Гонептерикс рамни -Gonepteryx rhamni

Сера обыкновенная
Самец в полете, Dry Sandford Pit, Оксфордшир
Мужчина в Parsonage Moor, Оксфордшир
Статус сохранения
Наименее опасны  ( МСОП 3.1 )
Научная классификация
Королевство:	Animalia
Тип:	Членистоногие
Класс:	Насекомое
Заказ:	Чешуекрылые
Семья:	Pieridae
Род:	Гонептерикс
Разновидность:	Г. рамни
Биномиальное имя
Гонептерикс рамни ( Линней , 1758 г. )
Подвиды
Г. р. Gravesi Г. р. Курдистана Г. р. меридиональный Г. р. Миляновский Г. р. Рамни Г. р. Тяньшаника
Синонимы
Папилио Рамни Линней , 1758 г.

Gonepteryx rhamni (известная как сера обыкновенная ) - бабочка семейства Pieridae . Он обитает во всей Палеарктической зоне и обычно встречается в Европе, Азии и Северной Африке. На большей части своего ареала это единственный вид в своем роде , поэтому местные жители называют его просто серой .

Сера зависит от двух видов облепихи в качестве растений-хозяев для ее личинок; это влияет на его географический ареал и распространение, поскольку эти растения обычно встречаются на заболоченных территориях. Взрослая сера отправляется в лесные районы, чтобы провести семь месяцев в зимовке . Весной, когда их растения-хозяева разовьются, они возвращаются в заболоченные места для размножения и откладывания яиц. И личинки, и взрослые формы серы имеют защитную окраску и поведение, которое снижает их шансы на то, чтобы их узнали и впоследствии стали жертвами.

У взрослой серы обыкновенной есть половой диморфизм в окраске крыльев: у самцов крылья желтые и радужная окраска, у самок - зеленовато-белые крылья, не переливающиеся. На эту радужность влияют факторы окружающей среды.

Распространение и среда обитания

Серу обыкновенную можно найти повсюду в Палеарктике . Людей видели от Западной Европы до Восточной Азии . Высокая подвижность этой бабочки позволяет ей широко искать новые локации для растений-хозяев и расширять свой ареал. Хотя географическое распространение имаго шире, чем у растения-хозяина, его ареал, тем не менее, ограничен присутствием растений-хозяев из-за потребностей его личиночной стадии.

Обычная сера использует различные среды на разных этапах своего жизненного цикла. Бабочка населяет водно-болотные угодья в период спаривания и размножения, так как они представляют собой идеальные районы для откладки яиц из-за обилия растений-хозяев, таких как ольха крушина . Сера обыкновенная предпочитает откладывать яйца на молодых растениях-хозяевах с поздним распусканием почек, которые изолированы от других растений в этом районе и подвергаются воздействию как открытого пространства, так и солнца. Зимой взрослые серы отправляются в лес, чтобы впасть в спячку , поскольку они обеспечивают идеальные места для зимовки с укрытиями, такими как вечнозеленая листва и падуб . Сера обыкновенная имеет внешний вид, очень похожий на листья этих растений, поэтому во время спячки она может оставаться скрытой. В другие сезоны на выбор среды обитания также влияет обилие нектара в качестве источника пищи для взрослых серных камней.

Продовольственные ресурсы

Гусеница

Личиночная сера, по-видимому, питается только двумя растительными источниками: ольховой крушиной ( Rhamnus frangula) и крушиной обыкновенной ( Rhamnus carthartica) . Это влияет на распределение взрослой серы, так как присутствие этих двух видов крушины необходимо для выживания их потомства.

Взрослый

В отличие от личиночных форм, которые специализированы для определенных растений-хозяев, взрослые серы не являются специализированными питателями нектара. Сера обыкновенная обильно питается нектаром нескольких цветущих видов: Centaurea jacea , Knautia arvensis и Succisa pratensis . Тем не менее, в апреле и мае серы также были замечены, питаясь нектаром Tussilago farfara, и собирали нектар со многих других видов цветов. Доступность взрослых пищевых растений - еще один фактор, важный для выбора среды обитания.

