Mszyce to owady słynące z fitofagicznej aktywności, dzięki której potrafią niszczyć różnorodne uprawy. Organizmy te są zdolne do obniżania wydajności różnych plantacji, dlatego często postrzegane są jako groźne szkodniki dla rolnictwa. W rzeczywistości jednym z powodów destrukcyjnych zdolności mszyc jest ich złożony cykl życiowy.
Wbrew powszechnemu przekonaniu kilka gatunków z rodziny Aphididae, grupy owadów z rzędu Homoptera, nazywa się mszycami. Jednakże, ponieważ większość z nich ma bardzo podobny wygląd i sposób inwazji, preferowano nazywanie ich mszycami lub ogólnie mszycami.Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak wygląda cykl życiowy tych małych bezkręgowców.
Jakie są mszyce?
Mszyce są różnej wielkości, ale nie przekraczają 5 milimetrów długości, więc są prawie niezauważalnymi najeźdźcami. Ciała mszyc mają owalny kształt i miękki wygląd, mają 2 czułki, 3 pary nóg i jedną parę skrzydeł (nie zawsze). Nie przedstawiają one jednak typowego podziału anatomicznego grupy owadów (bardzo dobrze zarysowana głowa, tułów i odwłok).
Usta mszyc są typu gryzo-ssącego i służą do wysysania soków z roślin. Żywią się składnikami odżywczymi wytwarzanymi przez swoich żywicieli (warzywa), dlatego wysychają i powodują gnicie liści. Ponadto mszyce są również uważane za wektory niektórych wirusów, więc powodują więcej problemów, zarażając uprawy niebezpiecznymi chorobami.
Sok, którym żywią się te owady, zawiera dużo cukrów, więc muszą je przetworzyć i przekształcić.Aby to zrobić, mają na końcu odwłoków struktury zwane syfonami, które pomagają im wytwarzać słodką substancję zwaną melasą. W ten sposób eliminują nadmiar cukru i tworzą kartę przetargową, której używają do interakcji z innymi owadami (takimi jak mrówki).
Wielka zdolność mszyc do atakowania i niszczenia upraw wynika z ich zdolności reprodukcyjnej. Ta cecha pozwala im przejść od rozmnażania płciowego do bezpłciowego, dzięki czemu mogą skolonizować żywiciela w ciągu zaledwie kilku dni. Dzięki temu cykl życiowy mszyc jest tajemnicą ich wydajnego fitofagicznego życia.
Cykl życiowy mszyc.
Ogólnie cykl życiowy mszyc można podzielić na dwa typy: holocykliczny i anholocykliczny. Różnica między nimi polega na stosowanej technice reprodukcji, ale obie koncentrują się na poprawie przetrwania gatunku na żywicielu.
Role każdej mszycy w populacji
Mszyce naprzemiennie rozmnażają się płciowo i bezpłciowo, aby poradzić sobie z różnymi porami roku w ciągu roku. Przy takim podejściu populacje można podzielić na coś w rodzaju kast:
- Założycielki (żyworodne): ich wygląd jest taki sam jak każdej mszycy bezpłodnej, tylko ze zdolnością do rozmnażania się bez konieczności zapłodnienia. Ten typ samicy reprezentuje inwazyjną fazę gatunku, ponieważ będąc partenogenetycznym, łatwo zbliża się do żywiciela. Córki założycielki to samice żyworodne tak jak ona, tylko mniejsze io obniżonej płodności.
- Samice płcioworodne (jajorodne): po kilku pokoleniach córki założycielki zaczynają rodzić uskrzydlone samice zwane płcioworodnymi, które są zdolne do składania jaj. Dzieci tej klasy mszyc mogą być zarówno płci męskiej, jak i żeńskiej, co stanowi krok umożliwiający rozmnażanie płciowe gatunku.Samice płciowe pojawiają się tylko jesienią.
