Введение

Колиас эвритем, оранжевая серка, также известная как люцерна, является бабочкой семейства Пиериды, где она относится к низменной группе "облачных желтых и серных" подсемейства Coliadinae. Он обитает по всей Северной Америке от южной Канады до Мексики. Другие представители этой линии, включая обыкновенную или облачную серу (C. philodice) и C. eriphyle и C. vitabunda, которые часто включаются в C. philodice как подвиды. Гибридизация распространена между ними, что делает филогенетический анализ, использующий исключительно один тип данных (особенно последовательности мтДНК), ненадежным. Поэтому о его родстве можно сказать немного больше, кроме того, что он, возможно, ближе к C. (p.) eriphyle, чем обычно предполагается, что укрепляет мнение, что последний должен считаться действительным видом. Гусеницы оранжевой серы питаются различными видами из семейства горошек (Fabaceae) и обычно питаются только ночью. Иногда этот вид размножается до больших размеров и может стать серьезным вредителем сельскохозяйственных культур люцерны (Medicago sativa). Паразитоидная оса Cotesia medicaginis может использоваться в качестве биоконтрольного средства против гусениц.

Распространение

C. eurytheme можно найти от южной Мексики до почти всей Северной Америки. Исторически они были распространены в основном в западной части Неарктики, но были вытеснены на восток лесозаготовками и посадкой люцерны.

Узоры крыльев

Мужские задние крылья C. eurytheme демонстрируют ультрафиолетовую рефлексантность, в то время как женские задние крылья C. eurytheme демонстрируют ультрафиолетовую поглощающую структуру. Согласно исследованиям, эти ультрафиолетовые отражающие чешуи крыльев, обнаруженные у самцов, также содержат пигменты птерина, которые поглощают длины волн ниже 550 нм. Хотя это может показаться парадоксальным, было обнаружено, что пигменты птерина уменьшают количество рассеянного ультрафиолетового отражения, которое исходит от чешуи крыльев. Подавляя диффузную ультрафиолетовую отражательность, направленность и спектральная чистота иридесценции повышаются. Кроме того, присутствие пигментов птерина увеличивает хроматичность сигнала и потенциальное содержание сигнала, предполагая, что эти пигменты отвечают за усиление контраста между ультрафиолетовым отражением и фоновыми цветами, когда крылья самца двигаются во время полета.

Генетическое наследование

Исследования показали, что большинство генов, контролирующих мужские сигналы ухаживания, наследуются как комплекс коадаптированных генов на Х-хромосоме. Х-хромосома несет большинство генов, контролирующих выработку 13 метилгептакосана, основного компонента феромонов, участвующих в половом отборе, и ультрафиолетового отражателя крыльев. Экспрессия ультрафиолетового отражателя крыльев, обнаруженного у мужского C. eurytheme, контролируется рецессивным аллелем на Х-хромосоме. Эта черта ограничена полом и не выражена у самок того же вида.

Репродуктивное поведение

В отличие от многих других видов бабочек, ухаживание у C. eurytheme очень краткое и не включает в себя много сложных демонстраций. Взрослые самки участвуют в отборе партнера, используя специфическую позу отказа, которая предотвращает любое нежелательное спаривание как с однородными, так и с не однородными самцами. Эти бабочки имеют многояйчную систему спаривания. После спаривания самцы C. eurytheme передают самке питательный сперматофор, который со временем разрушается, поскольку питательные вещества извлекаются для производства яиц и соматического поддержания. У самки есть рефракторный период, в течение которого они не спариваются, но после того, как они истощают свой сперматофор, они будут искать другого и, таким образом, искать нового партнера. В этой системе спаривания самки спариваются раз в 4-6 дней летом и в общей сложности в течение жизни спариваются до четырех раз. Феромон, расположенный на спинной поверхности заднего крыла, состоит из кутикулярных углеводородов n-гептакозан (C27), 13 метилгептакозан (13 MeC27) и, возможно, n-нонакозан (C29). Кроме того, чешуи крыльев, расположенные на спинных поверхностях крыльев у мужчин C. eurytheme содержат хребты с ламелями, которые производят иридецирующую ультрафиолетовую рефлексию через тонкую пленку интерференции. C. eurytheme самцы полагаются на визуальные сигналы для определения местоположения и идентификации самок. Вместо того чтобы использовать химические стимулы для поиска партнера, самцы привлекаются к ультрафиолетовому цвету заднего крыла самки. Исследования показали, что самцы реагируют на бумажные манекены соответствующего цвета и даже пытаются с ними спариваться. Напротив, ультрафиолетовое отражение, обнаруженное на самцах, сильно препятствует приближению других самцов. Это говорит о том, что ультрафиолетовое отражение также используется самцами в качестве ингибирующего сигнала, направленного на других самцов. В результате недавней симпатии и возможной гибридизации между этими двумя видами серных бабочек было проведено многочисленное исследование внутривидового и межвидового спаривания. С точки зрения спаривания в естественных условиях самцы не различают виды, но самки сохраняют почти полную репродуктивную изоляцию. Исследования показывают, что самки делают это, ища ультрафиолетовую отражательную модель на спинной поверхности крыльев самцов C. eurytheme. Количество белка в сперматофоре самца отрицательно коррелирует с возрастом, потому что более старшие самцы, скорее всего, уже спаривались ранее. Поэтому самки предпочитают молодых партнеров, возможно, чтобы обеспечить большие эякуляты, поскольку меньшие самцы и самцы, которые ранее спаривались, производят меньшие эякуляты. Яркость ультрафиолетового отражения и феромоны, оба важных фактора в выборе партнера, также отрицательно коррелируют с возрастом. Однако различия между этими двумя чертами (визуальными и обонятельными) в основном не связаны. Поскольку ультрафиолетовая яркость является лучшим предсказателем успеха спаривания самцов, предпочтение самки более ярким самцам также может указывать на ее связь с материальной выгодой.