Эколого-биологическая характеристика Уральской популяции Coccinella septempunctata (Coleoptera: Coccinellidae)
УДК 595.763.79
З. И. Тюмасева, Е. В. Гуськова
Челябинский государственный педагогический университет, г. Челябинск, Россия,
E-mail: guskovaev@cspu.ru
Ключевые слова: жизненный цикл, Coccinella septempunctata, уральская популяция
ЕCOLOGICAL AND BIOLOGICAL CHARACTERISTIC
OF THE URAL POPULATION of COCCINELLA SEPTEMPUNCTATA
(COLEOPTERA: COCCINELLIDAE)
Z. I. Tumaseva, E. V. Guskova
Chelyabinsk State Pedagogical University, Chelyabinsk, Russia, E-mail: guskovaev@cspu.ru
Key words: life cycles, Coccinella septempunctata, Ural population
Семиточечная коровка (Coccinella septempunctata) – один из многочисленных видов кокцинеллид Южного Урала. Жуки и личинки значительно сдерживают размножение тлей в плодово-ягодных питомниках на малине, смородине, крыжовнике, в садах – на яблоне, сливе, вишне, в широколиственных лесах – на дубе, клене, липе, осине, крушине, в хвойных лесах – на пихте, сосне, ели. Семиточечная коровка всегда многочисленна на березе и травянистых растениях пойменных, горно-ключевых, разнотравных и суходольных лугов, пораженных тлями. На зерновых и овощных полях эта коровка доминирует над другими энтомофагами и поедает люцерновую, бородавчатую, гороховую, капустную, картофельную и других тлей. Кроме того, она питается пшеничным трипсом, наносящим вред зерновым культурам.
В связи с этим нами была поставлена задача изучить эколого-биологические особенности уральской популяции C. septempunctata, а также выявить влияние экстремального температурного воздействия на отдельные фазы жизненного цикла кокцинеллид этого вида.
Исследования проводились в 1998–2003 годах в естественных и антропогенных биотопах Южного Урала. Изучалось развитие, размножение, особенности питания жуков этого вида как в природных, так и лабораторных условиях.
Для изучения особенностей биологии жуков С. septempunctata в лабораторных условиях собирались в природе имаго, яйца, личинки и куколки, которые затем выращивались в садках и подвергались температурному воздействию, включая и экстремальное. Жуков содержали по 5–6 особей в садках различных размеров. В садки помещались веточки, листья растений с колониями тлей, собранные в садах, лесах, на лугах. Яйца содержали в чашках Петри. По мере отрождения личинок корм давался им в изобилии. В результате ежедневных проверок садков выявлялись длительность развития яиц, сроки линьки личинок, начало окукливания и отрождения жуков нового поколения. Все опыты были проведены в четырех повторностях. С целью изучения влияния искусственной пищи на развитие кокцинеллид готовили корм, составленный на основе различных комбинаций компонентов – меда, облепиховой массы, куриного желтка, сахара, дрожжей, соли и настоя шиповника. Плодовитость С. septempunctata устанавливали путем попарного содержания самцов и самок в садках и ежедневного подсчета отложенных яиц. При определении избирательности в питании выявляли виды тлей, которые охотнее всего поедались кокцинеллидами. С этой целью в каждый садок с коровкой (или личинками III–IV возрастов) помещали четыре вида тлей по 80–100 особей каждого.
Через сутки выясняли, какое количество тлей этих видов съедено жуком (или личинкой). Затем в садки снова клали веточки растений с тлями тех же видов и в том же количестве. И так в течение четырех суток, после чего три вида тлей, которые менее охотно поедались хищником, заменялись другими. Следующая фаза опыта также имела четырехсуточную продолжительность и т. д. Весь опыт состоял из четырех фаз. В результате испытания 12 видов тлей выявляли тлей, предпочитаемых данным видом кокцинеллид. Одновременно с этим определяли прожорливость коровок.
