Austroplatypus incompertus -Austroplatypus incompertus
| Austroplatypus incompertus | |
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A. incompertus
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Austroplatypus incompertus Schedl, 1968
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Austroplatypus incompertus é uma espécie de besouro da ambrosia pertencente à verdadeira família do gorgulho , nativa da Austrália , com distribuição verificada em New South Wales e Victoria . Forma colônias no cerne dos eucaliptos e é o primeiro besouro a ser reconhecido comoinseto eussocial . Austroplatypus incompertus é considerado eussocial porque os grupos contêm uma única fêmea fertilizada que é protegida e cuidada por um pequeno número de fêmeas não fertilizadas que também fazem grande parte do trabalho. A espécie provavelmente transmitiu fungos cultivados para outros gorgulhos.
Descrição e ciclo de vida
O ovo de A. incompertus tem cerca de 0,7 mm de comprimento e 0,45 mm de largura. Ela se desenvolve ao longo de cinco instares e sua cabeça cresce de cerca de 0,3 mm de largura no primeiro ínstar a 0,9 mm de largura no quinto ínstar. Em seguida, torna -se uma pupa e emerge como adulto - 6 mm de comprimento e 2 mm de largura. O adulto tem um corpo cilíndrico alongado típico de outros ornitipodinos e exibe dimorfismo sexual , com os machos sendo o sexo significativamente menor, um arranjo atípico entre os besouros platipodinos . As fêmeas têm declividade elitral adaptada para limpeza de galerias e defesa. Além disso, apenas as mulheres apresentam micangias .
Habitat
Como outros besouros ambrosia, A. incompertus vive em simbiose nutricional com fungos ambrosia . Eles escavam túneis em árvores vivas nas quais cultivam jardins de fungos como sua única fonte de nutrição. Novas colônias são fundadas por fêmeas fertilizadas que usam estruturas especiais chamadas micangias para transportar fungos para uma nova árvore hospedeira. Os micangios de A. incompertus e a maneira específica como a espécie adquire esporos de fungos para o transporte foram estudados e comparados com os mecanismos utilizados por outros besouros da ambrosia. As fêmeas fertilizadas começam a formar túneis nas árvores no outono e levam cerca de sete meses para penetrar de 50 a 80 mm de profundidade para colocar seus ovos.
Árvores hospedeiras
Uma avaliação feita pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) em toras e lascas não processadas de 18 espécies de plantas lenhosas da Austrália descobriu A. incompertus na maioria delas, incluindo: Eucalyptus baxteri , E. botryoides , E. consideniana , E. delegatensis , E. eugenioides , E. fastigata , E. globoidea , E. macrorhyncha , E. muelleriana , E. obliqua , E. pilularis , E. radiata , E. scabra , E. sieberi e Corymbia gummifera . Ao contrário da maioria dos besouros ambrosia, ele infesta árvores saudáveis e intactas.
Distribuição
A. incompertus é local da Austrália e foi confirmado que pode ser encontrado em vários lugares ao redor de New South Wales. Seu alcance é um tanto limitado, estendendo-se de Omeo em Victoria e Eden em NSW ao norte até Dorrigo e a oeste até a Styx River State Forest no norte de NSW.
Comportamento
Estrutura social
Uma fêmea fertilizada tenta iniciar uma nova colônia enterrando-se profundamente no coração de uma árvore viva, eventualmente ramificando-se e depositando seus esporos e larvas de fungos. Quando essas larvas crescem até a idade adulta, os machos saem um pouco antes das fêmeas, com uma média de cinco fêmeas remanescentes, que perdem rapidamente os últimos quatro segmentos do tarso nas patas traseiras. A única entrada da colônia logo em seguida será fechada pela árvore, encerrando a colônia. Essa deformidade e barreira física faz com que as fêmeas fiquem sem fertilizar e participem da manutenção, escavação e defesa das galerias, propagando a manutenção da hierarquia social.
Eussocialidade
A. incompertus é um dos poucos organismos fora de Hymenoptera (abelhas e formigas) e Isoptera (cupins) a exibir eussocialidade . Os insetos eussociais desenvolvem grandes sociedades cooperativas multigeracionais que se auxiliam mutuamente na criação dos filhotes, geralmente ao custo da vida ou da capacidade reprodutiva de um indivíduo. Como resultado, as castas estéreis dentro da colônia realizam trabalho não reprodutivo. Esse altruísmo é explicado porque os insetos eussociais se beneficiam ao desistir da capacidade reprodutiva de muitos indivíduos para melhorar a aptidão geral de descendentes intimamente relacionados.
