Ellychnia corrusca , la luciérnaga de invierno , [2] es una especie de luciérnaga del género Ellychnia . [3] Es un escarabajo diurno sin linterna común en los Estados Unidos , México y Canadá . Los adultos pasan el invierno en un árbol de colonia, prefiriendo Quercus (roble), Carya (nogal americano) y Liriodendron tulipifera (álamo tulipero). [2]
Este escarabajo se puede encontrar en una gran variedad de hábitats, pero es más conocido como una plaga. En el negocio del jarabe de arce, estos escarabajos se encuentran comúnmente en los baldes de savia de los árboles extraídos. [4]
Ellychnia corrusca es un escarabajo de tamaño mediano a grande, con adultos que miden de 9 a 18 mm (0,4 a 0,7 pulgadas) de largo. El escudo de la cabeza, o pronoto , tiene una marca central negra y redondeada bordeada de amarillo y rosa en ambos lados. El pronoto tiene bordes negros. Las cubiertas de las alas, o élitros , son oscuras y tienen pelos finos que pueden parecer verdosos o dorados en ciertas condiciones de luz. Los adultos de E. corrusca no tienen linternas. [2] El último segmento abdominal en la parte inferior de los adultos difiere entre machos y hembras. En los machos, es pequeño y redondeado, y en las hembras es más grande y triangular con una pequeña muesca central. [5]
Las larvas son oscuras, con los costados rosados y cuerpos gruesos y erizados. Miden hasta 17 mm (0,67 pulgadas) de largo. Cada larva tiene dos linternas que brillan. [2]
Ellychnia corrusca es común en todo Estados Unidos, México y Canadá al este de las Montañas Rocosas . [1]
Ellychnia corrusca se puede encontrar en una variedad de hábitats, más comúnmente en bosques de madera dura en maduración, patios y parques abiertos con árboles grandes. [2]
Después del apareamiento, las hembras ponen sus huevos cerca, y eclosionan a principios del verano. En el norte, las larvas se alimentan y crecen dentro de la madera en descomposición durante los siguientes 16 meses, y pupan a fines del verano de su segundo año. En el sur, E. corrusca completa su ciclo de vida en un año; las larvas pupan después de un solo verano y otoño, y se convierten en adultas a fines del invierno. [5]
En las zonas del norte (alrededor del paralelo 40 norte y más arriba), los adultos emergen en el otoño y pasan el invierno en la corteza de ciertos árboles de la colonia, volviéndose activos a medida que las temperaturas se calientan a principios de la primavera. [5] La temporada de apareamiento tiene una duración de aproximadamente seis semanas y ocurre desde principios de abril hasta mediados de mayo. [6] En las zonas del sur, los adultos emergen a fines del invierno, febrero y marzo, y comienzan a trepar por los troncos de los árboles, apareándose a principios de la primavera. [5]
Ellychnia corrusca muestra altos niveles de hibernación con una baja tasa de mortalidad invernal. [7] Los adultos hibernan durante un solo año. [7] En un estudio realizado entre 1997 y 1999, los adultos que hibernaban tenían tasas de supervivencia mensuales del 88% al 99%. [7] Las causas de muerte de los escarabajos que hibernan incluyen el frío y la depredación. [7] Algunos adultos fueron vistos boca arriba durante períodos de clima extremadamente frío, y se encontraron cubiertas de alas desprendidas en la base de árboles que hibernaban. [7] Las poblaciones de E. corrusca se mantuvieron constantes durante el invierno, pero la primavera tuvo algunos cambios poblacionales. [7] De abril a mayo, el número de adultos en los árboles disminuyó significativamente. Desde fines del otoño hasta el invierno (del 28 de septiembre al 7 de marzo), no se observó ningún adulto volando. [7] Para el 18 de marzo, los adultos podían volar de regreso a los árboles. [7] Los escarabajos adultos mostraron un aumento en el movimiento en la corteza a principios de marzo. [7] Las parejas de apareamiento de E. corrusca comenzaron a aparecer durante abril y mayo. [7] Los escarabajos machos y hembras muestran un aumento en la preparación reproductiva a mediados de marzo, lo que se indica por un aumento en los ovocitos maduros en las hembras y un aumento en el porcentaje de hembras con esperma en la espermateca . [7]
