Leptinotarsa ​​decemlineata

Von Brandon Bodnariuk und Brian Scholtens

Geografische Reichweite

Zur Zeit,Leptinotarsa ​​decemlineata, der Kartoffelkäfer, ist in ganz Nordamerika östlich der Rocky Mountains sowie in einigen Teilen Europas und Asiens weit verbreitet. Seine Verbreitung umfasst ca. 8 Mio. km² in der Nearktis und ca. 6 Mio. km² in den paläarktischen und orientalischen Regionen. Ursprünglich,Leptinotarsa ​​decemlineatawurde im Südwesten der Vereinigten Staaten in Mexiko gefunden. Da Kartoffeln in großem Umfang für die Landwirtschaft angebaut wurden, verbreitete sich die Art in landwirtschaftliche Gebiete in ganz Nordamerika, Europa und Asien. Es wird vorhergesagt, dassLeptinotarsa ​​decemlineatakönnte andere Regionen besetzen, darunter Korea, Japan, Teile Afrikas und den größten Teil der gemäßigten südlichen Hemisphäre.(Aljochin et al., 2008; Aljochin, 2008; Jolivet, 1991; Vlasova, 1978; Worner, 1988)

  • Biogeografische Regionen
  • Nearktisch
    • einheimisch
  • Paläarktis
    • eingeführt
  • orientalisch
    • eingeführt
  • neotropisch
    • einheimisch
  • Andere geografische Begriffe
  • holarktisch

Lebensraum

Der Kartoffelkäfer kommt hauptsächlich auf landwirtschaftlichen Feldern vor, die sich auf den Anbau von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen in der Familie spezialisiert habenNachtschattengewächse, wie Kartoffeln, Tomaten, Tabak, Auberginen und Paprika. Es ist auch auf nichtlandwirtschaftlichen Nachtschattengewächsen in offenen Grünlandgebieten zu finden.(Alyokhin et al., 2008; Casagrande, 1987; Kramer, et al., 2009)

  • Lebensraumregionen
  • gemäßigt
  • terrestrisch
  • Terrestrische Biome
  • Savanne oder Grasland
  • Andere Lebensraumfunktionen
  • Vorort-
  • landwirtschaftlich

Physische Beschreibung

Leptinotarsa ​​decemlineatahat die für Chrysomeliden-Käfer typischen körperlichen Merkmale wie 5-5-5 Tarsi, eine ovale Form und Fühler, die kürzer als der Körper sind. Erwachsene können zwischen 8 und 10 mm groß werden und haben fünf kräftige, braune Streifen entlang jeder Flügeldecken. Der Brustkorb hat ein kompliziertes Muster aus schwarzen Flecken auf einem tief orangefarbenen Teint. Larven haben typischerweise eine Reihe schwarzer Flecken an der Seite des Bauches, die im Vergleich zum Rest des Körpers konvex und sehr stämmig (groß und prall) sind. Eier ähneln Fußbällen mit einer orange/gelben Farbe. Sie sind etwa 1,7 bis 1,8 mm lang und 0,8 mm breit. Die dorsalen und ventralen Oberflächen sind deutlich nicht parallel und tiefrot gefärbt.(Aljochin, 2008; Universität Kentucky, 2010)



  • Andere physikalische Merkmale
  • ektotherm
  • heterothermisch
  • bilaterale Symmetrie
  • Sexualdimorphismus
  • gleichgeschlechtlich
  • Reichweitenlänge
    8 bis 10 mm
    0,31 bis 0,39 Zoll

Entwicklung

Die letzte Generation von Erwachsenen vonLeptinotarsa ​​decemlineatajedes Jahr an den Feldrand ziehen, leicht in die Erde eingraben und überwintern. Ein kleiner Prozentsatz der Erwachsenen bleibt in der Diapause und schlüpft in der folgenden Saison. Felder werden von überwinterten Erwachsenen besiedelt, die von ihren Überwinterungsplätzen auf das Feld gehen oder aus dem Boden innerhalb des Feldes auftauchen. Nach der Besiedlung des Feldes fressen die überwinterten Käfer zunächst und legen dann je nach Temperatur innerhalb von 5 bis 6 Tagen die Eiablage ab.