Результаты исследования показали, что зимуют жуки под опавшей листвой по опушкам лесов, в лесозащитных полосах, садах, парках и других древесно-кустарниковых насаждениях. В лесной зоне семиточечная коровка образует скопления до 250–300 экз. на южных склонах гор. Пробуждение и выход имаго из мест зимовок наблюдается в середине апреля. После дополнительного питания пыльцой и нектаром цветов, с появлением первых тлей в мае, жуки переходят на свою обычную пищу. Затем происходит их спаривание. В начале июня самки приступают к откладке яиц. В годы с затяжной весной и прохладным летом время яйцекладок у коровок Южного Урала сдвигается к концу июня. В природе отрождение личинок происходит через 5–8 дней. В лабораторных условиях развитие яиц длится 2–4 дня, личинок – 9–14 дней. Весь цикл развития личинок первого возраста составляет 2–3 дня, второго – 2–4, третьего – 2–3, четвертого – 3–4 дня. Фаза куколки завершается за 4–6 дней. Весь цикл развития жуков первого поколения составляет 15–24 дня. Через 8–10 дней интенсивного питания молодые жуки спариваются и самки приступают к откладке яиц. В лабораторных условиях развитие яиц завершается за 3–4 дня, личинок первого возраста за 2–3 дня, второго –
2–3, третьего – 3–4, четвертого – 4–5 дней. Общая продолжительность личиночной фазы развития второго поколения составляет 11–16 дней. Фаза куколки продолжается 4–5 дней. Весь цикл развития второго поколения заканчивается за 18–25 дней.
Средняя плодовитость перезимовавших самок составляет 1569±12 яиц, а плодовитость самок первого поколения может колебаться от 300 до 791 яйца в зависимости от условий содержания.
При лабораторном содержании (+22…+34°С, 50–60 % влажности и при питании жуков яблоневой и березовой тлями) средняя плодовитость генеалогической линии достигает 1869±28 яиц.
В результате лабораторных исследований нами определен оптимальный температурный режим для содержания С. septempunctata: для фазы яйца – +22,6°С, личинки – +30°С, куколки – +35°С, для имаго в период яйцекладки – +27°С. Наибольшая прожорливость жуков и высокий процент спаривания наблюдается при температуре +35°С.
Анализ литературных данных показывает, что влияние температурного фактора на физиологические процессы кокцинеллид изучено достаточно хорошо для температур, близких к оптимальным, и сравнительно слабо – для экстремальных температур. Именно в связи с этим нами и изучалось влияние экстремального температурного воздействия на отдельные фазы жизненного цикла C. septempunctata.
Кокцинеллиды, отобранные для эксперимента в конце вегетационного периода, содержались на искусственном питании в лабораторных условиях, исключающих диапаузу. В апреле (время выхода кокцинеллид из диапаузы в природных условиях) опытные жуки переводились на питание тлей Aphis pomi Deg. и подвергались на протяжении часа экстремальному температурному воздействию при +44°С и влажности 60 %. Жуки контрольной группы брались с мест зимовок после выхода их из диапаузы в конце апреля и содержались, как и опытные кокцинеллиды, при оптимальных условиях +22…+24°С и влажности 50 %.
Спаривание у опытных кокцинеллид наблюдалось на три дня позже, чем у контрольных, однако яйцекладка начиналась на 17 дней раньше. Плодовитость экспериментальной самки, в сравнении с контрольной, уменьшилась в среднем на одну треть. Смертность в опытах достигала 27 %, в контроле она составляла 21 %. Продолжительность жизненного цикла опытных C. septempunctata на 3–7 дней меньше, чем у контрольных.
Далее опытные жуки первого поколения содержались в трех режимах: первая группа помещалась в садки при температуре +30°С и влажности 50 % без экстремального температурного воздействия, вторая группа содержалась при температуре +22…+24°С, влажности
50–60 % и испытывала экстремальные температурные воздействия +44°С в течение 15 минут, третья группа содержалась при температуре +30°С, влажности 50 % и испытывала экстремальные температурные воздействия +44°С в течение часа. Кормовой режим во всех опытах и контроле был одинаковым. Яйцекладка происходила в одни и те же сроки. Средняя плодовитость самок составляла у первой группы – 791 яйцо, у второй – 542, у третьей – 157, в контроле – 300 яиц, причем гибель яиц составила 30, 50, 72 и 34 % соответственно. Яйцекладка длилась у первой группы – 25 дней, у второй – 17 дней, у третьей – 11 дней, а в контроле – до 45 дней. Газообмен у имаго и личинок III–IV возрастов первой группы более высокий, чем у имаго и личинок III–IV возрастов второй группы. Продолжительность жизненного цикла C. septempunctata второго поколения при различных режимах содержания колебалась от 18 до 20 дней.
Таким образом, последействие экстремального температурного воздействия на кокцинеллид при определенных условиях содержания оказывает стимулирующее действие на развитие кокцинеллид второго поколения, в то время как повторное экстремальное температурное воздействие на кокцинеллид этого поколения угнетает их жизненную активность на разных фазах развития.
Zoocenosis — 2005
Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 311-314.