El proceso de apareamiento consiste en que los adultos de E. corrusca se arrastran por los troncos de los árboles en busca de pareja a principios de la primavera. Los machos entran en contacto con las hembras con sus antenas antes de montarlas dorsalmente para iniciar la cópula. [8]
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Los machos proporcionan regalos nupciales a las hembras durante el apareamiento. En E. corrusca , esto incluye espermatóforos . [9] Múltiples espermatóforos dieron como resultado que las hembras pusieran más huevos. Las hembras de E. corrusca tuvieron mayor fecundidad en 3 apareamientos en comparación con 1. [9] Las hembras tuvieron un aumento del 41% en hembras con apareamiento triple en comparación con las hembras con apareamiento simple. [10] E. corrusca tiene una vida útil de aproximadamente 10 meses. Esto es más largo en comparación con otras especies de luciérnagas donde la vida útil es de unas pocas semanas. [9] Debido a la vida útil más larga de E. corrusca , se cree que utilizan los nutrientes masculinos de los espermatóforos para el mantenimiento somático y la reproducción; el tejido somático femenino contiene el 64% de la proteína derivada del macho y el 21% en los ovocitos . [9] Aparte de los espermatóforos, los productos de las glándulas accesorias masculinas pueden actuar como estimulantes de la oviposición . [9]
Antes de la cópula , E. corrusca utiliza palpos maxilares para examinar a las hembras. [11] E. corrusca también son luciérnagas diurnas , que dependen de señales feromonales . [11] En un estudio que compara luciérnagas nocturnas y diurnas, ambas luciérnagas diurnas de interés mostraron una mayor diversidad de hidrocarburos cuticulares (CHC). [11] Los datos de cromatografía de gases muestran una abundancia de picos de CHC en otra luciérnaga diurna llamada Lucidota atra . [11] En E. corrusca , la abundancia de CHC fue menor en comparación con Lucidota atra , pero hubo picos de CHC similares. [11] Además, E. corrusca se siente más atraída y pasa más tiempo con extractos de hembras conespecíficas en comparación con hembras heteroespecíficas . [11] E. corrusca mostró un aumento en la marcha y el movimiento de antenas en presencia de dichos extractos, lo que muestra cómo los machos de E. corrusca utilizan señales químicas de contacto al reconocer especies. [11]
El espermatóforo está enrollado y gelatinoso y se transfiere a la hembra dentro de los 30 minutos posteriores a la cópula. [12] Después de una hora de cópula, los haces de esperma se liberan en la espermateca femenina y el espermatóforo restante se mueve a la glándula que digiere el espermatóforo. [12] La transferencia de espermatóforos de machos a hembras resultó en la transferencia de radiomarcador a las hembras, que oscilaba entre 53 000 y 827 000 dpm (desintegraciones por minuto). [12] 3 horas después de la cópula, el 53 % del radiomarcador transferido se encontró en la glándula que digiere el espermatóforo (GDS) y el 23 % en el tejido somático femenino. [12] El aumento somático es el resultado del aumento de los recuentos de grasa corporal femenina. A los 4 días, el 64 % del radiomarcador apareció en el tejido somático y el espermatóforo en la GDS se desintegró. [12] La radiomarcación en los ovocitos alcanzó un máximo del 22% seis días después del apareamiento. [12] En las hembras de E. corrusca , la mayoría de la proteína derivada de los espermatóforos se utiliza para las reservas de grasa corporal. [12]
