Cimex -Cimex
| Cimex | |
|---|---|
|
|
| Cimex lectularius | |
Vědecká klasifikace 
|
|
| Království: | Animalia |
| Kmen: | Arthropoda |
| Třída: | Hmyz |
| Objednat: | Hemiptera |
| Rodina: | Cimicidae |
| Rod: |
Cimex Linnaeus, 1758 |
| Druh | |
Cimex je rod hmyzu z čeledi Cimicidae . Druhy Cimex jsou ektoparaziti, kteří se obvykle živí krví ptáků a savců. Dva druhy, Cimex lectularius a Cimex hemipterus , jsou známy jako štěnice a často se živí lidmi, i když jiné druhy mohou oportunisticky parazitovat na lidech. Druhy, které primárně parazitují na netopýrech, jsou známé jako netopýří chyby .
Hmyz je dlouhý 3 až 9 milimetrů (0,12 až 0,35 palce) a má zploštělá červenohnědá těla s malými nefunkčními křídly.
Popis
Dospělý Cimex je světle hnědý až červenohnědý, plochý a oválný. Ústní části jsou zobákovité a přizpůsobené pro piercing a sání. Po krevní moučce je břicho kypré a tmavší barvy. Přední křídla jsou zbytková a redukovaná na polštářkovité struktury a nejsou tam žádná zadní křídla. Cimex má segmentované břicho s mikroskopickými chloupky, které jim dodávají pruhovaný vzhled. Dospělí dorůstají délky 3 až 9 mm (0,12 až 0,35 palce). Různé druhy jsou si morfologicky velmi podobné a lze je oddělit pouze mikroskopickým vyšetřením. Sexuální dimorfismus se vyskytuje u C. lectularius , přičemž ženy mají v průměru větší velikost než samci. Břicha pohlaví se liší v tom, že muži mají „špičatá“ břicha, což jsou vlastně jejich kopulační orgány, zatímco ženy mají více zaoblené břicha.
Nově vylíhnuté nymfy jsou průsvitné, zpočátku světlé barvy, při línání a přibližování se dospělosti hnědnou . Cimex nymfa jakéhokoliv věku, který právě spotřebovanou elektrickou krevní jídlo má jasně červená, průsvitná břicho, blednutí do hnědé během příštích několika hodin, a neprůhledné černé během dvou dnů, protože hmyz tráví své jídlo. Cimex si lze splést s jiným hmyzem, jako jsou knilice , malí švábi nebo koberec ; když jsou v teple a aktivní, jejich pohyby jsou mravenčí a jako většina ostatních opravdových štěnic vydávají při rozdrcení charakteristický nepříjemný zápach.
Cimex používá feromony a kairomony ke komunikaci ohledně umístění hnízd, krmení a reprodukce.
Životnost Cimexu se liší podle druhu a je také závislá na krmení.
Taxonomie
- Cimex adjunctus , netopýr nalezený ve východních Spojených státech
- Cimex antennatus , ploštice netopýří ze Severní Ameriky
- Cimex brevis
- Cimex columbarius , zamořující holubí hnízda
- Cimex emarginatus , ploštice netopýrů z Balkánského poloostrova
- Cimex incrassatus ,
- Cimex japonicus , netopýr nalezený v Japonsku
- Cimex latipennis , ploštice netopýří ze Severní Ameriky
- Cimex lectularius , štěnice obecná s kosmopolitní distribucí
- Cimex hemipterus , tropická štěnice
- Cimex pilosellus , netopýr nalezený v severních Spojených státech a Kanadě
- Cimex pipistrelli , evropská chyba netopýrů
Biologie
Výzkum C. lectularius ukazuje, že může přežít v širokém rozmezí teplot a atmosférických složení. Pod 16 ° C (61 ° F) dospělí vstupují do semihibernace a mohou přežít déle; mohou přežít po dobu nejméně pěti dnů při −10 ° C (14 ° F), ale zemřou po 15 minutách expozice −32 ° C (−26 ° F). Běžné komerční a obytné mrazničky dosahují teplot dostatečně nízkých, aby zabily většinu životních fází štěnice domácí, s 95% úmrtností po 3 dnech při -12 ° C (10 ° F). Vykazují vysokou toleranci vysychání , přežívají nízkou vlhkost a rozmezí 35–40 ° C, dokonce i při ztrátě jedné třetiny tělesné hmotnosti; dřívější životní fáze jsou náchylnější k vysychání než pozdější.
