Der Harlekin-Kohlkäfer (Murgantia histrionica), auch bekannt als Kaliko-Käfer, Feuerkäfer oder Harlekin-Käfer, ist ein schwarzer Stinkbug aus der Familie der Pentatomidae, der mit roten, orangefarbenen, gelben und weißen Markierungen brillant markiert ist. Es ist ein wichtiger Schädling von Kohl und verwandten Kulturen in den Brassicaceae, sowie die dekorative Blume Cleome in tropischen und Nordamerika, vor allem die wärmeren Teile der Vereinigten Staaten. Nymphen sind im Sommer aktiv und in den Tropen kann der Käfer drei bis sechs Generationen pro Jahr erreichen. Im nördlichen Bereich gibt es jährlich nur eine Generation und die Insekten überwintern als Erwachsene in Ernterückständen oder Feldrändern. Bei der organischen Kontrolle werden die Insekten von Hand von den Pflanzen gepflückt (sie können in Seifenwasser getropft werden, um sie zu ertränken) und besonders vorsichtig alle Eier entfernt und zerstört, die schwarz-weiß gestreift und in Kupplungen von zwölf gelegt sind.

Harlekin-Käfer sind phytophage Insekten. Erwachsene und Nymphen ernähren sich von den Stängeln und Blättern von Pflanzen wie Kohl, Brokkoli, Grünkohl, Rüben, Rettich, Meerrettich, Senf und Raps und verursachen oft Flecken durch ihre piercing-saugende Fütterung. Diese Pflanzen sind wirtschaftlich wichtig und sind reichlich in Kulturfeldern, aber wenn sie nicht in Produktion sind, können sich Harlekinwanzen auch von Wildpflanzen ernähren.Kreuzblütler wie Kohl produzieren Senfölglykoside, die ihnen einen stechenden Geschmack verleihen. Diese chemische Verbindung wird von Harlekin-Käfern sequestriert und im Prothorax gespeichert, während sie sich ernähren. Es hat sich gezeigt, dass die erwachsenen Käfer dank dieser chemischen Abwehr für einige Vogelarten ungenießbar sind, was ihre Warnfärbung erklären könnte. Da Glucosinolate häufig von Kreuzblütlern verwendet werden, um die Pflanzenfresser von Insekten zu reduzieren, könnte ihre Sequestrierung auch die Angriffsraten von Insektenräubern verringern.

Fütterung und chemische Verteidigung

Wie alle Insekten haben Harlekinwanzen ein offenes Kreislaufsystem. Blut wird (anterior) durch das dorsale Blutgefäß und posterior durch die ventrale Körperhöhle zum Kopf gepumpt. Um die Blutzirkulation in diesen Insekten abzubilden, Craig et al. injizierte radioaktiven Phosphor in das hintere Ende des Herzens und verfolgte ihn durch die Körperhöhle. Das Blut erreichte zuerst die Flügel, dann die Antennen und dann die Beinpaare in der Reihenfolge von vorne nach hinten. Craig et al. testete auch die Zeit, die Blut benötigt, um eine homogene Mischung zu bilden (vollständiges Mischen). Die Zeit, die es dauerte, bis sich Blut vollständig in Harlekin-Käfern vermischte, betrug etwa fünfundzwanzig Minuten.

Durchblutung

Harlekin-Käfer vermehren sich schnell und Weibchen paaren sich mehrmals mit vielen Männchen, bevor sie bis zu 149 Eier pro Weibchen legen.Die Paarung bei Harlekinwanzen ähnelt anderen Insekten darin, dass das Männchen Sperma auf das Weibchen überträgt und das Weibchen dieses Sperma in einer spezialisierten Struktur speichert, die Spermatheca genannt wird. Mit Elektronenmikroskopie, Stacconi et al. konnten die Struktur der Spermatheca im Detail untersuchen (2011).Eine sackförmige Dilatation in der Spermatheca speichert Spermatozoen, die von Männern während der Kopulation erhalten wurden. Es kann die Effizienz und Verwendung von Spermien maximieren. Die vom Ektoderm abgeleitete Spermatheca ist mit Fett und Gewebe bedeckt und hat drei Hauptregionen: die distale Region, die mediale Region und die proximale Region. Die gewickelte distale Region ist für die Kontrolle des Spermienflusses verantwortlich. Es kann modulieren, wie viel Sperma ausgeschieden wird, wodurch sichergestellt wird, dass das Weibchen keinen Überschuss an Sperma verliert. Die proximale Region enthält Ventile, die den Rückfluss von Spermien verhindern, wenn sich die Muskeln erweitern. Diese Region ist mit dem spermathekalen Gang verbunden, aus dem das Sperma austritt. Stacconi und Romani (2011) fanden heraus, dass die sackartige Struktur innerhalb der Spermatheca insgesamt eine Schlüsselrolle bei der Identifizierung von gepaarten und nicht gepaarten Weibchen spielt. Männer sind in der Lage, ein gepaartes versus nicht gepaartes Weibchen anhand des Volumens der Sackdrüse zu identifizieren. Die Studie zeigt auch, dass parasitoide Insekten gepaarte und nicht verpackte Weibchen identifizieren können.Weibliche Partnerwahl basiert stark auf Wirtspflanzen, weil männliche Größe und Färbung, Das ist wichtig bei der Paarung, wird durch die Art der Wirtspflanze bestimmt wurden aufgezogen. Während der Paarung bevorzugen Weibchen auch Männchen, die ähnliche Geruchsbelästigungen wie die Wirtspflanze des Weibchens haben. Weibchen von M. histrionica oviposit auf bestimmte Pflanzen, die in der Lage sind, ihren Nachkommen eine bessere Ernährung und einen besseren Lebensraum zu bieten. Eine Studie von Hemley-Hartman und Miller (2014) untersuchte die Auswirkungen von Wirtspflanzen auf die Wahl des Standortes für weibliche Eizellen. Die Forscher verwendeten Brokkoli und Senf als zwei verschiedene Wirtspflanzen und fanden heraus, dass Individuen, die auf Brokkoli aufgezogen wurden, sich im Allgemeinen eher paaren und alle Individuen, die auf Senf aufgezogen wurden, paaren. Individuen, die auf Senf aufgezogen wurden, waren größer als Individuen, die auf Brokkoli aufgezogen wurden. Auch die charakteristische orange Farbe von M. histrionica, die bei der Partnerwahl eine Rolle spielt, wurde von Wirtspflanzen nicht beeinflusst. Diese Studie zeigt, dass M. histrionica je nach Jahreszeit unterschiedliche Partnerwahl hat, da sich die Verfügbarkeit dieser kommerziellen Pflanzen auch mit der Jahreszeit ändert.

