кеміргіштер немесе жапсырмалы көбелектер. Ол бір ұрпақты, жылына бір рет көбейеді. Бұл шатырлы кеміргіш, әлеуметтік түр, ағаш бұтақтарында ортақ ұялар салады. Оны кейде жұмсақ көбелекпен (оның дернәсілдері ұқсас) және күзгі торы құртымен (ол да шатырлар салады) шатастырады, сондай-ақ қап құрты деп жаңылыстыруы мүмкін, бұл Psychidae тұқымдасына жататын басқа кеміргіштерге қолданылатын жалпы атау. Көбелектер жұмыртқаларын негізінен Rosaceae тұқымдасына жататын ағаштарға, әсіресе алмұрт (Prunus) және алма (Malus) ағаштарына салады. Дернәсілдері көк, ақ, қара және қызғылт сары түсті жұмсақ түктермен жабылған. Көк және ақ түстер – бұл шарқұбыршада пайда болатын микротүтікшелердің жарықты таңдап сүзуі арқылы қалыптасқан құрылымдық түстер.

Әлеуметтік мінез-құлық

Шатырлық кеміргіштер – ең әлеуметтік личинкалардың бірі. Ересек көбелек көктемнің соңында немесе жаздың басында жұмыртқаларын бір топқа салады. Бір жұмыртқа тобында шамамен 200-300 жұмыртқа болады. Эмбриогенез жылдам өтеді, үш апта ішінде жұмыртқаның ішінде толыққанды қалыптасқан кеміргіштер пайда болады. Кішкентай кеміргіштер келесі көктемге дейін тыныш күйде жатады, содан кейін қонақ ағаштың бүршіктері дами бастағанда жұмыртқадан шығып кетеді. Жаңадан туған кеміргіштер шыққаннан кейін көп ұзамай жібек шатыр құрылысын бастайды. Олар личинкалық даму кезегінің барысында әдетте шатыр орнында жиналады, олардың мөлшері ұлғайған сайын шатырды күн сайын кеңейтеді. Табиғи жағдайларда кеміргіштер күніне үш рет тамақтанады: таң атпастан бұрын, түстен кейін және күн батқаннан кейін. Әр тамақтану кезінде кеміргіштер шатырдан шығып, құрылысқа жібек қосып, алыс жатқан тамақтану орындарына бірлесіп барады, тамақтанады, содан кейін келесі белсенділік кезеңіне дейін демалатын шатырға дереу оралады. Бұл тамақтану үлгісінен ауытқу соңғы личинкалық сатыда болады, ол кезде кеміргіштер тек түнде тамақтанады. Кеміргіштің алты личинкалық сатысы бар. Соңғы сатыда кеміргіштер таралып, әрқайсысы қорғалған жерде кокон жасайды. Ересек көбелектер немесе имаголар шамамен екі аптадан кейін пайда болады. Олар қатаң түрде түнгі жануарлар және қараңғыда ұшуды бастайды, таң атқаннан кейін бірнеше сағаттан соң тоқталады. Жұптасу және жұмыртқа салу көбінесе көбелектер коконынан шыққан күні жүзеге асады; аналықтары одан көп ұзамай өледі. Көптеген басқа әлеуметтік кеміргіштер сияқты, шатырлық кеміргіштер де жыртқыштар мен паразиттерді байқағанда денелерінің алдыңғы бөлігін күшпен сілкіп-соғады. Мұндай сілкіністер, бір кеміргіштің бастауымен басталуы мүмкін, жылдам түрде колонияға таралып, ондаған кеміргіштерді қамтитын топтық көрсетілімдерге әкелуі мүмкін. Мұндай көрсетілімдер тахинидтер, аралар және басқа да ұсақ паразиттер үшін қимылға келетін нысананы құрайды, олар кеміргіштің денесіне немесе ішіне жұмыртқа салады. Олар сондай-ақ, иіс сезетін және басқа да ұялдаған жыртқыштарды тиімді түрде қорғайды. Шатырдың бетінде тынығатын кеміргіштер тобы апосематикалық көрсетілімдерді құрайды. Шәріз жапырақтары цианогенді болып келеді және кеміргіштер мазаланғанда цианидтің құрамындағы шырындарды құсады.