Tepelný bod smrti pro C. lectularius je 45 ° C (113 ° F); všechny fáze života jsou usmrceny 7 minutami expozice 46 ° C (115 ° F). Štěnice zjevně nemohou přežít vysoké koncentrace oxidu uhličitého velmi dlouho; expozice téměř čisté dusíkové atmosféře se však zdá, že má relativně malý účinek i po 72 hodinách.
Domácí insekticidy často nemají na populaci štěnic dlouhodobý účinek. Profesionální odborníci na ochranu proti škůdcům mohou používat potenciálně škodlivé látky, jako je chlorpyrifos .
Krmné návyky
Cimex je povinný hematofágní (krev sající) hmyz. Většina druhů se živí lidmi pouze tehdy, když jiná kořist není k dispozici. Veškerou další potřebnou vlhkost získávají z vodní páry v okolním vzduchu. Cimex přitahuje ke svým hostitelům především oxid uhličitý, sekundárně teplo a také určité chemikálie. Štěnice upřednostňují odhalenou kůži, nejlépe obličej, krk a paže spící osoby.
Štěnice mají části úst, které viděly skrz kůži, a vstřikují sliny antikoagulancii a léky proti bolesti. Citlivost lidí se pohybuje od extrémní alergické reakce až po žádnou reakci (asi 20%). Kousnutí obvykle produkuje otok bez červené skvrny, ale když se mnoho brouků živí malou oblastí, po odeznění otoku se mohou objevit načervenalé skvrny. Značky kousnutí se mohou objevit v přímce.
Přestože za určitých chladných podmínek může dospělý Cimex žít více než rok bez krmení, za typicky teplých podmínek se snaží krmit v pětidenních až desetidenních intervalech a dospělí mohou přežít asi pět měsíců bez jídla. Mladší instary nemohou přežít téměř tak dlouho, ačkoli i zranitelní nově vylíhlé první instary mohou přežít celé týdny, aniž by si vzali krev.
Na 57. výročním zasedání Entomologické společnosti Ameriky v roce 2009 údajně novější generace C. lectularius odolných vůči pesticidům ve Virginii přežily bez krmení pouze dva měsíce.
DNA z pokrmů z lidské krve lze z Cimexu získávat až 90 dní, což znamená, že mohou být použity pro forenzní účely při identifikaci, komu se štěnice živily.
Fyziologie krmení
Cimex prorazí kůži svého hostitele styletovým svazkem, řečništěm nebo „zobákem“. Rostrum se skládá z čelistí a čelistí , které byly upraveny do prodloužených tvarů ze základního, rodového stylu. Pravý a levý čelistní stylet jsou spojeny ve své střední linii a část ve středové linii tvoří velký potravinový kanál a menší slinný kanál. Celý maxilární a mandibulární svazek proniká kůží.
Hroty pravého a levého čelistního styletu nejsou stejné; pravá je hákovitá a zakřivená a levá rovná. Pravé a levé mandibulární stylety se rozprostírají podél vnějších stran příslušných maxilárních styletů a nedosahují nikde blízko špičky tavených maxilárních styletů. Stylety jsou zadrženy v drážce v labiu a během krmení jsou uvolňovány z drážky, když je spojené labium ohnuto nebo složeno z cesty; jeho hrot nikdy nevstupuje do rány.
Hroty mandibulárních styletů mají malé zuby a prostřednictvím střídavého pohybu těchto styletů tam a zpět hmyz prořízne cestu tkání, aby se maxilární svazek dostal do cévy příslušné velikosti. Tlak ze samotné cévy naplní hmyz krví během tří až pěti minut. Ploštice pak stáhne svazek styletu z polohy krmení a zatáhne jej zpět do labiální drážky, složí celou jednotku zpět pod hlavu a vrátí se do úkrytu. Trvá pět až deset minut, než se Cimex zcela zaryje krví. Celkově může hmyz strávit méně než 20 minut ve fyzickém kontaktu se svým hostitelem a nepokouší se znovu krmit, dokud nedokončí moult nebo, pokud je dospělý, důkladně stráví jídlo.
Reprodukce
Vzhledem k tomu, že muži jsou přitahováni velkou velikostí těla, jakýkoli Cimex s nedávným krevním jídlem může být považován za potenciálního partnera. Samci však příležitostně nasedají na nekryté, ploché samice. Samice je schopná stočit břicho dopředu a dolů směrem k hlavě, aby odradila samce, pokud si nepřeje pářit. Samci jsou obecně schopni rozlišovat mezi pohlavími až po nasednutí, ale mohou tak učinit před oplodněním. Státní univerzita v Severní Karolíně zjistila, že štěnice na rozdíl od většiny ostatních hmyzu snáší incest a jsou schopny geneticky odolávat účinkům příbuzenského křížení docela dobře. Samci štěnic se někdy pokoušejí pářit s jinými muži a probodávat jim břicho. K tomuto chování dochází, protože sexuální přitažlivost u štěnic je založena především na velikosti a muži si nasazují jakéhokoli čerstvě krmeného partnera bez ohledu na pohlaví.
