A veszélyeztetett koreai reliktus hosszúszarvú Callipogon relictus bogár (Cerambycidae, Coleoptera) morfológiai anomáliái az ontogenezis során és előfordulásuk lehetséges okai

Dae-Am Yi

1 Biológiai sokféleség és ökológia laboratórium, Környezettudományi és Ökotechnikai Osztály, Élettudományi és Biotechnológiai Főiskola, Koreai Egyetem, 145 Anam-ro, Seongbuk-gu, Szöul, Koreai Köztársaság,

4 Rovarökológiai tanulmányozó központ, Yeongwol Insect Museum, Donggang-ro 716, Yeongwol-gun, Gangwon-do, Koreai Köztársaság,

V. Kuprin Sándor

2 Szövetségi Kelet-Ázsiai Földi Biológiai Sokféleség Tudományos Központ, az Orosz Tudományos Akadémia távol-keleti ága, Vladivostok-22, 690022, Oroszország,

Yeon Jae Bae

3 Biológiai sokféleség és ökológia laboratórium, Környezettudományi és Ökotechnikai Osztály, Élettudományi és Biotechnológiai Főiskola, Koreai Egyetem, 145 Anam-ro, Seongbuk-gu, Szöul, Koreai Köztársaság,

Absztrakt

Ez a cikk először írja le az exogén morfológiai rendellenességeket, amelyek a Callipogon relictus Semenov, 1899 laboratóriumi körülmények között történő nevelése során fordulnak elő. A rendellenességek legnagyobb gyakoriságát a bábozás során figyelték meg. Feltételezhető, hogy az e csoportba tartozó bogaraknál az ontogenezis utolsó szakaszában néhány abiotikus tényező, például a páratartalom és a hőmérséklet fontos szerepet játszik.

Bevezetés

A morfológiai anomáliák gyakoriak a rovarok különböző csoportjaiban, de előfordulásuk kevés. A bogarak morfológiai anomáliáinak és teratizmusának részletes osztályozását és terminológiáját J. Balazuc (1948) javasolta. Később különböző szerzők számos rovarcsoportban leírtak atipikus testszerkezeteket (főleg imago-ban): tetű (Blagoveshenskiy 1969), zsizsik (Stachowiak 1982, Chadwick és Brunet 1985, Cmoluch 1985, Read 1994, Nazarenko 2006, 2014), föld bogarak (Ferreira 2008, Kamal et al., 2008), közúti bogarak (Frank 1981, Ferreira 2011), levélbogarak (Prisniy 1983, Abdullah és Abdullah 1969), hymenoptera (Balazuc 1958, Akre et al. 1982), valamint laboratóriumi tenyésztés során nyert példányok (Savini és Furth 2004). Egyes szerzők morfológiai anomáliákat állapítottak meg a Cerambycidae család egyes képviselőiben (Balazuc 1952, Floch de Gallaix 1974, Cofais 1976, Osuna 1992, Schneider & Thoma 2004, Rahola 2005). A Stictosomus semicostatus Audinet-Serville, 1832, a Ctenoscelis ater (Olivier, 1795), az Enoplocerus armillatus (L., 1767) és az Acanthinodera cumingii (Hope, 1833) felnőttek esetében antennális aberrációkat, valamint a pronotum és az elytra deformációit írták le. (Thouvenot 2006, Vitali 2007). A legtöbb esetben a test különböző részeinek fejlődési rendellenességeinek okai még mindig nem tisztázottak, de e kísérletek eredményeit követően néhány kifelé hasonló rendellenesség különböző környezeti tényezők következménye lehet (Vasilieva 2005).

A cikk célja a Callipogon relictus preimaginalis szakaszában és felnőttkorában azonosított morfológiai anomáliák laboratóriumi körülmények között történő tenyésztése.

Anyagok és metódusok

A cikk példányait a hosszú szarvú bogarak családjának ritka, Kelet-Ázsiában elterjedt, ritka és veszélyeztetett fajának számító Callipogon relictus Semenov, 1899 laboratóriumi tenyésztésére és fenntartására szolgáló módszerek kidolgozása során kaptuk. (Kim és mtsai 1976, Kuprin és Bezborodov 2012, Li és mtsai 2012, Kuprin 2016, Yi és mtsai 2017a). A faj laboratóriumi tenyésztésének kidolgozott módszereit munkáink részletezik (Kuprin et al. 2014, Yi et al. 2017b).

