CC BY
38
УДК 595.789 (591.531.1)
К. К. Голобородько
Дніпропетровський національний університет
ТРОФІЧНІ ЗВ’ЯЗКИ ГУСЕНІ LYCAENIDAE (LEPIDOPTERA) У СТЕПОВІЙ ЗОНІ УКРАЇНИ
Встановлено трофічні зв’язки 47 видів синявців із 13 родинами квіткових рослин в умовах степової зони України. Більшість видів Lycaenidae трофічно пов’язані з родиною Fabaceae. За характером живлення гусені виділено три типи: 1) живлення квітами з переходом на насіння; 2) живлення спочатку квітами, а потім листям; 3) живлення виключно листям.
Trophic relations of the Lycaenidae 47 species with 13 families of the flowering plants in the steppe zone of Ukraine were ascertained. Most species of the Lycaenidae are trophically related with the Fabaceae family. We have partitioned three types of the caterpillar’s feeding nature: 1) feeding on flowers with a transition to seeds; 2) at first feeding on flowers, but then - on leaves; 3) feeding only on leaves.
Вступ
Для всіх видів Lycaenidae та денних лускокрилих взагалі властиве суттєве розмежування трофічних переваг між імаго та преімагінальними стадіями. Таку ситуацію можна пояснити існуванням певного балансу між споживанням консуме-нтами ресурсів продуцентів (речовинних, енергетичних тощо).
Відомо, що розвиток трофічних зв’язків відбувався поступово, а рослини з преімагінальними фазами Lycaenidae проходили певні етапи коеволюції. Методами філогенетичного аналізу N. Janz та S. Nylin [11] з’ясували, що прототип рослини-хазяїна належить до підкласу Розид (Rosidae) включно із родиною Fabaceae [10]. Дослідники наголошують, що викопні рештки цих квіткових рослин давніші, ніж лускокрилі, а отже Lepidoptera повинні були пристосовуватись до вже існуючого різноманіття рослин.
R. Kawai [13] вказує на те, що спектри кормових рослин двох великих груп синявців - Theclinae та Polyommatinae - перехрещуються у пункті поблизу родини Hamamelidaceae. Виникнувши як група кормових рослин Lycaenidae, ці автотрофи тісно пов’язані з кормовими рослинами інших родин булавовусих лускокрилих (Ri-odinidae та Nymphalidae).
Крім трофічного зв’язку Lycaenidae з автотрофними організмами, установлено живлення гусені за рахунок паразитичної активності у мурашниках [8; 16; 18]. Існують факти, що підтверджують живлення гусені M. arion [19] личинками мурах -хазяїв роду Myrmica, у мурашнику яких гусінь мешкає на останній стадії розвитку. Причому встановлено [19], що таке хижацтво відносно хазяїна має досить високу «ціну», оскільки вже за один-два роки уражені M. arion мурашники зазвичай перестають існувати.
Слід також згадати численні повідомлення про зафіксовані випадки канібалізму серед гусені Lycaeninae [4]. На поточний момент такі випадки відомі для Q. quercus, N. ilicis, P. vicrama та деяких інших. Але всі ці факти зафіксовано у штучних умовах, при розведенні у садках. А якщо врахувати, що самиці відкладають яйця майже завжди по одному, то у природних умовах канібалізм має бути повністю виключеним.
© К. К. Голобородько, 2006 64
Матеріал і методи досліджень
Дослідження проводились експедиційними та стаціонарними методами. Стаціонарні спостереження проводились на чотирьох пробних ділянках, закладених у Дніпропетровській (Новомосковський р-н, с. Андріївка; Дніпропетровський р-н, с. Волоське; околиці м. Дніпропетровськ) та Запорізькій обл. (Запорізький р-н, околиці с. Балабине). Спостереження здійснювали протягом теплого сезону (квітень-жовтень) з 1999 по 2005 рік.