- Samica (jajorodna): osobniki te stanowią fazę płciową mszyc. Po zapłodnieniu jajorodna samica produkuje jedno zimowe jajo, które pozostanie niewyklute aż do wiosny. Z tego wyłoni się samica-założycielka, która ponownie rozpocznie cykl mszyc. W zależności od gatunku może być bezskrzydły (bez skrzydeł) lub skrzydlaty.
- Samce: te organizmy rodzą się z główną funkcją zapłodnienia samicy. Ich wygląd jest podobny do samic, chociaż większość samców jest uskrzydlona.
Holocykliczny cykl życia w gospodarzu
Kiedy założycielka płci żeńskiej przybywa do rośliny, natychmiast rozpoczyna kolonizację poprzez rozmnażanie bezpłciowe. Jest to główny powód, dla którego inwazja mszyc jest tak szybka, ponieważ nie potrzebują one samca do rozmnażania. Jednak te bezkręgowce stosują zimą inną strategię.
Jesienią płciowe samice zaczynają składać jaja, z których powstają organizmy żeńskie i męskie. W ten sposób następuje faza płciowa mszyc, która kończy się złożeniem zimowego jaja, które jest w stanie wytrzymać zimno. Nawet jeśli zima jest bardzo silna, mszyce dbają o to, aby przetrwały przynajmniej samice, które wyklują się wiosną.
Jak widać faza płciowa i bezpłciowa mszyc holocyklicznych odgrywają bardzo ważną rolę, gdyż są one niezbędne do ich przetrwania. Sezon bezpłciowy jest mechanizmem służącym do skutecznej inwazji, podczas gdy sezon seksualny pozwala mu przetrwać w trudnych klimatach.
Anholocykliczny cykl życiowy żywiciela
Ten typ cyklu życiowego występuje w regionach o cieplejszym klimacie, gdzie zimy zwykle nie obniżają temperatury na tyle, aby zagrażać mszycom.Z tego powodu anholocykliczne gatunki mszyc rezygnują z przechodzenia przez fazę płciową, ponieważ nie muszą wykorzystywać jaja zimowego, aby przeżyć.
W ten sposób mszyce utrzymują swoje rozmnażanie za pomocą żyworodnych partenogenetycznych samic.
Korzyści z rozmnażania płciowego i bezpłciowego
Choć nie namacalny, każdy rodzaj rozmnażania niesie ze sobą koszty i korzyści dla organizmów, dlatego zwykle wybierają one ten, który najbardziej im odpowiada. Jednak niektóre gatunki, takie jak mszyce, łamią ten schemat, prezentując oba w swoim cyklu życiowym. Ta sytuacja pozwala im odnosić sukcesy w rozmnażaniu, ponieważ czerpią korzyści z rozmnażania płciowego i bezpłciowego.
Z jednej strony rozmnażanie bezpłciowe pozwala na szybkie wydanie potomstwa bez konieczności wydawania energii na zaloty czy krycie. W ten sposób mszyce wykorzystują zasoby w najgorętszych miesiącach roku, aby stworzyć armię zdolną do zniszczenia całych plantacji.
Chociaż brzmi to obiecująco, rozmnażanie bezpłciowe jest procesem, który również zmniejsza zmienność genetyczną. Choć początkowo nie jest to tak zauważalne, powoduje to, że mszyce są bardziej podatne na zmiany w środowisku, co zmniejsza ich zdolności adaptacyjne. Ponadto sprzyja również pojawianiu się chorób genetycznych, które mogą nagle wyeliminować mszyce.
Rozmnażanie płciowe umożliwia dotowanie powyższego, ponieważ generuje wystarczające zróżnicowanie genetyczne, aby ułatwić przetrwanie mszyc. W ten sposób mszyce są wyposażone w niesamowity cykl życiowy, który zapewnia im to, co najlepsze z obu światów. Jednak to, co jest dobre dla nich, jest złe dla ludzi, ponieważ czyni ich również trudnymi wrogami do walki i eliminacji.