Родительская забота

Откладка яиц

Обычная сера моновольтная , что означает, что она откладывает одно поколение яиц каждый год. Есть несколько идеальных характеристик конкретных растений-хозяев, выбранных для кладки яиц. Взрослые серы откладывают яйца на нижней стороне листьев двух видов растений-хозяев, где они менее заметны. Высокая подвижность G. rhamni позволяет бабочкам находить даже самые изолированные растения-хозяева в районе, которые более подходят для их потомства. Яйца с большей вероятностью откладываются на отдаленных растениях, что снижает уязвимость, поскольку эти растения привлекают меньше хищников . Другой фактор - повреждение; неповрежденные растения указывают на отсутствие других яиц, поскольку личинки серы оставляют отверстия в листьях растений, которыми они питаются. Поскольку хищники и паразиты привлекаются к поврежденным растениям с помощью химических или визуальных сигналов, меньшее повреждение приводит к большей выживаемости потомства, поскольку яйца с меньшей вероятностью будут обнаружены. Растения, подвергающиеся как солнечному свету, так и открытому свету, также снижают шансы хищничества и паразитизма и более доступны для взрослых бабочек. Личинки также могут получить пользу от снижения защиты растений-хозяев; ювенильные растения и растения с поздним распусканием почек производят меньше токсичных защитных химикатов, поскольку ресурсы больше направляются на рост растений.

Жизненный цикл

Сера обыкновенная - одна из самых долгоживущих бабочек, продолжительность жизни которой составляет от 10 месяцев до года. Из-за спячки и жизненного цикла у него одно поколение в год. Продолжительность развития от отложенного яйца до появления имаго составляет примерно 50 дней. Однако взрослая сера большую часть жизни проводит в состоянии перезимовки. Сера очень подвижна, питается и путешествует в районы, идеально подходящие для зимней спячки в конце лета и осенью, и возвращаясь в районы, идеально подходящие для спаривания и откладки яиц весной.

Яйцо

Взрослые серы обыкновенные откладывают яйца поодиночке на нижней стороне листьев крушины. Яйца имеют высоту около 1,3 мм и имеют веретенообразную форму. Яйца со временем меняют цвет, сначала приобретая зеленовато-белый цвет, затем постепенно становясь более темными оттенками желтого и, наконец, коричневым перед вылуплением.

Гусеница

Личинки серы обыкновенной проходят пять возрастов , изначально имея длину 1,7 мм в первом возрасте и до 34,9 мм в зрелом возрасте. Гусеницы имеют зеленую окраску с белыми волосками и темными бугорками по всей длине. Когда они впервые вылупляются, они перемещаются к верхней стороне листьев и поедают их, оставляя характерные отверстия на своих растениях-хозяевах. В течение дня они кормятся, а затем отдыхают на открытом воздухе, неподвижно лежа на средней жилке листьев, где их окраска затрудняет различение.

Куколка

Окукливание происходит примерно за две недели. Куколки имеют длину 22,2-23,8 мм и имеют вид скрученного листа с заостренными концами и выпуклостью посередине. Куколки прикрепляются к стеблям и листьям с помощью шелка; а cremastral крючок прикрепляется к шелковой обивке и длине шелка обеспечивает куколка вокруг своей середины. Куколки имеют преимущественно зеленую окраску, но непосредственно перед вылетом взрослых особей у самцов участки крыльев становятся желтыми.

Взрослый

Взрослые особи появляются летом, с июня по август, и продолжают питаться до сентября. Сера обыкновенная впадает в спячку в течение следующих семи месяцев зимы, оставаясь неактивной до апреля, после чего она появляется и продолжает воспроизводить и откладывать яйца. Имаго серы в большом количестве в течение нескольких месяцев после выхода из зимовки. Сера обыкновенная имеет половой дихромизм: у самцов крылья серо- желтой окраски, у самок - зеленовато-белые крылья. Кроме того, у самцов радужные спинные крылья, которые меняют цвет и внешний вид под воздействием ультрафиолета , в то время как у самок этого не происходит. И у самцов, и у самок есть оранжевые пятна в дискоидальной ячейке каждого крыла, розовые голова и усики, а также грудная клетка, покрытая белыми волосами.

Миграция

Сера обыкновенная в течение года претерпевает некоторые региональные миграции между зонами спячки и размножения, что видно по разному химическому составу бабочек в разные сезоны и регионы. В целом, для воспроизводства наблюдается движение в сторону заболоченных земель. После того, как яйца вылупляются, развиваются и окукливаются, вылупившиеся взрослые бабочки появляются и локально расселяются как по лесам, так и по заболоченным местам, чтобы перезимовать. Бабочки отправляются на зимовку в лесные массивы, и в этих местах обитания не происходит спаривания. Зимует также и на заболоченных территориях, где в изобилии встречается ольха крушина-хозяин. После перезимовки взрослые серы, которые ранее находились на заболоченных территориях, присоединяются к тем, которые зимовали в лесных массивах, и популяция размножается и откладывает яйца.