Результати та їх обговорення
Підтвердженням літературних даних можна вважати отримані нами дані (табл.) з трофічної спеціалізації преімагінальних стадій розвитку видів Lycaenidae в умовах степової зони. Саме з Fabaceae зафіксовано трофічний зв’язок гусені більшості видів синявців.
Трофічні уподобання гусені окремого виду часто визначаються загальноро-довими тенденціями. Яскравим прикладом цього твердження можна вважати рід Aricia. Тільки цей рід Lycaenidae у степовій зоні України трофічно пов’язаний із родиною Geraniaceae, причому для всіх трьох видів зафіксовано зв’язок із цією групою рослин. Зафіксовано три випадки, коли на одну родину рослин припадає тільки один вид-споживач Lycaenidae. Така ситуація відома для Ulmaceae N w-album), Crassulaceae (X огіоп) та Asteraceae (А. agestis) - тобто для всіх установлених для синявців у межах степової зони триб.
Цікавими є особливості просторового розподілу гусені у хортобії. Відомо, що саме положення преімагіальних стадій у цьому екологічному ярусі ґрунтується в першу чергу на подальшому розвитку трофічного зв’язку консорта з детермінантом. За характером живлення всіх зареєстрованих Lycaenidae степової зони України можна розподілити на три типи.
Види, гусінь яких під час свого розвитку не покидає суцвіття, а отже живлення відбувається тільки за рахунок ресурсів квіток. Також сюди можна віднести випадки, коли через фенологічні особливості розвитку рослини гусінь поступово переходить до живлення насінням. Усього такий тип живлення встановлено для 11 % видів, до складу яких входять такі рідкісні та зникаючі, як T. п. dobrogensis, P. bavius, L. boeticus, та інші.
Таблиця
Спектр трофічних зв’язків гусені Lycaenidae степової зони України
Родини квіткових рослин
№ Вид О Ь Fagaceae О К ! о з о з к -о 8 а Cistaceae О -2 3 8 8 и Rosaceae Fabaceae 0 *3 1 о з о з к 8 з Оіеасеае 0 *3 1 о 8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 її 12 13 14 15
1 Thecla ЬеШІае Ь.
2 Quercusia quercus Ь.
3 Tomares nogeli dobrogensis Саг.
4 Callophrys гыЫ Ь.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
5 Nordmania spini F.
6 N. w-album Knoch*
7 N. pruni L.
8 N. ilicis Esp.*
9 N. acaciae F.
10 Neolycaena rhymnus Ev.*
11 Lycaenaphlaeas L.*
12 Heodes tityrus Poda
13 H. alciphron Rott.
14 Thersamonia thersamon Esp.*
15 Thersamonolycaena dispar rutila Haw. *
16 Lampides boeticus L.*
17 Everes argiades Pall.
18 E. alcetas Hof.
19 E. decoloratus Stgr.*
20 Cupido minimus Meig.*
21 C. osiris Füssly
22 Celastrina argiolus L.
23 Pseudophilotes bavius Ev.
24 P. vicrama Moore
25 Scolitantides orion Pall.
26 Glaucopsyche alexis Poda
27 Maculinea arion L.
28 M. telejus Bgstr.
29 Plebeius argus L.
30 P. argyrognomon Bgstr.
31 P. idas L.
32 Plebejides pylaon Fisch. Von Wald.*
34 Aricia allous Hb. *
33 A. agestis Den. Et Schiff. *
35 A. eumedon Esp.
36 Cyaniris semiargus Rott.
37 Polyommatus icarus Rott.
38 Plebicula amandus Schn.
39 P. thersites Cant.
40 Lysandra bellargus Rott.
41 L. coridon Poda
42 L. caucasica Jach.*
43 Neolysandra coelestinus Ev. *
44 Agrodiaetus damone Ev.*
45 A. poseidon krymaeus Schel.*
46 A. ripartii Freyer
47 Meleageria daphnis Den. et Schiff.
Примітки: сірим кольором виділено виявлені трофічні зв’язки; *- із використанням даних Ж. Балінта зі співавторами [1], А. Б. Жданко [2; 3], М. Г. Мігранова [5], 7. Баїіп [6], 7. Баііпі, V. А. ЬикМапоу [7], Б. Іиігеїег [12], Б. Koonig [14], Т. Ьаїхапс^ зі співавторами [15], Ш. Теппепі [17], Т. Тоїтап [20].