Die Entwicklung vom Ei zum Erwachsenen wird stark von der Temperatur beeinflusst, die zwischen 14 und 56 Tagen variiert. Die Larven vonL. decemlineatadurchlaufen vier Stadien, die normalerweise etwa 21 Tage dauern, während sie sich kontinuierlich von der Wirtspflanze ernähren. Sobald die Larven ausgewachsen sind, fallen sie von der Wirtspflanze und graben sich 2 bis 3 cm in den Boden ein. Nach etwa 2 Tagen verpuppen sie sich und schlüpfen dann nach durchschnittlich 5,8 weiteren Tagen als Erwachsene. Die optimale Temperatur für die Entwicklung liegt im Bereich von 25 bis 32 °C. Nachdem die Entwicklung abgeschlossen ist, beginnen die Erwachsenen mit der Paarung und der Eiablage, um eine weitere Käfergeneration zu vervollständigen. Im Hochsommer sind die Generationen asynchron und alle Lebensstadien können gefunden werden.(Alyokhin, et al., 2008; Alyokhin, 2008; Fasulo, 2009; Ferro, et al., 1991; Hazzard, et al., 1991; University of Kentucky, 2010; Voss und Ferro, 1990)

  • Entwicklung - Lebenszyklus
  • Metamorphose
  • Diapause

Reproduktion

Beide Geschlechter vonLeptinotarsa ​​decemlineatapaaren sich im Laufe ihres Erwachsenenlebens mit mehreren Individuen. Erwachsene der letzten Generation paaren sich normalerweise vor der Überwinterung, wobei die Weibchen Spermien speichern, die im Frühjahr verwendet werden können. Sie paaren sich jedoch auch nach der Überwinterung, meist vor dem Betreten der Felder. Spermien aus diesen Frühjahrspaarungen haben einen gewissen Vorrang und befruchten die meisten Eier. Männchen haben leicht modifizierte Fußwurzelborsten, die sich jedoch an die Flügeldecken des Weibchens klammern. Dies ist ein Kompromiss mit der Fähigkeit, sich an Wirtspflanzen zu klammern, und Weibchen können sich effektiver an Wirtspflanzen anheften.(Alyokhin et al., 2008; Roderick et al., 2003; Voigt et al., 2008)

  • Stecksystem
  • polygynandros (promiskuitiv)

Nach der Überwinterung auf Feldern, Gärten und Feldrändern wird der Kartoffelkäfer im Frühjahr, oft im Mai, aktiv. Erwachsene ernähren sich für eine sehr kurze Zeit und vermehren sich dann. Erwachsene Weibchen haben eine hohe Fruchtbarkeit und produzieren 300 bis 800 Eier, die auf die Unterseite der Pflanzenblätter gelegt werden. Die Eier werden in Gruppen von 10 bis 30 gruppiert. Die Eiablage kann mehrere Wochen dauern.(Aljochin et al., 2008; Ferro et al., 1991)

  • Wichtige reproduktive Funktionen
  • iteroparisch
  • Saisonale Zucht
  • gonochorisch / gonochoristisch / zweihäusig (Geschlecht getrennt)
  • sexuell
  • Düngung
    • intern
  • ovipar
  • Sperma-Speicherung
  • Brutintervall
    Erwachsene brüten kontinuierlich, nachdem sie die Überwinterung beendet haben.
  • Brutzeit
    Leptinotarsa ​​decemlineatabrütet von Frühling bis Sommer.
  • Range Eier pro Saison
    300 bis 800

Leptinotarsa ​​decimilineatahat wenig bis gar keine elterlichen Investitionen in die Nachkommen, außer der Bereitstellung von Eiern durch die Weibchen.

