Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Không Có Dấu Hiệu Tương Thích Màu Nền Trong Một Quần Thể Của Châu Chấu Đáng Khen Polymorphic Nâu-Xanh (Syrbula admirabilis)
Tóm tắt
Trong các loài côn trùng polymorphic về màu sắc, các cá thể có thể theo dõi các môi trường sống có sẵn và chọn những môi trường phù hợp hơn với phenotype màu sắc của chúng. Cơ chế chọn lựa môi trường sống này được gọi là cơ chế chọn môi trường sống, có thể cân bằng cơ hội sống sót giữa các hình thái, đồng đều hóa fitness, điều này có thể góp phần duy trì lâu dài hiện tượng polymorphism màu sắc trong một quần thể. Chúng tôi đã sử dụng một quần thể châu chấu đáng khen với màu polymorphic nâu-xanh (Syrbula admirabilis) để kiểm tra xem các hình thái màu sắc có khác nhau về sở thích khi được tiếp xúc riêng lẻ với hai màu nền tương phản (nâu so với xanh) trong một không gian thí nghiệm. Chúng tôi đã thu thập dữ liệu về cách mà vị trí (sự lựa chọn màu nền) và frass (số viên phân, như một chỉ số cho sự sử dụng tương đối của mỗi khu vực màu) của mỗi con châu chấu đã phân bố giữa các phần nâu và xanh, nhằm ước lượng sở thích màu nền của chúng. Chúng tôi không phát hiện sự khác biệt về sở thích màu nền giữa các hình thái màu sắc ở cả nymph (cả lúc lột xác và không lột xác) hay ở imago (cả không bị thao túng màu sắc và bị thao túng màu sắc), bác bỏ sự tồn tại của các cơ chế chọn môi trường sống. Chúng tôi cho rằng sự thiếu chọn lọc môi trường sống này là do sự hiện diện rộng rãi của một mẫu hình cơ thể làm rối loạn ở lưng của nymph và imago, làm mờ hình dạng của các cá thể và có thể cung cấp sự bảo vệ tương tự trên bất kỳ môi trường nền nào. Như một giả thuyết thay thế, chúng tôi đề xuất rằng tình trạng polymorphism màu sắc có thể được duy trì vì nó làm suy yếu sự phát hiện con mồi bởi các kẻ săn mồi hình thành hình ảnh tìm kiếm khi đi săn, điều này sẽ làm giảm tỷ lệ săn mồi tổng thể trong các quần thể châu chấu đáng khen.
Từ khóa
#côn trùng polymorphic #châu chấu #chọn lựa môi trường sống #màu sắc môi trường #sự chọn lọc tự nhiênTài liệu tham khảo
Ahnesjö J, Forsman A (2006) Differential habitat selection by pygmy grasshopper color morphs; interactive effects of temperature and predator avoidance. Evol Ecol 20:235–257
Bates D, Mächler M, Bolker B, Walker S (2015) Fitting linear mixed-effects models using lme4. J Stat Softw 67:1–48
Bond AB (2007) The evolution of color polymorphism: crypticity, searching images, and apostatic selection. Annu Rev Ecol Evol Syst 38:489–514
Bond AB, Kamil A (1998) Apostatic selection by blue jays produces balanced polymorphism in virtual prey. Nature 395:594–596
Camacho C, Hendry AP (2020) Matching habitat choice: it’s not for everyone. Oikos 129:689–699
Camacho C, Sanabria-Fernández A, Baños-Villalba A, Edelaar P (2020) Experimental evidence that matching habitat choice drives local adaptation in a wild population. Proc Royal Soc B 287:20200721
Cook LM, Grant BS, Saccheri IJ, Mallet J (2012) Selective bird predation on the peppered moth: the last experiment of Michael Majerus. Biol Lett 8:609–612
Davis JM (2019) Habitat imprinting and natal habitat preference induction. In: Chun Choe J (ed) Encyclopedia of animal behavior, 2nd edn. Elsevier Ltd, Amsterdam, pp 301–305
De la Hera I, Reichert MS (2021) Water content in diet affects growth and timing of female first mating, but not coloration, in the admirable grasshopper (Syrbula admirabilis). Invertebr Biol 140:e12356
Dearn JM (1990) Color pattern polymorphism. In: Chapman RF, Joern A (eds) Biology of grasshoppers. Wiley, New York, pp 517–549
Edelaar P, Baños-Villalba A, Quevedo DP, Escudero G, Bolnick DI, Jordán-Andrade A (2019) Biased movement drives local cryptic coloration on distinct urban pavements. Proc Royal Soc B 286:20191343
Edelaar P, Baños-Villalba A, Escudero G, Rodríguez-Bernal C (2017) Background colour matching increases with risk of predation in a colour-changing grasshopper. Behav Ecol 28:698–705
Fokkema RW, Korsten P, Schmoll T, Wilson AJ (2021) Social competition as a driver of phenotype–environment correlations: implications for ecology and evolution. Biol Rev 96:2561–2572
Fuzeau-Braesch S (1972) Pigments and color changes. Annu Rev Entomol 17:403–424
