Mantide

AnatomyEdit

Le mantidi hanno grandi teste triangolari con un muso simile a un becco e mandibole. Hanno due occhi composti bulbosi, tre piccoli occhi semplici e un paio di antenne. Anche l’articolazione del collo è notevolmente flessibile; alcune specie di mantide possono ruotare la testa di quasi 180°. Il torace della mantide è costituito da un protorace, un mesotorace e un metatorace., In tutte le specie a parte il genere Mantoida, il protorace, che porta la testa e le zampe anteriori, è molto più lungo degli altri due segmenti toracici. Il protorace è anche articolato in modo flessibile, consentendo una vasta gamma di movimenti della testa e degli arti anteriori mentre il resto del corpo rimane più o meno immobile. Le mantidi sono anche uniche per i Dictyoptera in quanto hanno l’udito del timpano, con due timpani in una camera uditiva nel loro metatorace. La maggior parte delle mantidi può solo sentire gli ultrasuoni.,

Le mantidi hanno due zampe anteriori appuntite e afferranti (“gambe raptoriali”) in cui gli oggetti delle prede vengono catturati e tenuti saldamente., Nella maggior parte delle zampe degli insetti, comprese le quattro zampe posteriori di una mantide, la coxa e il trocantere si combinano come una base poco appariscente della gamba; nelle gambe raptoriali, tuttavia, la coxa e il trocantere si combinano per formare un segmento lungo circa quanto il femore, che è una parte appuntita dell’apparato di presa (vedi illustrazione). Situato alla base del femore è un insieme di spine discoidali, di solito quattro in numero, ma che vanno da nessuno a ben cinque a seconda della specie., Queste spine sono precedute da una serie di tubercoli simili a denti, che, insieme a una serie simile di tubercoli lungo la tibia e l’artiglio apicale vicino alla sua punta, danno alla zampa anteriore della mantide la sua presa sulla sua preda. La zampa anteriore termina in un delicato tarso usato come appendice ambulante, fatto di quattro o cinque segmenti e termina in un artiglio a due dita senza arolio.

Le mantidi possono essere vagamente classificate come macropterose (dalle ali lunghe), brachipterose (dalle ali corte), micropterose (dalle ali vestigiali) o apterose (senza ali)., Se non senza ali, una mantide ha due serie di ali: le ali esterne, o tegmina, sono solitamente strette e coriacee. Funzionano come camuffamento e come scudo per le ali posteriori, che sono più chiare e più delicate.L’addome di tutte le mantidi è costituito da 10 tergiti, con un corrispondente insieme di nove sterniti visibili nei maschi e sette visibili nelle femmine. L’addome tende ad essere più sottile nei maschi rispetto alle femmine, ma termina in un paio di cerci in entrambi i sessi.,

VisionEdit

Mantidi hanno visione stereo. Localizzano la loro preda a vista; i loro occhi composti contengono fino a 10.000 ommatidi. Una piccola area nella parte anteriore chiamata fovea ha una maggiore acuità visiva rispetto al resto dell’occhio e può produrre l’alta risoluzione necessaria per esaminare potenziali prede., Gli ommatidi periferici si occupano di percepire il movimento; quando si nota un oggetto in movimento, la testa viene rapidamente ruotata per portare l’oggetto nel campo visivo della fovea. Ulteriori movimenti della preda sono poi tracciati dai movimenti della testa della mantide in modo da mantenere l ” immagine centrata sulla fovea. Gli occhi sono ampiamente distanziati e posizionati lateralmente, offrendo un ampio campo visivo binoculare e una visione stereoscopica precisa a distanza ravvicinata. La macchia scura su ogni occhio che si muove mentre ruota la testa è uno pseudopupil., Ciò si verifica perché gli ommatidi che sono visti “frontalmente” assorbono la luce incidente, mentre quelli di lato la riflettono.

Poiché la loro caccia si basa molto sulla visione, le mantidi sono principalmente diurne. Molte specie, tuttavia, volano di notte e quindi possono essere attratte da luci artificiali. Le mantidi della famiglia Liturgusidae raccolte di notte hanno dimostrato di essere prevalentemente maschi; questo è probabilmente vero per la maggior parte delle mantidi. Il volo notturno è particolarmente importante per i maschi nel localizzare le femmine meno mobili rilevando i loro feromoni., Volare di notte espone le mantidi a un minor numero di predatori di uccelli rispetto al volo diurno. Molte mantidi hanno anche un organo toracico uditivo che li aiuta a evitare i pipistrelli rilevando le loro chiamate di ecolocalizzazione e rispondendo in modo evasivo.

Dieta e cacciamodifica

Le mantidi sono predatori generalisti di artropodi. La maggior parte delle mantidi sono predatori di imboscate che si nutrono solo di prede vive alla loro portata., O si mimetizzano e rimangono fermi, aspettando che la preda si avvicini, o inseguono la loro preda con movimenti lenti e furtivi. Le mantidi più grandi a volte mangiano individui più piccoli della propria specie, così come piccoli vertebrati come lucertole, rane, pesci e in particolare piccoli uccelli.