  • Investition der Eltern
  • Vorschlüpfen/Geburt
    • Bereitstellung
      • weiblich

Lebensdauer/Langlebigkeit

Die meisten Individuen leben im Sommer mindestens einige Wochen als Erwachsene. Die letzte Generation des Jahres überwintert als Erwachsene und hat somit eine längere Lebensdauer, obwohl sie meist inaktiv ist. Ein kleiner Prozentsatz der Erwachsenen wird für einen zweiten oder sogar einen dritten Winter in der Diapause bleiben (bei einigen Populationen festgestellt).(Aljochin et al., 2008; Kramer et al., 2009)

  • Reichweitenlebensdauer
    Status: wild
    24 (hoch) Monate
  • Typische Lebensdauer
    Status: wild
    2 bis 12 Monate

Verhalten

Flugverhalten vonLeptinotarsa ​​decemlineatascheint stark von Paarungsstatus und Geschlecht beeinflusst zu werden. Alle Erwachsenen, die aus der Diapause oder unter beengten Verhältnissen auftauchen, neigen dazu, sich zu bewegen und Entfernungen von bis zu mehreren Kilometern zu fliegen, was ihre Chancen erhöht, neue Wirte zu finden. Verpaarte Weibchen neigen dazu, sich weniger zu bewegen, was die Wirtsposition optimiert, während verpaarte Männchen dazu neigen, sich aktiver zu bewegen, insbesondere innerhalb eines Feldes, um neue Partner zu finden.

Auf einem Feld,Leptinotarsa ​​decemlineatabewegt sich frei in seinem Lebensraum. Dies geschieht sowohl bei ausgedehnten Fußwegen als auch bei Kurzstreckenflügen. Erwachsene und Larven werden im Allgemeinen nachts inaktiv, wobei sich die Nahrungsaktivität während der Tagesstunden konzentriert. Larven zeigen Raubtiervermeidungsverhalten, einschließlich Weggehen, Aufbäumen, Aufstoßen, Wackeln und Stuhlgang. Larven versammeln sich oft während der Nahrungsaufnahme, und Erwachsene können auch in großen Gruppen auf Wirtspflanzen gefunden werden.(Alyokhin et al., 2008; Hazzard et al., 1991; Ramirez, et al., 2010)

  • Wichtige Verhaltensweisen
  • fliegt
  • tagaktiv
  • beweglich
  • Winterschlaf
  • kolonial

Heimbereich

Diese Art zeigt kein Territorialverhalten und hat kein definiertes Verbreitungsgebiet.

Kommunikation und Wahrnehmung

Die wichtigsten Wahrnehmungs- und Kommunikationsmodalitäten sind das Riechen und das Sehen. Chemische Signale, die von Wirtspflanzen ausgesendet werden, können für die sexuelle Kommunikation und die Wirtsauswahl von entscheidender Bedeutung sein.Leptinotarsa ​​decemlineataverwendet flüchtige Pflanzenstoffe für die Wirtslokalisierung aus nächster Nähe, scheint sich aber hauptsächlich auf die Sehkraft für die Lokalisierung von Wirt und Partner zu verlassen. Es ist bekannt, dass Erwachsene Wellenlängen von Gelb bis Ultraviolett wahrnehmen und wahrscheinlich auch polarisiertes Licht wahrnehmen können. Nachdem sie einen geeigneten Wirt gefunden haben, geben die Männchen ihr Aggregationspheromon (S)-3,7-Dimethyl-2-oxo-oct-6-en-1,3-diol [(S)-CPB I] ab, das beide anzieht Männchen und Weibchen in Bereiche von Wirtspflanzen. Kolonisierende Erwachsene verwenden dieses Pheromon als Signal für potenzielle Partner. Dies ist eine der wenigen Insektenarten, von denen bekannt ist, dass Larven auch wahrnehmen und von erwachsenen Aggregationspheromonen angezogen werden. Zur Paarung, WeibchenLeptinotarsa ​​decemlineataproduzieren ein Pheromon, um Männchen anzulocken.(Boiteau, et al., 2003; Dickens, et al., 2002; Dickens, 1992; Dickens, 2006; Hammock, et al., 2007; Oliver, et al., 2002; Otalora-Luna und Dickens, 2010)