Las larvas son presa de roedores, pájaros y arañas. [13] Las especies de arañas específicas que se alimentan de larvas son Phidippus johnsoni y Acanthepeira stellate . [13] Estas arañas se alimentan de pupas y adultos recién eclosionados. Porcellio scaber se come la exuvia de las pupas. [13]
Los parásitos de los adultos incluyen fóridos . Se ha observado que Antennatus apocephalus parasita a los adultos. [13]
Ellychnia corrusca está activa durante el invierno. Posee lucibufaginas (LGB), que son sustancias químicas de defensa contra los depredadores. [14] Las luciérnagas activas en verano del género Photuris cazan presas LGB. Para defenderse de los depredadores, E. corrusca altera su cronología de reproducción para ayudarla a escapar de los depredadores. [14] E. corrusca hiberna y se reproduce en la primavera, lo que reduce su superposición con Photuris que están activos durante el verano. [14] Photuris prefiere constantemente alimentarse de E. corrusca a pesar de que E. corrusca posee sustancias químicas de defensa LGB. En un experimento realizado con E. corrusca y un control de escarabajos del gusano de la harina , los Photuris se sienten atraídos por los LGB emitidos por E. corrusca . [14] De hecho, los escarabajos del gusano de la harina que no tenían LGB no generaron una respuesta de Photuris . [ 14] Sin embargo, cuando se trató a los escarabajos del gusano de la harina con LGB, Photuris los consumió. Para adaptarse a la depredación, E. corrusca tuvo un cambio fenológico hacia la reproducción invernal y primaveral y un cambio hacia el horario diurno. [14]
Las luciérnagas utilizan su luminiscencia para atraer a sus parejas, pero pueden ser un atrayente para los depredadores. [15] En un estudio que investigaba los comportamientos de depredación de las arañas saltadoras, se les presentaron luciérnagas (presas desagradables). [15] Los adultos de E. corrusca estaban equipados con luces LED. En los ensayos iniciales, las arañas saltadoras atacaron por igual a las luciérnagas con LED parpadeantes y apagados. [15] Sin embargo, después de 7 ensayos, las arañas atacaron a las luciérnagas LED parpadeantes menos que a las luciérnagas apagadas. [15] La bioluminiscencia y los destellos podrían atraer y disuadir a los depredadores. Las arañas se sintieron atraídas inicialmente por el destello, pero después de atacar a la E. corrusca , las arañas aprenden que la E. corrusca es desagradable. [15] Las arañas en el experimento dejaron caer a los adultos de E. corrusca después de atraparlos. [15] Además, los adultos de E. corrusca utilizan la secreción de sustancias químicas defensivas como protección. [15]
Holísticamente, las luciérnagas como E. corrusca tienen una baja diversidad bacteriana. [16] Sus microbiomas intestinales a menudo están dominados por una sola especie. [16] Los microbiomas de huevos y adultos de E. corrusca fueron únicos. Una excepción incluyó un solo microbioma de huevo que compartió una comunidad con adultos. [16] Esto podría significar que hay una transferencia de microbios de la madre a la descendencia. [16] Los huevos de E. corrusca tenían abundancias de Tanticharoenia y Gluconobacter . [16] En un estudio realizado en 2016-2017, se recolectaron muestras de E. corrusca de bosques en Vernon , Bolton y Andover , CT , EE. UU . [16] Los adultos de E. corrusca se organizaron en tipos de comunidad, que se definen como géneros de bacterias con abundancias superiores al 30% en las muestras del estudio. [16] Hubo 7 tipos de comunidad: Mesoplasma , Salmonella , Salmonella y Mesoplasma, Serratia , Rickettsia , Pseudomonas y Rickettsiella . [16] En comparación con otras especies de luciérnagas, como Photuris , Mesoplasma ( variante de secuencia de amplicón ), los ASV, Salmonella, Serratia, Rickettsia y Rickettsiella fueron más comunes en E. corrusca . [16] Wolbachia es una bacteria que fue baja en E. corrusca pero tuvo niveles más altos en los huevos en comparación con los adultos. [16] En los adultos, hubo niveles más altos de Mesoplasma, Pseudomonas y Acinetobacter . [16]