All Cimex kamarád od traumatické oplodnění . Žena Cimex má reprodukční trakt, který funguje během kladení vajíček , ale muž tento trakt nepoužívá k inseminaci spermií . Místo toho samec prorazí samičí břicho svým podkožním penisem a ejakuluje do tělesné dutiny. U všech druhů štěnic kromě Primicimex cavernis jsou spermie injektovány do mezospermalege, což je součást spermalege , sekundární genitální struktury, která snižuje poranění a imunologické náklady na traumatickou inseminaci. Vstřikovaná spermie putuje hemolymfou (krví) do skladovacích struktur spermií, zvaných semenné koncepty, přičemž oplodnění nakonec probíhá ve vaječnících .
„ Cimexový feromon alarmu“ se skládá z ( E ) -2- oktenálního a ( E ) -2- hexenálního . Uvolňuje se při narušení hmyzu, jako při útoku predátora. Studie z roku 2009 prokázala, že feromon alarmu uvolňuje také muž Cimex, aby odrazil ostatní muže, kteří se s nimi pokoušejí pářit.
C. lectularius a C. hemipterus se navzájem páří, když dostanou příležitost, ale vajíčka, která se potom vyrobí, jsou obvykle sterilní. Ve studii z roku 1988 bylo jedno ze 479 vajec plodné a výsledkem byl hybrid Cimex hemipterus × lectularius .
Ochrana spermií
Samci Cimex lectularius mají na svých genitáliích mikroby z prostředí. Tito mikrobi poškozují spermie, takže nejsou schopni oplodnit ženské gamety. Kvůli těmto nebezpečným mikrobům se u mužů vyvinuly antimikrobiální ejakuláty, které zabraňují poškození spermií. Když mikrobi kontaktují sperma nebo mužské genitálie, štěnice uvolní antimikrobiální látky. Mnoho druhů těchto mikrobů žije po páření v tělech samic. Mikrobi mohou u žen způsobit infekce. Bylo navrženo, aby ženy dostaly prospěch z ejakulátu. Ačkoli prospěch není přímý, ženy jsou schopny produkovat více vajíček, než je optimální, což zvyšuje množství genů žen v genofondu.
Přidělení spermatu a semenné tekutiny
V organismech se sexuální výběr rozprostírá kolem diferenciální reprodukce, aby ovlivnil složení spermií, konkurenci spermií a velikost ejakulátu. Samci C. lectularius alokují 12% spermatu a 19% semenné tekutiny na páření. Vzhledem k těmto zjištěním Reinhard a kol. navrhl, že vícenásobné páření je omezeno semennou tekutinou a ne spermiemi. Po měření objemu ejakulátu, rychlosti páření a odhadu hustoty spermií Reinhardt a kol. ukázal, že páření může být omezeno semennou tekutinou. Navzdory těmto pokrokům nebyl nákladový rozdíl mezi závislostí na dávce ejakulátu a závislostí na frekvenci páření prozkoumán.
Výroba vajec
Samci oplodňují samice pouze traumatickou inseminací do struktury zvané ectospermalege (orgán Berlese, nicméně orgán Ribaga, jak byl poprvé pojmenován, byl nejprve označen jako orgán stridulace . Tato dvě jména nejsou popisná, takže jiné terminologie Jsou používány). Po oplodnění se vaječníky ženy dokončí, což naznačuje, že sperma hraje jinou roli než oplodnění vajíčka. Hnojení také umožňuje produkci vajec prostřednictvím corpus allatum . Spermie zůstává životaschopné ve spermathecae ženy (lepší termín je conceptacle), pytel nesoucí sperma, po dlouhou dobu, dokud je teplota těla optimální. Samice snáší oplodněná vajíčka, dokud nevyčerpá sperma nalezené v její koncepci. Po vyčerpání spermatu naklade několik sterilních vajec. Počet vajíček, které samice C. lectularius produkuje, nezávisí na spermatu, které chová, ale na výživové úrovni samice.