  • Kommunikationskanäle
  • visuell
  • chemisch
  • Andere Kommunikationsmodi
  • Pheromone
  • Wahrnehmungskanäle
  • visuell
  • ultraviolett
  • polarisiertes Licht
  • chemisch

Essgewohnheiten

Leptinotarsa ​​decemlineataernährt sich hauptsächlich vonSolanumPflanzen, skelettiert die Pflanze und hinterlässt nur die Wurzeln und Stängel. Der am besten geeignete Gastgeber fürL. decemlineataist jetzt die Kulturkartoffel,Solanum tuberosum, daher der gebräuchliche Name des Käfers des Kartoffelkäfers. Andere geeignete Gastgeber sindSolanum rostratumundSolanum augustifolium, die ursprünglichen Wirte des Insekts. Eine europäische Art, die heute in Nordamerika weit verbreitet ist,Solanum dulcamarawird auch häufig in freier Wildbahn verwendet.Solanum melongena(Aubergine),Lycopersicon esculentum(Tomate), Paprika, Tabak und andere wilde Wirte wieS. carolinense,S. sarrachoides,S. elaeagnifolium, undHyoscyamus nigerwerden gelegentlich genutzt.(Alyokhin et al., 2008; Fernandez und Hilker, 2007; Hamilton und Lashomb, 1996; Hare, 1990; Hitchner, et al., 2008; Hough-Goldstein, et al., 1993; Mitchell und Low, 1994)

  • Primäre Ernährung
  • Pflanzenfresser
    • folivore
  • Pflanzliche Lebensmittel
  • Blätter

Prädation

Es gibt viele bekannte Raubtiere vonLeptinotarsa ​​decemlineata. Zu den Raubtieren gehören Spinnentiere (Phalangium opilio, ein Phalangid, das Eier und kleine Larven frisst;Xysticus kochi, eine Spinne in der UdSSR;Peucetia viridans,Misumena, 2 Arten in der FamilieThomisidae, Spinnen, die Eier und Larven fressen),Neuroptera(Chrysoperla carneaundChrysoperla rufilabris, Florfliegen, die Eier fressen), Heteropterans (Perillus bioculatus,Podisus maculiventris,Oplomus dichrous,Oplomus Severus,Stiretris Anchorago,Perilloides confluens,Zicrona coerules,Pinthaeus sanguinipes, alle Stinkwanzen, die Larven und Eier fressen;Nabis roseipennis,Nabis alternatus,Geocoris punctipes, und Arten vonDeracecorisdass alle Eier fressen),Coleoptera(Lebia grandisund mindestens 8 weitere Arten vonLebiadie Eier, Larven und Puppen fressen;Pterostichus chalcitesundCalledia schmückt, die sich von Larven ernähren;Coleomegilla maculata,Hippodamia konvergiert,Coccinella septempunctata,Transversoguttata Marienkäfer,axyridis harmonie, undAiolocaria miriabilis(in der UdSSR), alle Coccinelliden, die Eier und Larven fressen;Collops quadrimaculatus, ein Melyride),Hymenopteren(Wespen vonPolisdie Larven fressen; Ameisen der GattungAmeisedie Erwachsene und Larven fressen).