Условия окружающей среды конкретного года также влияют на миграцию, как видно из высотных миграций серы обыкновенной. На миграцию в гору потенциально влияют ограничения среды обитания, такие как отсутствие лесного покрова, необходимого во время зимовки. Сера перемещается на более высокие возвышенности, чтобы увеличить лесной покров и снизить воздействие более высоких температур во время своей деятельности. На миграцию под уклон влияет потребность в ресурсах личинок, таких как растения-хозяева, во время сезона размножения - бабочки перемещаются на более низкие высоты в поисках регионов, содержащих эти растения, а взрослые особи обычно возвращаются в районы, где они были выведены из-за их долгой жизни.

Враги

Хищники

Как и большинство лесных чешуекрылых, G. rhamni является жертвой многих видов птиц и ос . И личинки, и взрослые серы становятся жертвами хищников и используют такие средства, как защитная окраска и мимикрия, чтобы избежать этой участи.

Паразиты

У обыкновенной серы зарегистрированы два вида паразитов: бракониды Cotesia gonopterygis и Cotesia risilis . Эти два вида паразитоидных ос полностью специализированы для G. rhamni , возможно, из-за широкого распространения бабочки и растений-хозяев в ее местообитаниях. Широкое присутствие хозяина позволяет осам зависеть от хозяина. Осы в первую очередь связаны с присутствием пищевого растения Frangula alnus из-за его связи с их хозяином.

Защитная окраска и поведение

И личинки, и взрослая сера имеют загадочную окраску, что означает, что они соответствуют цвету их среды обитания. Из-за такой окраски личинок так сложно увидеть, что они могут оставаться на открытом воздухе незамеченными. Когда они не едят, гусеницы остаются на месте у средней жилки листьев, что делает их еще более трудными для обнаружения. Взрослые серы имитируют листья, так как они имеют сходство с листьями по форме, цвету и рисунку. Это позволяет им сливаться с окружающей средой в уязвимые периоды, такие как диапауза (гибернация). При поднятии бабочки становятся жесткими и прячут ноги из поля зрения, чтобы уменьшить свои шансы быть узнаваемыми.

Генетика цветовых узоров

Пигментация и структурное окрашивание

Различия в окраске крыльев чешуекрылых обусловлены разными структурными и пигментными компонентами. Эти различия заставляют свет рассеиваться по-разному, что приводит к разным цветам. У обыкновенной серы чешуйки крыльев рассеивают свет непоследовательно из-за структур яйцевидной формы, называемых бусинами, которые содержат пигменты . Благодаря этим пигментам шарики поглощают коротковолновый свет и рассеивают более длинные волны за пределами спектра поглощения пигмента, например свет в дополнительном диапазоне длин волн.

Путем химической экстракции и анализа были идентифицированы два возможных пигмента, которые могут способствовать окраске крыла общей серы. Ксантоптерин отвечает за серо-желтый цвет мужских крыльев, поскольку он поглощает в фиолетовом диапазоне. Лейкоптерин выделяли из белых крыльев самок. Разница в пигментации крыльев способствует различию рисунков радужной оболочки у самцов и самок. Радужность возникает из-за видимых изменений окраски из-за рассеяния ультрафиолетового света. Образец окраски, характерный только для мужчин, из-за этой радужной окраски виден исключительно в ультрафиолетовом свете, поскольку самки поглощают свет в ультрафиолетовых спектрах. Присутствие исключительно лейкоптерина в женских крыльях объясняет отсутствие радужной окраски у самок обыкновенной серы, поскольку лейкоптерин поглощается только в ультрафиолетовом диапазоне. Следовательно, крылья не отражают и, следовательно, не рассеивают ультрафиолетовый свет, как крылья самцов.

У самцов радужность проявляется в том, что рисунок крыльев, кажется, визуально меняется в зависимости от положения ультрафиолетового света, падающего на крыло. Под некоторыми углами виден мужской узор, а под другими углами видно отсутствие женского узора. Это называется « гинандроморфным эффектом». Это демонстрирует, что узор кажется оптическим, а не пигментным, поскольку эффект виден только при определенных углах и расстояниях света и изменяется в зависимости от положения. Если бы он был пигментным, эти изменения не вызывали бы различий в радужной оболочке.

На структурную окраску спинных крыльев самцов влияют факторы окружающей среды. Покрытие ультрафиолетовой окраской увеличивается с повышением температуры , увеличением количества осадков и уменьшением широты . Возможно, это связано с несколькими факторами, такими как большее изобилие и качество ресурсов в районах с такими экологическими условиями. Другие возможности включают лучшую способность ассимилировать ресурсы как показатель качества самца. Поскольку развитие ультрафиолетового окрашивания требует больших затрат энергии, оно может свидетельствовать о высоком мужском качестве.

