プテロスティカス・メラナリウス

プテロスティカス・メラナリウス
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	節足動物
クラス：	昆虫類
注文：	甲虫目
家族：	オサムシ科
亜科:	プテロスティキナエ
部族：	プテロスティキニ
属:	プテロスティコス
種：	P.メラナリウス
二名法名
プテロスティカス・メラナリウス （イリガー、1798年）

Pterostichus melanarius（雨虫） ^[1]は、 Pterostichus属のオサムシ科の一種です。ヨーロッパ原産ですが、1920年代にこの地域に導入されて以来、北米でも見られることが多くなっています。他の無脊椎動物を食べる捕食性の甲虫であるため、農業現場では貴重な害虫駆除剤となっています。さらに、この甲虫は羽に二形性があり、北米全土での分布拡大に貢献しています。 ^[2]

この種の甲虫の幼虫は、高密度の個体群では共食い行動を示すことが観察されている。^[3]雨甲虫の生息地は空腹度に左右され、飢えた甲虫は満腹の甲虫に比べてより広い獲物範囲を好む。^[4]

P. melanariusの成虫は体長 12～18 mm になる。黒色で、鞘翅に直線の縞模様がある。「他の Pterostichus 属の種とは、側基底隆起部と前胸背板の歯状後角で区別される。」^[2] 成虫は羽が二形性で、短翅目甲虫と長翅目甲虫に特徴付けられる。短翅目甲虫は後翅が短く、飛べない。長翅目甲虫は後翅が成熟しており、飛べる。^[5]卵は産卵直後は半透明の白色だが、孵化前に黒ずむ。幼虫の頭部は硬く、暗赤褐色である。蛹の外観は十分に記録されていない。^[2]

P. melanariusは、ヨーロッパ、アメリカ、カナダの広い範囲に生息しています。「自然、人為的、農業的な生息地」で見ることができます。^[6]同様の地理的範囲の甲虫は、他の地理的範囲の甲虫とは異なり、同様の発達段階とライフサイクル段階をとる傾向があります。^[6] P. melanarius は、毎日 2.5～5 メートル移動することができ、夏には交尾相手を探すために移動距離が長くなります。歩行に加えて、翼の二形性から生じる飛行能力が、甲虫が広範囲を移動する能力に貢献しています。^[2]

ヨーロッパでは、この甲虫はスカンジナビア、イタリア、ギリシャ、アイルランド、ロシア、セルビアで見つかっています。北米では、この甲虫は大陸の西海岸と東海岸の両方で見られますが、着実に米国の中心部に移動していることが記録されています。P . melanarius が新しい生息地にどのような影響を与えるかを理解するには、このさまざまな分布を研究することが重要です。^[2]

P. melanarius は親水性で広温性であり、幅広い温度範囲の湿潤環境に耐えることができる。この甲虫は森林、牧草地、都市部、耕作地などの生息地に生息できる。^[2] 研究者は、生息地の多様性の結果として、「個体の発育期間全体は、1 つの自然気候帯内であっても異なる可能性があり、その結果、異なる生息地に生息する現地の個体群でライフサイクルのさまざまなバリエーションが生じる可能性がある」と説明している。^[7]言い換えれば、甲虫はライフサイクルの各段階をさまざまな生息地に合わせて適応させることができる。甲虫が生息地に定着して繁栄するために満たさなければならない主な条件は、幼虫の発育に適した温度と食料資源の入手可能性である。^[7]

カブトムシの繁殖と発育は温度に依存するため、気候変動はカブトムシの繁殖力に課題をもたらします。2021年の研究では、いくつかのRCPシナリオに基づいてP. melanariusの予想される分布をモデル化しました。この研究では、カブトムシの分布の変化に影響を与える最も重要な要因は、年間で最も暖かい時期と最も寒い時期の平均気温と、年間で最も乾燥した時期の降水量であることが確認されています。最悪の気候変動シナリオとして知られるRCP 8.5シナリオでは、2070年までに南ヨーロッパと地中海のカブトムシの個体数が急激に減少すると予測されています。より穏やかなRCPシナリオでは、カブトムシの分布のそれほど劇的な変化は予測されていません。^[8]

P. melanariusの交尾は初秋に行われ、産卵はそれに続きます。幼虫が生き残る可能性を最大化し、移動せずに資源にアクセスできるために、メスの甲虫は日陰で湿った環境を選んで卵を産みます。メスは通常、一度に約 130 個の卵を産みます。幼虫期はすべて土壌で起こります。^[2]幼虫が成虫に成長するにはより低い温度が必要であり、最終幼虫から蛹への移行にはより暖かい温度が必要です。この発育タイムラインに基づくと、完全に成長した成虫は 5 月下旬から 6 月にかけて出現します。^[2]

