プテロスティクス・メラナリウス
| プテロスティクス・メラナリウス | |
|---|---|
 | |
科学的分類 | |
| 王国： | 動物界 |
| 門: | 節足動物 |
| クラス： | 昆虫類 |
| 注文： | 甲虫目 |
| 亜目: | アデファガ |
| 家族： | オサムシ科 |
| 亜科: | プテロスティキナエ |
| 部族： | プテロスティキニ |
| 属: | プテロスティコス |
| 種： | P.メラナリウス |
| 二名法名 | |
| プテロスティクス・メラナリウス （イリガー、1798年） | |
プテロスティカス・メラナリウス（Pterostichus melanarius）[ 1 ]は、プテロスティカス属のオサムシ科甲虫の一種です。ヨーロッパ原産ですが、1920年代に北米に導入されて以来、北米での生息数が増加しています。他の無脊椎動物を食べる捕食性甲虫であるため、農業分野では貴重な害虫防除材となっています。さらに、翅に二形性があることも、北米全域での分布拡大に寄与しています。 [ 2 ]
この種の甲虫の幼虫は、個体密度が高い場合、共食い行動を示すことが観察されている。[ 3 ]雨甲虫の生息地は空腹度の影響を受け、飢えた甲虫は満腹の甲虫に比べてより広い獲物範囲を好む。[ 4 ]
説明
P. melanariusの成虫は体長12～18mmに成長します。黒色で、鞘翅には直線状の条線があります。「他のPterostichus属の種とは、側基底隆起部と前胸背板の後角の歯状部によって区別されます。」[ 2 ] 成虫は翅に二形性があり、短翅目甲虫と長翅目甲虫に特徴付けられます。短翅目甲虫は後翅が短く、飛翔できません。長翅目甲虫は後翅が成熟しており、飛翔可能です。[ 5 ]卵は産卵直後は半透明の白色ですが、孵化前に暗色化します。幼虫の頭部は硬く、暗赤褐色です。蛹の外観については十分な記録がありません。[ 2 ]
分布
P. melanariusは、ヨーロッパ、アメリカ合衆国、カナダの広い範囲に生息しています。「自然、人為的、そして農業的なビオトープ」で見られることがあります。[ 6 ]同様の地理的範囲に生息する甲虫は、他の地理的範囲に生息する甲虫とは異なり、発達段階やライフサイクルの段階が類似している傾向があります。[ 6 ] P. melanariusは1日に2.5～5m移動することができ、夏季には交尾相手を探すために移動距離が長くなることがあります。歩行に加えて、翅の二形性による飛翔能力も、この甲虫が広い範囲を移動できる能力に貢献しています。[ 2 ]
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ヨーロッパでは、この甲虫はスカンジナビア、イタリア、ギリシャ、アイルランド、ロシア、セルビアで見られます。北米では、大陸の西海岸と東海岸の両方で見られますが、アメリカ合衆国の中心部へ着実に移動していることが記録されています。P . melanariusが新たな生息地にどのような影響を与えるかを理解するためには、この分布の変化を研究することが重要です。[ 2 ]
生息地
P. melanariusは親水性で広温性であるため、幅広い温度範囲の湿潤環境に耐えることができます。この甲虫は、森林、牧草地、都市部、耕作地など、様々な生息地に生息できます。[ 2 ] 研究者たちは、生息地の多様性の結果として、「個体の発育期間は、同じ自然気候帯内であっても異なる可能性があり、異なる生息地に生息する個体群において、ライフサイクルの異なるバリエーションが生じる可能性がある」と説明しています。[ 7 ]つまり、この甲虫は、様々な生息地に合わせてライフサイクルの各段階を適応させることができるのです。甲虫が生息地に定着し、繁栄するためには、幼虫の発育に適した温度と、食料資源の入手可能性という主な条件を満たす必要があります。[ 7 ]
甲虫の繁殖と発育は温度に依存するため、気候変動は甲虫の繁殖力にとって課題となる。2021年の研究では、複数のRCPシナリオに基づいてP. melanariusの予想分布をモデル化した。この研究では、甲虫の分布の変化に影響を与える最も重要な要因は、年間で最も暖かい時期と最も寒い時期の平均気温と、年間で最も乾燥した時期の降水量であることが確認された。最悪の気候変動シナリオとして知られるRCP 8.5シナリオでは、2070年までに南ヨーロッパと地中海沿岸の甲虫の個体数が激減すると予測されている。より穏やかなRCPシナリオでは、甲虫の分布のそれほど劇的な変化は予測されていない。[ 8 ]
ライフサイクル
P. melanariusの交尾は初秋に行われ、その後すぐに産卵が行われます。幼虫が生存し、移動せずに資源にアクセスできる可能性を最大限に高めるため、雌は産卵場所として日陰で湿った環境を選択します。雌は通常、一度に約130個の卵を産みます。幼虫期のすべての段階は土壌中で発生します。[ 2 ]幼虫が成虫に成長するにはより低い気温が必要であり、最終幼虫から蛹への移行にはより暖かい気温が必要です。この発育タイムラインに基づくと、完全に成長した成虫は5月下旬から6月にかけて出現します。[ 2 ]
行動