Tent caterpillars are among the most social of larvae. The adult moth lays her eggs in a single batch in late spring or early summer. An egg mass contains about 200 to 300 eggs. Embryogenesis proceeds rapidly, and within three weeks, fully formed caterpillars can be found within the eggs. The small caterpillars lie quiescent until the following spring, when they chew their way out of the eggs just as the buds of the host tree begin to develop. The newly hatched caterpillars initiate the construction of a silk tent soon after emerging. They typically aggregate at the tent site throughout their larval stage, expanding the tent each day to accommodate their increasing size. Under field conditions, the caterpillars feed three times each day, just before dawn, at midafternoon, and in the evening after sunset. During each bout of feeding, the caterpillars emerge from the tent, add silk to the structure, move to distant feeding sites en masse, feed, and then return immediately to the tent where they rest until the next activity period. The exception to this feeding pattern occurs in the last instar, when the caterpillars feed only at night. The insect has six larval instars. At the last stage, the caterpillars disperse and each constructs a cocoon in a protected place. The adult moths, or imagoes, emerge about two weeks later. They are strictly nocturnal and start flying after nightfall, coming to rest within a few hours of dawn. Mating and oviposition typically occur on the day the moths emerge from their cocoons; the females die soon thereafter. Tent caterpillars, like many other species of social caterpillars, vigorously thrash the anterior part of their bodies when they detect predators and parasitoids. Such bouts of thrashing, which may be initiated by a single caterpillar, radiate rapidly through the colony and may result in group displays involving dozens of caterpillars. Such displays create a moving target for tachinid flies, wasps, and other small parasitoids that would lay eggs on or in the body of the caterpillar. They also clearly deter stink bugs and other timid predators. Groups of caterpillars resting on the surface of the tent constitute aposematic displays. Cherry leaves are cyanogenic and the caterpillars regurgitate cyanide laden juices when disturbed.