P. melanariusは、幼虫も成虫も、昆虫、無脊椎動物、植物を食べる雑食性の捕食性甲虫です。幅広い獲物の中で、甲虫の最も一般的な獲物は、アリ、毛虫、軟体動物、種子、植物組織です。^[2]さらに、いくつかの研究で、甲虫はナメクジを特に好んで食べることが確認されています。^{[2]具体的には、外来種のナメクジである灰色の庭のナメクジ、} Derocera reticulatumを好むことが示唆されています。甲虫は、嗅覚を手がかりに獲物を検出することがよくあります。^[3]甲虫の行動は、しばしば落とし穴トラップを使用して研究されます。これは、甲虫のような種の行動を調査するために使用される一種のサンプリング方法です。これにより、さまざまな生息地での甲虫の空間分布と存在量に関する洞察が得られます。^[4]落とし穴トラップを使ったある研究の結果は、甲虫が空腹度と生息地の質に基づいて生息地を利用していることを示している。したがって、飢えた甲虫は満腹の甲虫と比較してより広範囲の獲物がいる生息地で発見され、生息地での採餌は飢え度によって決定される。^[4]別の研究では、飢えた甲虫は「同種の匂い跡回避」を行うと説明されており、これはP. melanarius甲虫が他のP. melanarius個体が訪れた場所で獲物を探すのを避けることを意味する。^{[9]この行動は}レヴィ飛行パターンの特徴であり 、ナメクジなど、一度に完全に消費されるとは限らない広範囲に分散した獲物には最適である。^[9]

幼虫はナメクジを餌とし、共食いも行うことが記録されている。^[3]

P. melanariusと他のオサムシ科甲虫との競争は地域によって異なります。ヨーロッパでは、実験室での観察により、P. melanariusとP. cristatusなどの他のオサムシ科甲虫との間に競争があり、 P. melanarius が優勢であることが示されています。野生では競争を減らすために、2 つの種は別の生息地に生息しています。^{[2]興味深いことに、} P. melanariusが侵入種であるカナダでは、P. melanariusと他のオサムシ科甲虫との競争のかなりの証拠があります。P . melanarius は、他のオサムシ科甲虫の多様性や個体数に悪影響を与えていないようです。これは、甲虫が空の生態学的ニッチを埋めているためであると仮定されています。^{[2] [3] [10]}

P. melanariusと主な獲物であるナメクジとの競争は激しい。P . melanariusの密集はナメクジの密集と関連し​​ていることが知られており、この甲虫はナメクジの分布と個体数を減らすことができる。^{[3] [11]}ナメクジは粘液を使い、捕食を避けるために戦略的に土中を移動することで甲虫の攻撃を避けることができる。^[9]これらの戦術にもかかわらず、甲虫はナメクジの熱心な捕食者であり、農業にしばしば害を及ぼすナメクジの個体数を生物学的に制御する上で非常に重要であると考えられている。^{[2] [3]}

P. melanariusとその捕食者との競争も重要です。甲虫には多くの捕食者がおり、主に鳥類ですが、「ネズミ、コウモリ、ハリネズミ、トガリネズミ、カエル、ヒキガエル、時にはモグラ」もいます。^[3]さらに、成虫と幼虫は「ダニ、スズメバチ、ハエ、線虫」に寄生されます。^[3]

P. melanarius は耕作地に生息するため、畑の耕作や殺虫剤の使用などの農業慣行の影響を受けやすい。^[2]耕作は秋と春に行われることがあり、この時期は甲虫の産卵と最終発育段階と重なるため、甲虫のライフサイクルと発育に悪影響を及ぼす可能性がある。春の耕作は土壌中の幼虫や蛹をかき乱し、秋に出現する繁殖可能な成虫の数が減少する可能性がある。耕作は甲虫に影響を与えないとする研究もあるが、矛盾する結果は研究方法の違いによるものかもしれない。^[2]

P. melanariusが生息する畑で殺虫剤を使用すると、殺虫剤が甲虫とその獲物に有害であるため、甲虫に悪影響を及ぼします。殺虫剤に直接さらされると、甲虫の個体数と活動レベルが減少します。甲虫は、殺虫剤の影響を受けた獲物を食べることで間接的に殺虫剤にさらされることもあります。ある研究によると、影響を受けた獲物を摂取すると甲虫は完全に死亡しますが、殺虫剤にさらされてから数日後に影響を受けた獲物を食べた場合でも、リスクはわずかに減少しました。^[2]さらに、殺虫剤は甲虫の獲物の死亡を引き起こし、食料の入手可能性を減らし、甲虫を餓死させる可能性があります。飢えた甲虫は餌を探すのに多くの時間を費やすため、殺虫剤を散布した畑ではP. melanarius の活動が増加します。^[2]

有害な農業慣行による悪影響を減らすための重要な方法は、被覆作物と間作を利用することである。耕作と化学薬品の使用が少なくて済むこれらの農業制御方法を採用した畑では、 P. melanariusの個体数と活動レベルが上昇した。^{[2] [3]}さらに、これらの生息地は、卵と幼虫をより保護するために「構造的に複雑な環境」で産卵することを好む雌のP. melanariusにとって理想的である。 ^[3]

いくつかの研究により、 P. melanarius は他の侵入オサムシ類に比べてカナダの地域でより急速かつ広範囲に分布していることがわかった。考えられる説明としては、長翅型（飛べる）甲虫が好ましい生息地に新しい甲虫の個体群を確立するのに役立つということである。定着後、それらの甲虫の大部分は短翅型（飛べない）甲虫に置き換えられる。^{[10] [5]両方の形態は}メンデル遺伝学に従って遺伝し、飛べない形態が優位遺伝子で、飛べる形態が劣位遺伝子である。新しい生息地に新しい甲虫のコロニーを確立する過程では飛べる形態が競争上の優位性を持つが、新しいコロニーが確立された後は飛べない形態が競争上の優位性を持ち、個体群の大部分がこの形態で存在することになる。^[10]