Las bacterias Mollicute fueron las más comunes en las luciérnagas, lo que podría ser una relación simbiótica. En E. corrusca , hubo una abundancia de Spiroplasma . [16] Esto es muy similar a la secuencia de ARNr 16s de S. corruscae , que se aisló de E. corrusca . [16] El mesoplasma en E. corrusca mostró similitud con las secuencias de ARNr 16s en M. corruscae y Entomoplasma ellychniae que también se aislaron de E. corrusca . [16] Al construir un árbol filogenético , las secuencias de Mollicute del mismo estudio están estrechamente relacionadas con cepas de bacterias que se han aislado antes. [16]
El estilo de vida de Ellychnia corrusca podría ser una explicación de su microbioma único. [16] Son activos en el invierno y utilizan la savia de los árboles como fuente de alimento. Esta fuente de alimento podría ser la forma en que se adquieren los microbios. E. corrusca habita en el suelo, la corteza de los árboles y las hojas, que también es donde se encontraron los ASV de Pseudomonas . [16] La mesoplama encontrada en E. corrusca se parecía a M. corruscae y Entomoplasma ellychniae , ambas aisladas de E. corrusca . [16] Ambas cepas aisladas están relacionadas con Mesoplasma , que se encuentra en las plantas sin causar enfermedades. [16] E. corrusca podría haber adquirido Mesoplasma cuando se alimenta de savia. [16]
Cabe destacar que Sprioplasma corruscae es una bacteria que se encuentra en el intestino de E. corrusca . [17] El genoma de la bacteria incluye un cromosoma circular y un plásmido . [17] Las anotaciones de este gen incluyen genes de ARNr 16S-23S-5S , 29 genes de ARNt con los 20 aminoácidos cubiertos, 1039 genes codificadores de proteínas y un pseudogén . [17]
Ellychnia corrusca y otros escarabajos luciérnagas son abundantes en mollicutes . [18] Los mollicutes son una clase de bacterias simbiontes que viven con las luciérnagas. Se cree que Sprioplasma es una de las bacterias más comunes en los artrópodos. La primera especie de Entomoplasma nombrada (Entomoplasma ellychinae) fue descubierta en E. corrusca . [18] Los orígenes de estos microbios pueden explicarse por la luminiscencia de las luciérnagas . Esto se debe a que se cree que la luminiscencia es una vía metabólica rica en energía. La luminiscencia de las luciérnagas podría proporcionar un amplio entorno para los microbios. [18]
Los mollicutes también podrían estar presentes en E. corrusca debido a las lucibufaginas en la hemolinfa . [18] Las lucibufaginas son moléculas relacionadas con los esteroides que se sintetizan a partir del colesterol, que podría proporcionar nutrientes a los espiroplasmas y micoplasmas. [18] Además de la hemolinfa, los mollicutes se encuentran en el intestino de E. corrusca y otras luciérnagas. [18] Estos mollicutes podrían haber sido transferidos a las luciérnagas a través de sitios de alimentación compartidos entre adultos. [18]
Ellychnia corrusca y la industria del jarabe de arce están estrechamente relacionadas. En Canadá , la producción de jarabe de arce tiene un valor de más de 168 millones de dólares canadienses . [4] La producción de jarabe implica la extracción de savia de los árboles, y se extraen más de 38 millones de árboles por año. [4] Esta producción de jarabe a gran escala atrae insectos. Se investigaron los cubos de recolección de savia de arce en la Isla del Príncipe Eduardo para ver los insectos en su interior. E. corrusca era muy abundante en los cubos. [4] Había más de 100 individuos en los cubos de savia. E. corrusca se alimenta de nectarinas florales del arce noruego . [4] Además, se sienten atraídos por los flujos naturales de savia en Acer saccharum . [4] Su atracción por la savia los ha etiquetado como una plaga . [4] Los insectos en los cubos de savia son una cantidad significativa, lo que podría tener efectos ecológicos y económicos considerables. [4]