Види з живленням спочатку генеративними частинами рослин, а потім листям пристосувались до обмеженої кількості ресурсів квітів у масштабі як однієї особини рослини, так і всього біогеоценозу. Такий тип живлення притаманний 21 % Lycaenidae степової зони України. Гусінь, що живиться виключно листям, складає найбільшу групу - 68 % Lycaenidae.
Висновки
Таким чином, Lycaenidae - єдина група булавовусих лускокрилих, що частково на певних стадіях перейшла від живлення рослинами до паразитизму. Причому, як вказує К. Fiedler [9], наявність дорсального органа слід розглядати як важливу синапоморфну ознаку найпрогресивнішої підродини Lycaeninae. Враховуючи таке зауваження, припустимо, що подальший розвиток хижацтва серед гусені синявців призведе до повного переходу личинкової стадії від фітофагії до паразитизму.
Бібліографічні посилання
1. Балинт Ж. Обзор голубянок подрода Plebejides Sauter, 1968 (Lepidoptera, Lycaenidae) / Ж. Балинт, А. Кертес, В. А. Лухтанов // Энтомологическое обозрение. - 1992. - Т. 61, № 4. - С. 863-886.
2. Жданко А. Б. Систематика и распространение голубянок рода Тhersamonolycaena Vrty. (Lepidoptera, Lycaenidae) // Энтомологическое обозрение. - 1993. - № 1. - С. 134-142.
3. Жданко А. Б. Обзор голубянок рода Neolycaena de Niceville, 1890 (Lepidoptera, Lycaenidae) c описанием новых подвидов // Энтомологическое обозрение. - 1998. - № 3. -С. 639-662.
4. Коршунов Ю. П. Булавоусые чешуекрылые Северной Азии. - М.: КМК, 2002. - 424 с.
5. Мигранов М. Г. Булавоусые чешуекрылые Башкирии. - Уфа: УГУ, 1991. - 132 с.
6. Balint Z. Contribution a la connaissan ce des plantes-notes des Plebejides Sauter, 1968 (Lepidoptera: Lycaenidae) // Linn. belg. - 1991. - Vol. 13, N 2. - P. 62-79.
7. Balint Z., Lukhtanov V. A. Plebejus (Plebejides) pylaon (Fischer von Waldheim, 1832) s. str. et ses sous-especes (Lepidoptera: Lycaenidae) // Linn. belg. - 1990. - Vol. 12, N 7. -P. 274-292.
8. Elfferich N. W. New facts on the life history of the dusky large blue Maculinea nausithous (Lepidoptera: Lycaenidae) obtained by breeding with Myrmica ants in plaster nests // Deinsea. - 1998. - N 4. - P. 2-13.
9. Fiedler K. Systematic, evolutionary, and ecologocal implications of myrmecophily within the
Lycaenidae (Insecta: Lepidoptera, Papilionoidea) // Bon. zool. Monogr. - 1991. - N 31. -P. 1-210.
10. Jaksic P. Obrasci koevolucije Fabaceae i nekih Lepidoptera // XXII Skup. entomol. / Ento-mol. drus. Srbije - Novi Sad, Jugoslavije, 1995. - C. 19.
11. Janz N. Butterflies and plants: a phylogenetic study / N. Janz, S. Nylin // Evolution (USA). -1998. - Vol. 52, N 2. - P. 486-502.
12. Jutzeler D. Einige weitere Eiablage- und Futterpflanzen von Polyommatus eros Ochs. und Cupido minimus Fuessl. (Lepidoptera: Lycaenidae) // Mitt. Entomol. Ges. - Basel, 1989. -Bd. 39, N 3. - S. 82-87.