Шатырлар мен температура

Бұл түрдің шатыры – кез келген шатыр құртының салған ең ірі шатырының бірі. Ол қонақ ағаштың қос саласында салынады және әдетте таңғы күнді толық пайдалану үшін оңтүстік-шығысқа қарайтын ең кең қабырғасымен орналасады. Күнтізбелік әрбір күнделікті белсенділік кезеңдерінің басында құрттар құрылыстың бетіне жібек қосады. Жібек аз кернеумен жайылады, кейін ол жирылады, нәтижесінде жаңа тоқылған жібек қабаты келесі қабаттан ажыратылады. Осылайша, шатыр жеке қабаттардан тұрады, олардың арасында құрттар демалатын кеңістіктер болады. Шатырда кіру-шығу үшін тесіктер бар. Тесіктер көбінесе құрылыстан шығып тұрған бұтақтардың орнында пайда болады, бірақ шатырдың жоғарғы бөлігінде жиі кездеседі. Жарық жібек тоқу кезінде құрттарға үлкен әсер етеді, және олар жібектің көп бөлігін шатырдың ең жарық бетінде тоқиды. Шындығында, тәжірибелік жағдайда жарық көзі төменнен бағытталғанда, құрттар шатырын кері бұрып салады. Құрттар дерлік өмірінің соңғы сатысына жеткенше шатырын кеңейтуді жалғастырады. Алтыншы жастағы құрт жібегін кокон жасау үшін сақтайды және шатырға ештеңе қоспайды. Шатырлар көп қызмет атқарады. Олар күнге күюге мүмкіндік береді, жаулардан қорғайды, қауіпсіз тұрақтар ұсынады және құрттардың қашықтан тамақтанатын жерлерге бірлесіп шабуыл жасауына арналған алаң ретінде қызмет етеді. Шатырдың ішіндегі жоғары ылғалдылық құрттың қабығын жаңаруына көмектеседі. Шығыс шатыр құрттары көктемде пайда болатын алғашқы құрттардың бірі болып табылады. Көктемнің басындағы ауа райы көбінесе суық болғандықтан, құрттар дене температурасын тамақ қорытуға жеткілікті деңгейге көтеру үшін күннің жылуына тәуелді. Зерттеулер көрсеткендей, 15°C (59°F) төмен температурада құрттар тамақтарын өңдей алмайды. Алғашқы жастағы құрттар қара түсті және олардың денелері жылуды оңай сіңіреді. Күнге күйген кезде олар әдетте тығыз жиналады, бұл конвекциялық тоқтарға байланысты жылу жоғалуын азайтады. Олардың ұзын қылдары конвекциялық жылу жоғалуын тоқтатуға да көмектеседі. Құрттар шатырдың үстінде немесе ішінде жиналуы мүмкін. Шатырлар шағын жылыжайлар сияқты таңертеңгі күннің жылуын ұстап, құрттардың сыртта қалғандағыдан гөрі жылдам жылуына мүмкіндік береді. Күнге күйген құрттардың жиынтығы 44°C-тан жоғары температураға (Tbody-Tambient) жете алады. Олар оңай қызып кетеді, сондықтан қанағаттанарлық температураға жеткенде жиынтық бөлінеді. Қабатты құрылымының арқасында шатырдың жылулық деңгейі біркелкі емес, және құрттар бір қабаттан екінші қабатқа жылжу арқылы температурасын реттей алады. Олар сондай-ақ шатырдың көлеңкелі жағының сыртында жиналып, конвекциялық жылу жоғалту мен салқындатуды арттыру үшін денелерінің ұштарынан ілінеді. Кейбір басқа құрттар сияқты, шығыс шатыр құрттары тамақтарын қорытқан кезде аз мөлшерде метаболикалық жылу өндіре алады. Жақында тамақтанған құрттар тығыз жиналғанда, массаның ішкі температурасы сәулелі жылу көзі болмаған жағдайда да қоршаған орта температурасынан бірнеше градусқа жоғары болуы мүмкін. Бұл аз жылудың олардың өсу қарқынына елеулі әсер ететіндігі белгісіз.

The tent of this species is among the largest built by any tent caterpillar. It is constructed in the crotch of the host tree and is typically oriented with the broadest wall facing the southeast to take advantage of the morning sun. The caterpillars typically add silk to the surface of the structure at the onset of each of their daily activity periods. The silk is laid down under slight tension and it eventually contracts, causing the newly spun layer of silk to separate from the next layer. The tent thus consists of discrete layers separated by gaps within which the caterpillars rest. The tent has openings to allow them to enter and exit. Openings are often formed where branches jut from the structure, but are most common at the apex of the tent. Light has a great effect on the caterpillars while they are spinning, and they spin the majority of their silk on the most illuminated face of the tent. Indeed, if, under experimental conditions, the dominant light source is directed at the tent from below, the caterpillars will build their tent upside down. Caterpillars continue to expand their tent until they enter the last phase of their larval lives. The sixth instar caterpillar conserves its silk for cocoon construction and adds nothing to the tent. The tents are multifunctional. They facilitate basking, offer some protection from enemies, provide secure perches, and act as a staging site from which the caterpillars launch en masse forays to distant feeding sites. The elevated humidity inside the tent may facilitate molting. Eastern tent caterpillars are among the earliest of caterpillars to appear in the spring. Because the early spring weather is often cold, the caterpillars rely on the heat of the sun to elevate their body temperatures to levels that allow them to digest their food. Studies show that below 15 °C (59 °F), the caterpillars are unable to process the food in their guts. Early instars are black and their bodies readily absorb heat. When basking, they typically pack together tightly, reducing heat loss due to convective currents. Their long setae also serve to stem convective heat loss. The caterpillars may aggregate on the surface of the tent or within it. The tents act as miniature greenhouses, trapping the heat of the morning sun and allowing the caterpillars to warm more quickly than they would if they remained outside. An aggregation of basking caterpillars can achieve temperatures in excess (Tbody−Tambient) of 44 °C. They easily overheat, so the aggregation splits up when they reach a satisfactory temperature. Because of its layered structure, the tent is thermally heterogeneous, and the caterpillars can adjust their temperature by moving from layer to layer. They may also aggregate on the outside of the shaded side of the tent and hang from the tips of their abdomens to enhance convective heat loss and cooling. As has been shown for some other caterpillars, eastern tent caterpillars are capable of generating a small amount of metabolic heat while they digest their meals. When recently fed caterpillars pack tightly together, the temperature in the interior of the mass may be several degrees above ambient temperature even in the absence of a radiant heat source. It is unclear whether this small heat gain has a significant effect on the rate of their growth.