In den USA der MarienkäferColeomegilla maculataist ein besonders bedeutendes Raubtier, das Eier und kleine Larven vonL. decemlineata. Wenn vorhanden,C. maculatakann bis zu 37,8% der Eier in der ersten Generation und bis zu 58,1% der Eier in der zweiten Generation töten. Mehrere Arten wurden eingeführt inLeptinotarsa ​​decemineataBevölkerung, um die beträchtliche Zahl zu unterdrücken. Räuberische Stinkwanzen wie zPerillus bioculatusundPodisus maculiventrisKäferlarven angreifen, die Population signifikant um 62 % und die Zerstörung des Laubs um 86 % reduzieren. Andere Käfer wieLebia grandisernähren sich von Eiern und Larven des Kartoffelkäfers, während die Larven derselben Art als Parasitoide auf den Puppen vonLeptinotarsa ​​decemlineata.

Es gibt einige Hinweise darauf, dass der Kartoffelkäfer ein Toxin, Leptinotarsin, produziert, das die Larven und die erwachsenen Tiere vor Raubtieren schützt. Dieses wird offensichtlich nicht von der Wirtspflanze sequestriert, da keine sequestrierten Alkaloide gefunden wurden. Auch die Larven und Adulten haben sich nicht als aposematisch erwiesen.(Alyokhin, et al., 2008; Armer, 2004; Boiteau und McCarthy, 2010; Bruni, et al., 2000; Brust, 1994; Canas, et al., 2002; Coll, et al., 1994; Drummond und Casagrande 1989; Drummond et al., 1990; Gollands et al., 1991; Greenstone et al., 2010; Groden et al., 1990; Hamilton und Lashomb, 1996; Hare, 1990; Hazzard et al. , 1991; Hillbeck und Kennedy, 1996; Hillbeck et al., 1997; Hough-Goldstein und McPherson, 1996; Hough-Goldstein, et al., 1993; Hsiao und Fraenkel, 1969; Hu, et al., 1999; Ignoffo , et al., 1982; Klinger, et al., 2006; Long, et al., 1998; Lopez, et al., 1997; Lopez, et al., 1993; Matlock, 2005; Munyaneza und Obrycki, 1998; O 'Neil, et al., 2005; Ramirez, et al., 2010; Saint-Cyr und Cloutier, 1996; Snyder und Clevenger, 2004; Weber, et al., 2006; Weber, 2012)

Ökosystemrollen

Leptinotarsa ​​decemlineataernährt sich fast ausschließlich vonSolanumPflanzen, insbesondere die Kulturkartoffel,Solanum tuberosum. Andere geeignete Gastgeber sindSolanum rostratum,Solanum augustifolium,Solanum dulcamara,Solanum melongena(Aubergine),Lycopersicon esculentum(Tomate), Paprika, Tabak,Solanum carolinense,Solanum sarrachoides,Solanum elaeagnifolium, undHyoscyamus niger. Es ist ein bedeutender landwirtschaftlicher Schädling und hat das Potenzial, seine Wirtspflanzen erheblich zu entlauben.

Eier, Larven und Adulte vonL. decemlineatakann als Wirt für eine Vielzahl von Parasiten und Parasitoiden dienen. Zu den Parasiten des Kartoffelkäfers gehören einige Milben,Chrysomelobia labidomerae, die sich unter den Flügeldecken ernährt, undPyemotes, die Stroh-Juckreizmilbe, ein Ektoparasit, der innerhalb von 2 bis 7 Tagen Lähmung und Tod verursacht. Mindestens zwei innere Parasiten sind ebenfalls bekannt.Bacillus thuringiensiskann als Bekämpfungsmittel verwendet werden, um Larven abzutöten, undBeauveria bassiana, ein Pilz, infiziert Larven und adulte Tiere. Die parasitäre Wespe,Edovum-PuttsEs wurde festgestellt, dass es bis zu 71 % bis 91 % der Eier in einer Masse auf Auberginenwirten parasitiert und 67 % bis 69 % der Eimasse tötet.