Ezenkívül megvizsgálták a különféle élőhelyeken és fajokban gyűjtött mintákat, amelyeket a tudományos intézmények tárolnak:

CIN RAS Az Orosz Tudományos Akadémia Állattani Intézete, Szentpétervár, Oroszország,

ZMMU Zoológiai Múzeum M.V. Lomonoszov Állami Egyetem, Moszkva, Oroszország,

IBSS FEB RAS Biológiai és Talajtani Intézet, az Orosz Tudományos Akadémia távol-keleti ága, Vladivostok, Oroszország,

UNR FEB RAS Ussuri természetvédelmi terület, az Orosz Tudományos Akadémia távol-keleti részlege, Ussuriysk, Oroszország,

KU Koreai Egyetem, Szöul, Dél-Korea,

YIM Yangpyeong rovarmúzeum, Yangpyeong-gun, Gyeonggi-do, Dél-Korea,

PHS Paichai Középiskola, Szöul, Dél-Korea,

HRCI Hampyeong Rovarok Kutatóközpontja, Hampyeong-gun, Junranam-do, Dél-Korea,

IZAS Kínai Tudományos Akadémia Állattani Intézete, Peking, Kína.

A felnőttek és a preimaginális stádiumok gyűjteményét, amelyet a laboratóriumban szereztünk, a Yeongwol Rovar Múzeum Rovarok Ökológiai Tanulmányainak Központjában (Yeongwol, Korea) tároljuk.

Eredmények és vita

A vizsgálat eredményeként a Callipogon relictus felnőttek több mint 200 példányát gyűjtötték össze különböző élőhelyeken, és körülbelül 120 preimaginalis stádiumú mintát és felnőtteket laboratóriumi körülmények között. A felnőttek, a lárvák és a bábok leggyakoribb rendellenességeit csoportosítottuk, és az ábrákon mutatjuk be .

A Callipogon relictus lárvái a tegumentumok különböző deformációival.

A C. relictus felnőttei, a test különböző fejlődési deformációival.

A lárvák rendellenességei. A vizsgált példányokban gyűrűs rendellenességeket azonosítottak a testszegmensekben (ábra (1. ábra) 1), és egyes esetekben izolált indurációk daganatok formájában, amelyek a lárva megrepedése után keletkeztek, és a tegumentumok késleltetett szklerotizációjával társultak. Feltételezhető az is, hogy ezen rendellenességek előfordulása a xilobiontikus atkák aktivitásának köszönhető. Megjegyzendő, hogy egy bizonyos idő után az 1. ábrán látható lárvák fogyni kezdtek, és végül elpusztultak.

A bábok és a felnőttek rendellenességei. Ábrák A 2. és a 3. ábra a Callipogon relictus bábjainak és imágóinak különféle komplex anomáliáit mutatja be. A felnőtteknél (laboratóriumi körülmények között és a természetben is) a leggyakoribb anomália a trematelytria, azaz az elytra perforációja a hypoderm lokális nekrózisa következtében a képzetes kutikula képződése előtt (3. ábra) 3). Hasonló esetek gyakoriak más bogárcsoportok képviselőinél is, például Carabus cancellatus Ill., Silpha carinata Hbst., Silpha obscura L., Tenebrio molitor L. (Prisniy 2009). Voltak brachelytria esetek, vagyis a disztális rész megrövidülése vagy csökkentése, az elytra méretének csökkenése és ennek következtében az elytra hiányos tágulása, amikor a felnőtt megjelenik. Egy laboratóriumi kísérlet során egy hím brachelytria-val való keresztezése egy normális nősténnyel lárvák kialakulásához vezetett, amelyek morfológiai anomáliák nélkül felnőttek voltak. Az elytra fent említett rendellenességei mellett a test mellékleteinek (mandibulák, antennák, tenyér és lábak) egyéb deformitásait is találták felnőtteknél (ábra (3. ábra).

Pupae C. relictus a tegumentumok és a végtagok különböző deformációival.

A ZIN RAS gyűjtőanyagának vizsgálata során egy törpemintát találtak (1 kan, Primorsky (Ussuriisky) krai, Jakovlevka falu, 1926.VII.23., D. Filipjev det.), Amelynek testhossza 3,18 cm. A rovarok törpéjét mind exogén tényezők (táplálékhiány, valamint az ontogenezis során bekövetkező átlagos hőmérséklet és páratartalom csökkenése, populációsűrűség), mind endogén tényezők (sok gén kumulatív hatása vagy az endokrin mirigyek patológiája) okozhatják (Wigglesworth 1967).

A C. relictus morfológiai anomáliáinak leírt eseteinek jellege, valamint az irodalmi adatok elemzése (Ortuño és Hernández 1993) arra utalnak, hogy a Prioninae valamennyi képviselőjében előfordulhatnak. A leggyakoribb eltérések közé tartozik az elytra deformációjának, az elytra perforációjának, az innervációs rendellenességnek és a láb rendellenességeinek minden esete (a vizsgált minták közel 80% -a). Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy az ilyen rendellenességek előfordulását általában a hőmérséklet és a páratartalom megváltozása vagy a lárvák és a bábok mechanikai károsodása okozza (biomorfológiai mérések során).