Тамақтандыру

Шатырлық кеміргіштер қайда барса да жібек шығарып, жібек жолдар жасайды. Көбінесе қолданылатын жолдарда тез арада көзге түсетін жібек іздер пайда болады. Кеміргіштер ағашта қозғалғанда, олардың қозғалысы көбінесе осы жолдармен шектеледі. Олар құрсақтарын сүйреп, жол бойына феромондарды таратады. Тамақ тапқан кеміргіштер шатырға қайта оралатын іздеу жолдарына қосымша белгілер қойып, басқаларын шақырады. Бұл шақыру жолдары іздеу жолдарынан әлдеқайда тартымдырақ болып, топты жаңа тамақ көзіне тікелей жетелейді. Бір ғана табысты тамақ іздеуші бүкіл колонияны тамақ табуға шақыра алады. Шығыс шатырлық кеміргіштің іздік феромонының толық құрамы әлі анықталған жоқ, бірақ 5β холестан 3 химиялық заты онымен толыққандай бәсекелеседі. Кеміргіштер осы химиялық заттың іздерін оңай табады, тіпті өздері жасаған іздерін тастап, осы заттан дайындалған жасанды іздерге көшеді.

Таралу

Бұл түр Солтүстік Американың шығыс бөлігінде, АҚШ-тың солтүстігі мен Канаданың оңтүстігіндегі орманды жерлерде таралған.

Жәндіктер мәртебесі

Шығыс шатырлы күйесі зиянды жәндік ретінде маңызды, себебі ол әсемдік ағаштарының жапырақтарын жеп қояды. Бірақ, зақымданған ағаштар көбінесе бірнеше апта ішінде жаңа жапырақтар шығарып, қалпына келеді.

Уыттылық

Шығыс шатырлық кеміргіш жылқылар үшін зиянды. Ол жылқыларда аналықтың репродуктивтік қабілетін жоғалту синдромымен байланысты, бірақ кеміргіш түсік тудыратын нақты механизм әлі анықталған жоқ. Тәжірибелік зерттеулер жүкті биелерге шығыс шатырлық кеміргіштер берілгенде, олардың түсік тастағанын көрсетті. Осы түрдің күндізгі жәндіздері көбінесе жоғары цианогенді қара жиде ағашымен (Prunus serotina) қоректенеді және биелердің кеміргіштермен бірге тұтынған цианидке жауап ретінде түсік тастайды деп есептелген. Бірақ бұл гипотеза жоққа шығарылды. Тағы бір зерттеуде шығыс шатырлық кеміргіштермен қоректенген биенің қанатында кеміргіштің қылшықтарының фрагменттері ішек қабырғасына енгені анықталды және олардың жылқының ішегінен инфекциялық агенттерді қан ағынына, содан кейін плацентаға өткізіп, түсік тудыруы мүмкін деген болжам жасалды.