Paarungszeit

Für M. histrionica ist es wichtig, abhängig von saisonalen und Insektendichteänderungen von Pflanze zu Pflanze zu wandern. In einer Studie von Englishloeb und Collier (1987) hatten Insekten, die aus dem ursprünglichen Busch freigesetzt wurden, je nach Geschlecht unterschiedliche Migrationspräferenzen. Männchen neigten dazu, zu kurzen Entfernungen von der ursprünglichen Pflanze zu wandern, und Weibchen blieben meist auf der ursprünglichen Pflanze. Die Ergebnisse dieser Studie waren angemessen, weil Männer eher geneigt sind, Partner zu finden und die Konkurrenz zu reduzieren, indem sie aus einem dichten Gebiet abwandern, während Frauen Oviposit müssen. Pflanzen mit höherer Blühfähigkeit beherbergen eher Weibchen über einen langen Zeitraum, da Blüten und Knospen Nymphen mehr Nahrung bieten können.

Migration

M. histrionica Männchen enthalten 10,11-epoxy-1-bisabolen-3-ol, ein Pheromon allgemein bekannt als murgantinol. Die Stereoisomere der männlichen Harlekin-Bug-Pheromone bestehen aus zwei Verbindungen: Tridecan und Murgantinol. Diese Substanzen, die speziell in männlichen Pheromonen vorkommen, sind für die Aggregation der Insekten verantwortlich, um die sexuelle Fortpflanzung zu unterstützen, und können auch zur Warnung von Raubtieren verwendet werden. Eine Studie von Zahn et al. (2008) fanden heraus, dass reife männliche Insekten Pheromone produzierten, die Weibchen, andere Männchen und junge Insekten aufgrund ihrer Attraktivität rekrutierten. Für Frauen wird das Pheromon als Sex-Pheromon verwendet, um Partner anzuziehen. Andere Männer verwenden eine andere Version dieses Pheromons, um mehr Männer zu einem bestimmten Bereich zu aggregieren, um die Verfügbarkeit von Nahrung zu signalisieren, und es dient einem ähnlichen Zweck mit Nymphen. Nymphen benutzen das Pheromon, um sich unter hungernden Bedingungen zur Nahrungsquelle zu führen.Pheromone können auch verwendet werden, um Pflanzen zu ködern, die Grundnahrungsmittel für M. histrionica sind und die Insekten einfangen. M. histrionica sind große Schädlinge von Pflanzen in der Familie Brassicaceae. In einer Studie von Ludwig und Kok (2001) testeten Forscher Brokkoli-, Senf- und Rapspflanzen auf Attraktivität für den Harlekin-Käfer und stellten fest, dass diese Pflanzen die Entwicklung der Käfer nicht signifikant verzögern. Dies führt dazu, dass diese wirtschaftlich wichtigen Pflanzen von M. histrionica ins Visier genommen werden. Die Studie zeigte, dass alle Pflanzen, insbesondere kleine und junge Pflanzen, auch bei geringerer Insektendichte, den Tod erlitten, nachdem sie von Harlekinwanzen angegriffen worden waren, obwohl größere Pflanzen mehr Zahlen tragen konnten.

Pheromone und aggregation

schädlich

Murgantia histrionica, allgemein bekannt als Harlekinwanze, wird als Baumschädling betrachtet, da sie sich vom Saft verschiedener Bäume ernährt, wodurch das Laub beschädigt und die allgemeine Gesundheit des Baumes geschwächt wird.

Baumschädling

Murgantia histrionica, oder Harlekinwanzen, gelten als Gartenschädlinge, weil sie sich von einer Vielzahl von Gartenpflanzen ernähren, darunter Gemüse, Obst und Zierpflanzen, und dabei Schäden an den Blättern und Früchten verursachen, was zu verringerten Erträgen und ästhetischer Beeinträchtigung des Gartens führen kann.

Gartenschädling

Murgantia histrionica, oder Harlekinwanzen, gelten als Pflanzenschädlinge, weil sie sich von einer Vielzahl von Pflanzen ernähren, darunter Gemüse, Obst und Zierpflanzen, was zu erheblichen Schäden an den Pflanzen und einer Verringerung der Ernteerträge führt.

                Ernteschädling

Murgantia histrionica, oder Harlekinwanzen, werden als Schädlinge betrachtet, weil sie sich von verschiedenen Bäumen, Gartenpflanzen und Nutzpflanzen ernähren und dabei Schäden an Laub, Früchten und der allgemeinen Gesundheit der Pflanzen verursachen, was zu verringerten Erträgen und ästhetischer Beeinträchtigung führt.

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Wie ist der Erhaltungszustand des Harlekin-Käfers?

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