Gillis JE (1982) Substrate color-matching cues in the cryptic grasshopper Circotettix rabula rabula (Rehb and Hebard). Anim Behav 30:113–116
Grof-Tisza P, Holyoak M, Antell E, Karban R (2015) Predation and associational refuge drive ontogenetic niche shifts in an arctiid caterpillar. Ecology 96:80–89
Hadjoudj S, Khelifa R, Guebailia A, Amari H, Hadjadji S et al (2014) Emergence ecology of Orthetrum cancellatum: temporal pattern and microhabitat selection (Odonata: Libellulidae). Ann Soc Entomol Fr 50:343–349
Harris RM, McQuillan P, Hughes L (2015) The effectiveness of common thermo-regulatory behaviours in a cool temperate grasshopper. J Therm Biol 52:75–83
Heinze P, Dieker P, Rowland HM, Schielzeth H (2021) Evidence for morph-specific substrate choice in a green-brown polymorphic grasshopper. Behav Ecol 33:17–26
Jaenike J, Holt RD (1991) Genetic variation for habitat preference: evidence and explanations. Am Nat 137:67–90
Karpestam E, Merilaita S, Forsman A (2016) Colour polymorphism protects prey individuals and populations against predation. Sci Rep 6:22122
Karpestam E, Wennersten L, Forsman A (2012) Matching habitat choice by experimentally mismatched phenotypes. Evol Ecol 26:893–907
Kuznetsova A, Brockhoff P, Christensen R (2017) lmerTest package: tests in linear mixed effects models. J Stat Softw 82:1–26
Lactin DJ, Johnson DL (1997) Response of body temperature to solar radiation in restrained nymphal migratory grasshoppers (Orthoptera: Acrididae): influences of orientation and body size. Physiol Entomol 22:131–139
Lucas É, Coderre D, Brodeur J (2000) Selection of molting and pupation sites by Coleomegilla maculata (Coleoptera: Coccinellidae): avoidance of intraguild predation. Environ Entomol 29:454–459
Merilaita S, Tuomi J, Jormalainen V (1999) Optimization of cryptic coloration in heterogeneous habitats. Biol J Linn Soc 67:151–161
Nakagawa S, Schielzeth H (2010) Repeatability for Gaussian and non-Gaussian data: a practical guide for biologists. Biol Rev 85:935–956
Otte D (1981) The North American grasshoppers, volume I, Acrididae: Gomphocerinae and Acridinae. Harvard University Press, Cambridge
Otte D, Williams K (1972) Environmentally induced color dimorphisms in grasshoppers. Syrbula admirabilis, Dichromorpha viridis, and Chortophaga viridifasciata. Ann Entomol Soc Am 65:1154–1161
Pener MP (1991) Locust phase polymorphism and its endocrine relations. Adv Insect Physiol 23:1–79
R Core Team (2020) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. https://www.R-project.org/
Rowell CHF (1972) The variable coloration of the acridoid grasshoppers. Adv Insect Physiol 8:145–198
Schielzeth H (2021) Phylogenetic, geographic and habitat distribution of the green-brown polymorphism in European orthopterans. bioRxiv [Preprint]. https://doi.org/10.1101/2020.03.31.016915
Schneider CA, Rasband WS, Eliceiri KW (2012) NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods 9:671–675
Schowalter TD (2016) Insect ecology: an ecosystem approach. Academic, Cambridge
Schultz JC (1981) Adaptive changes in antipredator behavior of a grasshopper during development. Evolution 35:175–179
Signorell A, Aho K, Alfons A, Anderegg N, Aragon T et al (2020) DescTools: tools for descriptive statistics. R package version 0.99.39. https://cran.r-project.org/package=DescTools
Simpson SJ, Sword GA, Lo N (2011) Polyphenism in insects. Curr Biol 18:R738–R749
Stevens M, Párraga CA, Cuthill IC, Partridge JC, Troscianko TS (2007) Using digital photography to study animal coloration. Biol J Linn Soc 90:211–237
Sultan SE (2015) Organisms & Environment. Oxford University Press, Oxford
Tanaka Y, Kasuya E (2011) Flying distance of frass kicked by the grasshopper Atractomorpha lata and factors affecting the flying distance. Entomol Sci 14:133–141
Umbers KDL, Fabricant SA, Gawryszewski FM, Seago AE, Herberstein ME (2014) Reversible colour change in Arthropoda. Biol Rev 89:820–848
Van Leeuwen E, Jansen VAA (2010) Evolutionary consequences of a search image. Theor Popul Biol 77:49–55
Wennersten L, Karpestam E, Forsman A (2012) Phenotype manipulation influences microhabitat choice in pygmy grasshoppers. Curr Zool 58:392–400