Para que um animal seja considerado eussocial, ele deve atender aos três critérios definidos por EO Wilson . A espécie deve ter divisão reprodutiva do trabalho. A. incompertus contém uma única fêmea fertilizada que é guardada por um pequeno número de fêmeas não fertilizadas que também fazem grande parte do trabalho de escavação de galerias na madeira, atendendo ao primeiro critério. O segundo critério requer que o grupo tenha gerações sobrepostas , um fenômeno encontrado em A. incompertus . Finalmente, A. incompertus exibe cuidado cooperativo com a cria, o terceiro critério para eussocialidade.
Hipóteses para evolução da eussocialidade
As razões por trás da evolução da eussocialidade nesses gorgulhos não são claras. Os benefícios de ser altruísta vêm em dois modos ecológicos: “seguradoras de vida” e “defensores da fortaleza”. A maioria dos himenópteros, a grande maioria dos insetos sociais, são seguradores de vida, onde a eussocialidade é adaptada como uma salvaguarda contra a diminuição da expectativa de vida dos filhos. A maioria dos cupins, como defensores da fortaleza, se beneficia do trabalho conjunto para explorar melhor um recurso ecológico valioso.
De A. incompertus ' ecologia, a defesa fortaleza é provável considerando que eles galerias de madeira Escavar em árvores hospedeiras com apenas uma única entrada. A defesa da fortaleza é suficiente para desenvolver a eussocialidade quando três critérios são atendidos: comida coincidindo com o abrigo, seleção para defesa contra intrusos e predadores e a habilidade de defender tal habitat. A fêmea que dá início à colônia traz a fonte de alimento do gorgulho, seus fungos simbióticos , para repousar nas galerias de madeira que escava. Isso satisfaz o primeiro critério. As fêmeas exibem espinhos visivelmente proeminentes em seus éltra , e as fêmeas são o único sexo a defender as galerias, possivelmente satisfazendo o segundo critério. O terceiro critério é insuficientemente estudado e demonstrado. A única entrada poderia potencialmente mostrar capacidade de defesa, embora vários comensais e pelo menos um predador tenham sido encontrados residindo em colônias.
Colônias eussociais bem-sucedidas de A. incompertus apresentam melhor desempenho reprodutivo do que suas contrapartes não auxiliares. Isso poderia seguir a possibilidade da "seguradora de vida", na medida em que benefícios para a prole de um indivíduo relacionado aumentariam o desejo de ajudar esse indivíduo e teriam uma melhor chance de propagação do gene através da seleção de parentesco. Os himenópteros que seguem esses padrões de vida têm a vantagem de que as irmãs operárias são diplóides, aumentando sua relação com a futura prole irmã. Essa hipótese da haplodiploidia sustenta que a eussocialidade evoluiu porque as irmãs diplóides estão mais relacionadas com as futuras irmãs do que com seus próprios filhos. Esta hipótese não se sustenta para A. incompertus , entretanto, como um estudo de marcadores genéticos mostrou que todos os adultos, machos e fêmeas, reprodutores ou trabalhadores, são diplóides.
É perfeitamente possível que esse organismo tenha desenvolvido eussociabilidade e comportamentos altruísticos de maneira diferente dos estudados em outras espécies, pois é o primeiro da ordem Coleoptera a apresentar tal comportamento. A. incompertus habitando uma árvore viva em oposição a uma morta pode ser a causa de tais comportamentos. O sucesso das colônias nesta espécie é relativamente baixo (12%) porque é difícil ocupar o tecido vivo das árvores e o sucesso inicial da fêmea fertilizada é desafiado por uma fase de preparação árdua. Isso levou à hipótese de que a eussocialidade em colônias com uma única fêmea auxilia na maximização da prole de um indivíduo relacionado. O parentesco entre as trabalhadoras não foi estabelecido, entretanto, e não está claro se a eussocialidade seria capaz de evoluir simplesmente por causa desse fato. Uma expansão adicional dessa hipótese é que, dada a dificuldade de fundação da colônia, as fêmeas auxiliares podem permanecer na esperança de herdar a colônia. Habitar uma árvore viva pode oferecer uma colônia muito mais expansiva e sustentável para o gorgulho, mas fazer isso requer a manutenção das galerias de um ambiente de origem hostil. Ainda não está claro se as razões acima são suficientes para ter evoluído tal comportamento em primeiro lugar, e a descoberta da monogamia na espécie pode contribuir ainda mais para a hipótese de seleção de parentesco . Compreender a sociabilidade neste grupo é de grande importância no estudo da evolução de tais sistemas, dada sua natureza única em um organismo distante.