Alarmové feromony
V C. lectularius , muži někdy nasedají na jiné muže, protože mužský sexuální zájem je zaměřen na jakéhokoli nedávno krmeného jedince bez ohledu na jeho pohlaví, ale mohou být také nasazeny nekrmené samice. Traumatická inseminace je jediný způsob, jak páření dochází v Cimex . Samice vyvinuly spermalege, aby se chránily před zraněním a infekcí. Protože muži tento orgán postrádají, traumatické oplodnění by je mohlo vážně zranit. Z tohoto důvodu se u mužů vyvinuly alarmující feromony, které signalizují jejich pohlaví ostatním mužům. Pokud samec C. lectularius nasadí dalšího samce, uvolněný samec uvolní feromonový signál a samec nahoře se před inseminací zastaví.
Samice jsou schopné produkovat poplašné feromony, aby se vyhnuly vícenásobnému páření, ale obecně to nedělají. Jsou navrženy dva důvody, proč ženy nevypouštějí poplašné feromony, aby se chránily. Za prvé, produkce feromonů alarmu je nákladná. Kvůli produkci vajec se ženy mohou zdržet vynakládání další energie na poplašné feromony. Druhým navrhovaným důvodem je, že uvolnění feromonu alarmu snižuje výhody spojené s vícenásobným párením. Mezi výhody vícenásobného páření patří materiální výhody, kvalitnější výživa nebo větší výživa, genetické výhody včetně zvýšené kondice potomstva a nakonec náklady na odolnost mohou být vyšší než prospěch ze souhlasu - což je případ C. lectularius .
Fáze života
Štěnice mají pět fází života nezralých nymf a konečné stádium dospělého sexuálně zralého. V každé fázi prolévali své kůže prostřednictvím ekdýzy a odhodili svůj vnější exoskelet, což je poněkud jasné, prázdné exoskeletony samotných brouků. Cimex se musí šestkrát lít, než se stane plodným dospělým, a musí dokončit každý molt alespoň jednu krevní moučku .
Každá z nezralých fází trvá přibližně týden, v závislosti na teplotě a dostupnosti potravy, a celý životní cyklus lze dokončit za pouhé dva měsíce (ve srovnání s jinými ektoparazity je to poměrně dlouhé ). Oplodněné samice s dostatkem potravy snášely tři až čtyři vajíčka každý den nepřetržitě až do konce jejich životnosti (asi devět měsíců v teplých podmínkách), přičemž v této době mohlo vygenerovat až 500 vajíček. Genetická analýza ukázala, že jediný březí Cimex , možná jediný přeživší eradikace, může být zodpovědný za celé zamoření během několika týdnů, což rychle generuje generace potomků.
Snímek C. lectularius
Vpravo je nedávno odlupovaná kůže z jeho nymfového stádia
Nymfa krmící se hostitelem
Krevní fáze (všimněte si rozdílů v barvě s ohledem na trávení krevní moučky)
Hledání hostitele
Cimex lectularius se krmí pouze každých pět až sedm dní, což naznačuje, že netráví většinu svého života hledáním hostitele. Když Cimex hladoví, opouští úkryt a hledá hostitele. Pokud se úspěšně nakrmí, vrátí se do svého úkrytu; jinak pokračuje v hledání hostitele. Po prohledání-bez ohledu na to, zda snědl nebo ne-se Cimex vrací do úkrytu, aby agregoval před fotofází (období světla během cyklu den-noc). Reis tvrdí, že dva důvody vysvětlují, proč by se C. lectularius po krmení vrátil do svého úkrytu a agregoval se. Jedním z nich je najít si partnera a druhým najít úkryt, aby vás po jídle nezlomili.
Agregační a disperzní chování
Cimex lectularius agreguje ve všech životních fázích a podmínkách páření. Cimex se může rozhodnout agregovat kvůli predaci, odolnosti vůči vysychání a dalším příležitostem najít partnera. Za agregace jsou zodpovědné vzdušné feromony. Dalším zdrojem agregace by mohlo být rozpoznání dalších chyb C. lectularius prostřednictvím mechanoreceptorů umístěných na jejich anténách. Agregace se vytvářejí a ruší na základě souvisejících nákladů a přínosů. Samice se častěji nacházejí odděleně od agregace než muži. Samice mají větší pravděpodobnost rozšíření populace a nalezení nových míst. Aktivní šíření žen může za selhání léčby. Muži, když jsou nalezeni v oblastech s několika ženami, opustí agregaci, aby našli nového partnera. Samci vylučují do vzduchu agregační feromon, který přitahuje panenské ženy a zatýká další muže.