Спаривание

После того, как сера выходит из спячки, она перемещается к местам обитания, где есть личиночные растения-хозяева и самки. Сера в первую очередь монандровая , что демонстрируется присутствием обычно только одного сперматофора у самок на протяжении всего брачного сезона. Пары образуются после того, как бабочки какое-то время совершают веселый полет. Когда пара соглашается спариваться, они не взлетают во время совокупления и остаются в паре долгое время, до сорока восьми часов.

Физиология

Зрение

Сера обыкновенная, по-видимому, отдает предпочтение определенным цветам нектарных растений - красные и синие соцветия являются обычным явлением в часто используемых источниках нектара в некоторых регионах. G. rhamni также больше полагается на визуальные признаки, такие как цвет, по сравнению с другими видами бабочек, которые больше полагаются на запах.

Обоняние

Сера обыкновенная обладает антенной реакцией на соединения цветочного запаха нектарных растений, где нервная активность в обонятельных рецепторах усиков проявляется в присутствии определенных соединений. Исследования показывают, что существуют антенные обонятельные рецепторы для фенилацетальдегида и терпеновых соединений оксоизофороноксида, оксоизофорона и дигидрооксоизофорона, поскольку эти соединения вызывают одни из самых сильных электрофизиологических реакций, независимо от того, представлены они в природных или синтетических смесях цветочных соединений. Кроме того, эти два соединения присутствуют в наибольших количествах в растениях нектара, используемых серой, что указывает на то, что обнаружение запаха может иметь важное значение для обнаружения источников пищи. Это будет способствовать более эффективному поиску пищи у взрослых бабочек, поскольку запах может служить сигналом для поиска и различения нектарных растений, позволяя использовать больше энергии для других видов деятельности, таких как размножение.

Диапауза

Имаго обыкновенная сера зимует семь месяцев, оставаясь скрытой и неподвижной на протяжении всей своей спячки. Хотя оба пола имеют одинаковое время развития яйцеклеток и взрослых особей, они различаются по времени достижения половой зрелости. Репродуктивное развитие самцов начинается сразу после появления куколки и продолжается во время спячки, что указывает на то, что самцы не могут воспроизводить потомство до перезимовки. У самок яйца остаются неразвитыми, поскольку бабочки перезимовывают, и репродуктивное развитие не происходит до тех пор, пока они не выйдут из спячки.

Полы также различаются по срокам появления всходов после перезимовки. Возникновение коррелирует с температурой и продолжительностью солнечного света; определенное количество того и другого необходимо для выхода бабочки из спячки и, следовательно, влияет на окончание диапаузы . Самцы появляются раньше самок, так как они более охотно летают при более низких температурах, чем самки. Так как обыкновенная сера наиболее точно следует монандрическим моделям спаривания, самцы могут появиться раньше, чтобы увеличить количество шансов спаривания и, следовательно, репродуктивный успех, поскольку у старших самцов было больше времени для развития и, следовательно, они имели большее преимущество. Напротив, самки появляются поздно из-за позднего сезонного развития растений-хозяев, таких как ольха крушина, поскольку эти растения необходимы для яйцекладки. Появление женских особей коррелирует с развитием растения-хозяина.

Сохранение

По данным на 2010 г., G. rhamni , по-видимому, не находится под угрозой сохранения в соответствии со стандартами МСОП. Тем не менее, бабочка испытала значительное сокращение популяции и распространения в таких областях, как Нидерланды , где ее численность снизилась до такой степени, что, согласно критерию МСОП, она достигла статуса исчезающего вида. Причины сокращения численности населения до конца не выяснены, но есть несколько возможных факторов. Поскольку обычная сера одновольтна, у нее могут быть трудности с адаптацией к изменяющимся условиям окружающей среды по сравнению с видами, которые имеют несколько поколений в год. Например, наблюдается уменьшение подходящих условий для зимовки бабочек, при этом количество открытых лесов сокращается в пользу более городских районов. Загрязнение азотом, сокращение запасов нектара и быстрые экологические изменения также были предложены в качестве других гипотетических факторов. Высказывались опасения по поводу возможного будущего увеличения этого сокращения популяции, но бабочка, по-видимому, в основном не представляет угрозы для сохранения из-за ее широкого и общего географического присутствия.

Смотрите также

• Список бабочек Великобритании
• Серная моль

Рекомендации

• Джим Ашер, Мартин Уоррен и Ричард Фокс, изд. (2001). Атлас тысячелетия бабочек Британии и Ирландии . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-850565-5.

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с Gonepteryx rhamni, на Викискладе?
• Данные, относящиеся к Gonepteryx rhamni, в Wikispecies