Parasitoide vonLeptinotarsa ​​decemlineataumfassen Arten vonDipteren(Myiopharus aberrans,Myiopharus australis,Myiopharus doryphorae,Myiopharus Metzger, alleTachinidaedas sind Larvenparasitoide, die normalerweise aus Erwachsenen hervorgehen),Coleoptera(Larven vonLebia grandiswirken als Parasitoide auf Puppen) undHymenopteren(Edovum-Putts, ein Eulophid-Ei-Parasitoid; und möglicherweiseBrachymeria truncatella, eine chalcidoide Wespe, die ein Hyperparasitoid der Tachiniden sein kann, undAnaphes fuscipennis, eine Mymaride, die Eier parasitiert).Leptinotarsa ​​decemlineataist Beute für viele andere Insekten, einschließlich Arten vonNeuroptera,Heteropteren,Coleoptera, undHymenopteren. VieleSpinnentiereauch fütternL. decemlineata.(Alyokhin, et al., 2008; Drummond, et al., 1990; Gollands, et al., 1991; Groden, et al., 1990; Hamilton und Lashomb, 1996; Hare, 1990; Hough-Goldstein, et al. 1993; Hu et al., 1999; Ignoffo et al., 1982; Klinger et al., 2006; Long et al., 1998; Lopez et al., 1997; Lopez et al., 1993 ; O'Neil et al., 2005; Weber et al., 2006)

Als Wirt verwendete Arten
  • Kartoffel,Solanum tuberosum
  • Solanum rostratum
  • Solanum augustifolium
  • Solanum dulcamara
  • Aubergine,Solanum melongena
  • Solanum carolinense
  • Solanum sarrachoides
  • Solanum elaeagnifolium
  • Hyoscyamus niger
  • Tomate,Lycopersicon esculentum
  • Pfeffer
  • Tabak
Kommensale/parasitäre Arten

Wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen: Positiv

Es sind keine positiven Wirkungen von bekanntLeptinotarsa ​​decemlineataauf den Menschen.

Wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen: Negativ

Leptinotarsa ​​decemlineatagilt als einer der schwerwiegendsten Schädlinge und Entlauber in der Landwirtschaft. Der Kartoffelkäfer verursacht erhebliche Schäden an Nutzpflanzen wie Tomaten, Auberginen und natürlich Kartoffeln. Sowohl Larven als auch Adulte ernähren sich vom Laub der Wirtspflanzen, skelettieren die Pflanze und hinterlassen nur Wurzeln und Stängel. Aufgrund dieser Verwüstung wurden Insektizide eingesetzt, um die Zerstörung zu verringern, dieLeptinotarsa ​​decemlineataauf die landwirtschaftliche Produktion hat, was die Landwirte jedes Jahr Millionen von Dollar kostet. Diese Art ist im ganzen Land ein großes Schädlingsproblem und stellt jedes Jahr ein Problem für Landwirte dar. Durch den starken Einsatz von Insektiziden haben Populationen dieser Art eine Resistenz gegen fast alle Klassen von Chemikalien entwickelt, die als Insektizide verwendet werden. Es wird geschätzt, dass diese Resistenz die Erzeuger jedes Jahr zwischen 44 und 69 US-Dollar pro Hektar kostet, aber derzeit sind keine guten Alternativen verfügbar.(Alyokhin et al., 2008; University of Kentucky, 2010)

  • Negative Auswirkungen
  • Pflanzenschädling

Erhaltungsstatus

Leptinotarsa ​​decemlineataauf keiner lokalen, staatlichen, nationalen oder internationalen Ebene als gefährdete oder bedrohte Art aufgeführt ist.

Andere Kommentare

Unmengen an Informationen sind verfügbar fürLeptinotarsa ​​decemlineatawegen seines Status als Hauptschädling. Die hier bereitgestellten Informationen sind eine allgemeine Einführung in die Biologie vonLeptinotarsa ​​decemlineata. Weitere Informationen finden Sie unter Verwendung der hier aufgeführten Referenzen und der vielen darin zitierten Studien.

Mitwirkende

Brandon Bodnariuk (Autor), University of Michigan Biological Station, Brian Scholtens (Autor, Herausgeber), University of Michigan Biological Station, Angela Miner (Herausgeberin), Animal Agents Staff.