Ormia ochracea - Ormia ochracea
| Ormia ochracea | |
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Wissenschaftliche Klassifikation 
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| Königreich: | Animalia |
| Stamm: | Arthropoda |
| Klasse: | Insecta |
| Bestellen: | Diptera |
| Familie: | Tachinidae |
| Gattung: | Ormia |
| Spezies: |
O. ochracea
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| Binomialname | |
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Ormia ochracea ( Bigot , 1889)
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| Synonyme | |
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Ormia ochracea ist eine kleine gelbe nächtliche Fliege in der Familie Tachinidae . Es ist bemerkenswert für seinen Parasitismus von Grillen und sein außergewöhnlich akutes direktionales Hören. Das Weibchen ist vom Lied der männlichen Grille angezogen und legt Larven auf oder um sich herum ab, wie 1975 vom Zoologen William H. Cade entdeckt wurde .
Ormia ochracea ist aufgrund seiner einzigartigen "Ohren", bei denen es sich um komplexe Strukturen im Prothorax der Fliege nahe der Basis ihrer Vorderbeine handelt, ein Modellorganismus in Schalllokalisierungsexperimenten . Die Fliege ist zu klein, als dass die Zeitdifferenz des an den beiden Ohren ankommenden Schalls auf die übliche Weise berechnet werden könnte, kann jedoch die Richtung der Schallquellen mit exquisiter Präzision bestimmen. Die Trommelfellmembranen gegenüberliegender Ohren sind direkt mechanisch verbunden, was die Auflösung von Zeitunterschieden im Nanosekundenbereich ermöglicht und eine neue neuronale Kodierungsstrategie erfordert. Verschiedene Forschungsgruppen haben rauscharme Differenzmikrofone entwickelt, die vom richtungsempfindlichen Hörsystem von O. ochracea inspiriert sind.
Verteilung
Ormia ochracea stammt aus dem Südosten der USA, einschließlich Staaten wie Texas und Florida . O. ochracea kommt auch in Nordamerika, Südamerika und der Karibik vor, obwohl die genaue Verbreitung nicht bekannt ist.
Lebensgeschichte
Ormia ochracea hat den gesamten Lebenszyklus von Eiern, Larven, Puppen und Erwachsenen. Sobald eine weibliche Fliege einen geeigneten Wirt findet, sie Ablagerungen planidia (erste Larvenstadium Larven) , die dann graben schnell in den Wirt. Die Planidien entwickeln sich im Körper des Cricket-Wirts und betteten sich zunächst in die Muskeln ein, bevor sie in den Bauch wandern. Die Larven häuten sich im Bauch des Wirts und ernähren sich hauptsächlich von den Muskeln und dem Fett des Wirts. O. ochracea- Larven schließen typischerweise die Entwicklung ab und treten nach etwa 7 Tagen auf, wodurch der Wirt anschließend abgetötet wird. Die Larven verpuppen sich und treten als erwachsene Fliegen ungefähr 2 Wochen nach dem Austreten aus dem Wirt auf.
Nahrungsressourcen
O. ochracea ist ein Parasitoid, von dem bekannt ist, dass er verschiedene Arten von Gryllus- Feldgrillen befällt, darunter Gryllus integer , Gryllus rubens, Gryllus texensis und Gryllus firmus. Es wurde beobachtet, dass Fliegen auf verschiedene Cricket-Songs reagierten, scheinen jedoch auf die Familie Gryllidae beschränkt zu sein . Der natürliche Wirt der Fliege kann je nach Standort variieren. Larven von O. ochracea weisen in ihrem natürlichen Wirt das höchste Überleben und in anderen potenziellen Wirtsspezies ein begrenztes Überleben auf.
Host-Suche
1975 demonstrierte William H. Cade experimentell, dass Ormia ochracea den Paarungsruf des Feldkrickets als Mittel zur Lokalisierung seines Wirts verwendet. Cade legte tote Grillen auf Lautsprecher, die Cricket-Songs und verschiedene Kontrollgeräusche spielten, und zeichnete die Zeit auf, die die Fliege entweder auf dem Kontroll- oder dem Testlautsprecher verbrachte. Er fand heraus, dass Fliegen mehr Zeit mit den Lautsprechern verbrachten, die Cricket-Songs spielten, und beobachtete, dass die Fliegen immer Larven auf und um den Lautsprecher ablagerten, der Cricket-Songs spielte.
Lernen
Es wurde gezeigt, dass O. ochracea ihre Präferenz für Host-Songs anpasst, nachdem sie im Labor verschiedenen Songs ausgesetzt wurden. In einer Studie 2011, Fliegen , die zuvor auf die ausgesetzt waren lineaticeps G. Song wählte die G. lineaticeps Lied über die G. integer Song, und vice versa. Diese Präferenz war sehr kurzfristig. Die flexiblen Lernfähigkeiten von O. ochracea waren möglicherweise entscheidend für die Erweiterung des Wirts und der geografischen Reichweite.