P. melanarius は幼虫も成虫も雑食性の捕食性甲虫で、昆虫、無脊椎動物、植物を食べます。幅広い獲物の中で、この甲虫の最も一般的な獲物は、アリ、毛虫、軟体動物、種子、植物組織です。[ 2 ]さらに、いくつかの研究で、この甲虫はナメクジを特に好んで食べることが確認されています。[ 2 ]具体的には、この甲虫は、外来種のナメクジの一種である灰色ナメクジ ( Derocera reticulatum )を好むことが示唆されています。この甲虫は、多くの場合、嗅覚を手がかりに獲物を探ります。[ 3 ]この甲虫の行動は、しばしば落とし穴トラップを用いて研究されます。これは、甲虫のような種の行動を探るために使用される一種のサンプリング方法であり、さまざまな生息地での空間分布と存在量についての洞察を提供します。[ 4 ]落とし穴トラップを用いたある研究の結果によると、甲虫は空腹度と生息地の質に基づいて生息地を利用することが示されています。つまり、飢餓状態の甲虫は満腹状態の甲虫に比べてより幅広い獲物が存在する生息地で発見され、生息地における採餌行動は空腹度によって決定されるということです。[ 4 ]別の研究では、飢餓状態の甲虫は「同種臭気痕跡回避」を行うと説明されており、これはP. melanarius甲虫が他のP. melanarius個体が訪れた場所での獲物の探索を避けることを意味します。 [ 9 ]この行動はレヴィ飛行 パターンの特徴であり、ナメクジのように一度に完全に消費されるとは限らない広範囲に分散した獲物に最適です。[ 9 ]
幼虫はナメクジを餌とし、共食いも行うことが記録されている。[ 3 ]
競争
P. melanariusと他のオサムシ科甲虫との競争は地域によって異なります。ヨーロッパでは、実験室での観察から、P. melanariusとP. cristatusなどの他のオサムシ科甲虫との間に競争が存在し、 P. melanariusが優勢であることが示されています。野生では競争を減らすため、両種は異なる生息地に生息しています。[ 2 ]興味深いことに、 P. melanariusが侵入種であるカナダでは、 P. melanariusと他のオサムシ科甲虫との競争に関する確かな証拠があります。P . melanariusは他のオサムシ科甲虫の多様性や個体数に悪影響を与えていないようです。これは、甲虫が空いている生態学的地位を埋めているためではないかと考えられています。[ 2 ] [ 3 ] [ 10 ]
P. melanariusと主な獲物であるナメクジとの競争は激しい。P . melanariusの密集はナメクジの密集と関連していることが知られており、この甲虫はナメクジの分布と個体数を減少させる能力がある。[ 3 ] [ 11 ]ナメクジは粘液を利用し、土壌中を戦略的に移動することで甲虫の攻撃を回避する。[ 9 ]このような戦術にもかかわらず、甲虫はナメクジの熱心な捕食者であり、農業にしばしば害を及ぼすナメクジの個体数を生物学的に制御する上で非常に重要であると考えられている。[ 2 ] [ 3 ]
P. melanariusとその捕食者との競争も重要です。この甲虫には多くの捕食者がおり、主に鳥類ですが、「ネズミ、コウモリ、ハリネズミ、トガリネズミ、カエル、ヒキガエル、そして時折モグラ」もいます。[ 3 ]さらに、成虫と幼虫は「ダニ、ハチ、ハエ、線虫」に寄生されます。[ 3 ]
農業との関連性
P. melanariusは耕作地に生息するため、耕起や殺虫剤の使用といった農業行為の影響を受けやすい。[ 2 ]耕起は秋から春にかけて行われ、産卵期と最終発育期と重なるため、甲虫のライフサイクルと発育に悪影響を及ぼす可能性がある。春の耕起は土壌中の幼虫や蛹を撹乱し、秋に出現する繁殖可能な成虫の数が減少する可能性がある。耕起が甲虫に影響を与えないことを示唆する研究もあるが、矛盾する結果は研究方法の違いによるものかもしれない。[ 2 ]
P. melanariusが生息する畑で殺虫剤を使用すると、殺虫剤が甲虫とその獲物に有害であるため、甲虫に悪影響を及ぼします。殺虫剤に直接さらされると、甲虫の個体数と活動レベルが低下します。甲虫はまた、殺虫剤の影響を受けた獲物を摂取することで間接的に殺虫剤に曝露される可能性があります。ある研究によると、影響を受けた獲物を摂取すると甲虫は完全に死亡し、殺虫剤に曝露されてから数日後に影響を受けた獲物を摂取した場合、このリスクはわずかに減少しただけでした。[ 2 ]さらに、殺虫剤は甲虫の獲物の死亡を引き起こし、餌の入手可能性を減らし、甲虫を餓死させる可能性があります。飢餓状態の甲虫は餌を探すのに多くの時間を費やすため、殺虫剤を散布した畑ではP. melanarius の活動が増加します。[ 2 ]
有害な農業慣行による悪影響を軽減する重要な方法の一つは、被覆作物と間作の活用です。これらの農法は、耕起や農薬の使用量が少なくなるため、P. melanariusの個体数と活動レベルが向上しました。[ 2 ] [ 3 ]さらに、これらの生息地はP. melanariusの雌にとって理想的であり、雌は卵や幼虫をより保護するために「構造的に複雑な環境」で産卵することを好むのです。[ 3 ]
翼の二形性
いくつかの研究により、P. melanarius はカナダの地域で他の侵入オサムシ類よりも急速かつ広範囲に分布したことが判明しています。考えられる説明としては、長翅型（飛翔能力がある）甲虫が好ましい生息地に新しい甲虫の個体群を確立するのに役立つことが挙げられます。定着した後、それらの甲虫の大部分は短翅型（飛翔しない）甲虫に置き換えられます。[ 10 ] [ 5 ]両方の形態はメンデル遺伝学に従って遺伝し、飛翔しない形態が優位遺伝子、飛翔する形態が劣勢遺伝子となります。新しい生息地に新しい甲虫のコロニーを確立する過程では、飛翔形態が競争上の優位性を持ちますが、新しいコロニーが確立した後は、飛翔しない形態が競争上の優位性を持ち、個体群の大部分がこの形態で存在することになります。[ 10 ]
参考文献
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