13. Kawai R. Spectral sequence of the foodplants of the family Lycaenidae and relating families of butterflies and the apperarance and the genealogy of diversity of the relating angiosperms // XX Int. congr. entomol. - Firence, Italia, 1996. - P. 99.
14. Koonig F. Date morfologice, biologice si ecologice referitoare la Philotes bavius hungarica Dioszeghyb 1913 (Lepidoptera: Lycaenidae) // IV Conf. nat. entomol. - Cluj-Napoca, Romania, 1988. - P. 175-182.
15. Lafranchis T. Biologie, ecologie et repartition du Cuivre des marais (Lycaena dispar Haworth, 1803) en Quercy (sud-ouest de la France) (Lepidoptera: Lycaenidae) / T. Lafranchis, V. Heaulme, J. Lafranchis // Linn. belg. - 2001. - Vol. 18, N 1. - P. 27-36.
16. Nash D. Mutualists on the edge, or why are there so few parasites? // VI Congr. eur. soc. evol. biol. Progr. Abstr. - Heteren, Wageningen, 1997. - P. 12-19.
17. Tennent W. Previously unrecorded hostplants of three endemic North African Lycaenid butterflies (Lepidoptera, Lycaenidae) // Linn. belg. - 1994. - Vol. 14, N 8. - P. 421-426.
18. The ecology and evolution of ant association in the Lycaenidae (Lepidoptera) / N. E. Pierce, M. F. Braby, A. Heath et el. // Annual review of entomology. - 2002. - Vol. 47. - Palo Alto, Calif., 2002. - P. 733-741.
19. Thomas J. A. Higher productivity at the cost of increased hostpedificity when Maculinea butterfly larvae exploit ant colonies through trophallaxis rather the by predation / J. A. Thomas, G. W. Elmes // Ecol. Entomol. -1998. - Vol. 23, N 4. - P. 457-464.
20. Tolman T. On the life-history of Pseudophilotes bavius (Eversmann, 1832) in S. Greece, its distribution in the Peloponnesos and a new record for N. Greece (Lepidoptera: Lycaenidae) // Phegea. - 1992. - Vol. 20, N 1. - P. 35-39.
Надійшла до редколегії 25.02.06.
УДК 581.144.3:632.15
Т. А. Демура
Криворізький ботанічний сад НАН України
СПІЛЬНА ДІЯ НІКЕЛЮ ТА КАДМІЮ НА РІСТ І РОЗВИТОК ПРОРОСТКІВ КУКУРУДЗИ
Досліджено міру токсичного впливу спільної дії нікелю та кадмію на ріст і розвиток проростків кукурудзи та можливість адаптації рослин до негативного впливу важких металів. Показано специфічність протекторної дії регуляторів росту Емістиму С та Зеастимуліну за умов спільного впливу нікелю та кадмію.
Extent of toxic influence of cadmium and nickel joint action on growth and development of the maize germinant and plants’ adaptation capabilities to negative influence of heavy metals was studied. Specific protective activity of the phytohormones Emistim C and Zeastimulin under conditions of the cadmium and nickel joint action was shown.
Вступ
Забруднення навколишнього середовища, особливо хімічними речовинами, -один із найсильніших факторів порушення компонентів біосфери. Серед усіх хімічних забруднювачів важкі метали мають особливе екологічне та біологічне значення. В останні роки техногенний тиск на агроценози набуває все більших масштабів [6]. Тому не викликають сумнівів питання встановлення ступеня негативної дії важких металів на ріст і розвиток рослин і пошуку заходів підвищення їх металотолерантності. Одні з найтоксичніших серед важких металів - кадмій і нікель. Окремі питання впливу надлишкового вмісту нікелю та кадмію в середовищі вирощування на інтенсивність ростових процесів вивчались різними дослідниками [2; 3]. Але токсичність спільної дії зазначених металів залишається ще до сьогодні не з’ясованою. Відомо, що деякі регулятори росту можуть підвищувати стійкість рослин до негативних факторів (посухи, високих і низьких температур) [1]. Однак можливість використання вітчизняних регуляторів росту як
© Т. А. Демура, 2006 68