Auswirkungen des Befalls auf das Verhalten des Wirts
Es wurde gezeigt, dass der Befall mit O. ochracea das Verhalten und die Reproduktion von Wirtsfeldgrillen beeinflusst. Zu Beginn des Befalls ist das nicht reproduktive Verhalten weitgehend unbeeinträchtigt, da die parasitären Larven das Verdauungssystem oder das Zentralnervensystem des Wirts nicht verbrauchen. Nachdem die Larven in den Bauch des Wirts gewandert sind, nehmen die Paarungs-, Eiablage- und Kampffähigkeit des Wirts ab, höchstwahrscheinlich aufgrund von Gewebeschäden, die durch die Larven verursacht werden. Darüber hinaus verändert der Befall weiblicher Grillen ihre Paarungspräferenzen. Frauen mit Gryllus lineaticeps bevorzugen es normalerweise, auf männliche Lieder mit mittleren Chirp-Raten gegenüber solchen mit langsamen Chirp-Raten zu reagieren, aber Frauen, die durch O. ochracea parasitiert sind, zeigen keine Präferenz zwischen Chrip-Raten. Eine verringerte Selektivität bei befallenem weiblichem G. lineaticeps kann adaptiv sein, da sich ein Weibchen möglicherweise eher vermehrt, bevor es von den Parasitoiden getötet wird, wenn sie weniger selektiv sind.
Host-Verteidigung
Einige Cricket- Arten, die von O. ochracea parasitiert werden, haben Methoden entwickelt, um einen Befall zu vermeiden. Zum Beispiel haben einige Mitglieder der Beutegrille Teleogryllus oceanicus eine Mutation, die als flacher Flügel bezeichnet wird und bei der die schallerzeugenden Strukturen der männlichen Vorderflügel gelöscht werden. Der flache Flügel wurde erstmals 2003 auf der hawaiianischen Insel Kauai beobachtet und zwei Jahre später auch auf dem benachbarten Oahu gefunden . Genetische Untersuchungen von Grillen von jeder Insel zeigen, dass die Mutationen aus verschiedenen genomischen Variationen entstanden sind.
Feinde
Da Feldgrillen normalerweise nachts singen, sind O. ochracea anfällig für Raubtiere durch Fledermäuse . Studien haben gezeigt, dass O. ochracea eine akustische Schreckreaktion auf fledermausartigen Ultraschall entwickelt hat, eine Reaktion, die der von weiblichen Grillen sehr ähnlich ist. Es wurde auch gezeigt, dass O. ochracea eine scharfe Reaktionsgrenze zwischen den Frequenzen von Cricket-Lied und Fledermaus-Ultraschall zeigt.
Physiologie
Richtungshören
Damit ein Tier Geräusche lokalisieren kann, muss es in der Lage sein, winzige Unterschiede in Intensität und Zeit zwischen dem Eintreffen des Geräusches am Ohr näher an der Quelle und dem Ohr weiter von der Quelle zu erkennen. O. ochracea zeigt eine bemerkenswerte Fähigkeit, Schall trotz des unglaublich geringen Abstands (450-520 μm) zwischen seinen akustischen Sinnesorganen zu lokalisieren. Seine Fähigkeit zur Schalllokalisierung wird durch eine kutikuläre Struktur erleichtert, die ihre Ohren verbindet, ihre Bewegung mechanisch koppelt und die interauralen Unterschiede um einen Faktor von etwa 20 vergrößert. Vor O. ochracea wurde kein ähnlicher Mechanismus der auditorischen Lokalisierung beschrieben.
Wissenschaftliche Bedeutung
Mehrere Forscher haben über den Bau von Mikrofonen berichtet, die vom Hörsystem von O. ochracea inspiriert sind . Im Jahr 2009 haben RN Miles et. Alle haben ein geräuscharmes Differenzialmikrofon entwickelt und hergestellt, das vom einzigartigen Hörsystem von O. ochracea für den Einsatz in Hörgeräten inspiriert ist . Das Design ihrer Mikrofonmembran, die 1 x 2 mm 2 misst , basiert auf den mechanisch gekoppelten Ohren von O. ochracea. Es wurde festgestellt, dass ihr Mikrofon ein geringeres Rauschen aufweist als handelsübliche Hörgerätemikrofone, während der Abstand zwischen den Sensoren minimiert wird. Im April 2015 gab eine Gruppe der University of Strathclyde und des MRC / CSO-Instituts für Hörforschung (IHR) bekannt, dass sie ein Mikrofon auf der Basis des Hörsystems von O. ochracea entwickelt und von der Universität ein Stipendium in Höhe von 430.000 GBP erhalten hat UK Engineering and Physical Sciences Research Council , um das Hörgerät drei Jahre lang zu bauen und zu testen.