La maggior parte delle mantidi perseguita la preda allettante se si allontana abbastanza vicino, e andrà oltre quando sono particolarmente affamati. Una volta a portata di mano, le mantidi colpiscono rapidamente per afferrare la preda con le loro zampe anteriori raptoriali a spillo. Alcune specie di terra e corteccia perseguono la loro preda in modo più attivo., Ad esempio, i membri di alcuni generi come le mantidi terrestri, Entella, Ligaria e Ligariella corrono su terreni asciutti alla ricerca di prede, proprio come fanno i coleotteri tigre.

L’intestino anteriore di alcune specie estende l’intera lunghezza dell’insetto e può essere utilizzato per immagazzinare le prede per la digestione successiva. Questo può essere vantaggioso in un insetto che si nutre a intermittenza. Le mantidi cinesi vivono più a lungo, crescono più velocemente e producono più giovani quando sono in grado di mangiare polline.,

Adattamenti antipredatorimodifica

Le mantidi sono predate da vertebrati come rane, lucertole e uccelli, e da invertebrati come ragni, grandi specie di calabroni e formiche. Alcune vespe da caccia, come alcune specie di Tachiti, paralizzano anche alcune specie di mantidi per nutrire i loro piccoli. Generalmente, le mantidi si proteggono mimetizzando, la maggior parte delle specie è cripticamente colorata per assomigliare al fogliame o ad altri sfondi, sia per evitare i predatori che per intrappolare meglio le loro prede., Quelli che vivono su superfici uniformemente colorate come la terra nuda o la corteccia degli alberi sono appiattiti dorsoventralmente in modo da eliminare le ombre che potrebbero rivelare la loro presenza. Le specie di diverse famiglie chiamate mantidi di fiori sono mimiche aggressive: assomigliano ai fiori in modo convincente abbastanza da attirare le prede che vengono a raccogliere polline e nettare. Alcune specie in Africa e Australia sono in grado di diventare nere dopo una muta verso la fine della stagione secca; in questo periodo dell’anno, si verificano incendi boschivi e questa colorazione consente loro di fondersi con il paesaggio devastato dal fuoco (melanismo del fuoco).,

Quando sono direttamente minacciate, molte specie di mantidi si alzano in piedi e allargano le zampe anteriori, con le ali spalancate. Il ventaglio delle ali fa sembrare la mantide più grande e più minacciosa, con alcune specie che migliorano questo effetto con colori vivaci e motivi sulle loro ali posteriori e sulle superfici interne delle zampe anteriori., Se le molestie persistono, una mantide può colpire con le zampe anteriori e tentare di pizzicare o mordere. Come parte del bluffing (deimatic) visualizzazione minaccia, alcune specie possono anche produrre un suono sibilante espellendo aria dagli spiracoli addominali. Le mantidi mancano di protezione chimica, quindi i loro display sono in gran parte bluff., Quando volano di notte, almeno alcune mantidi sono in grado di rilevare i suoni di ecolocalizzazione prodotti dai pipistrelli; quando la frequenza inizia ad aumentare rapidamente, indicando un pipistrello che si avvicina, smettono di volare orizzontalmente e iniziano una spirale discendente verso la sicurezza del terreno, spesso preceduta da un anello o spin aereo. Se catturati, possono tagliare rapitori con le loro gambe raptorial.

Le mantidi, come gli insetti stecco, mostrano un comportamento oscillante in cui l’insetto fa movimenti ritmici e ripetitivi da un lato all’altro., Le funzioni proposte per questo comportamento includono il miglioramento della cripsi per mezzo della somiglianza con la vegetazione che si muove nel vento. Tuttavia, i movimenti ondeggianti ripetitivi possono essere più importanti nel permettere agli insetti di discriminare gli oggetti dallo sfondo per il loro movimento relativo, un meccanismo visivo tipico degli animali con sistemi di vista più semplici. I movimenti a dondolo di questi insetti generalmente sedentari possono sostituire il volo o la corsa come fonte di movimento relativo degli oggetti nel campo visivo., Poiché le formiche possono essere predatori di mantidi, generi come Loxomantis, Orthodera e Statilia, come molti altri artropodi, evitano di attaccarli. Sfruttando questo comportamento, una varietà di artropodi, tra cui alcune mantidi precoci, imitano le formiche per eludere i loro predatori.

• Mimetismo fogliare: Choeradodis ha ali anteriori simili a foglie e un torace verde allargato.,

• Femmina adulta Iris oratoria esegue un display minaccia bluff, allevamento indietro con le zampe anteriori e le ali aperte e la bocca aperta.

• La mantide di fiori gioiello, Creobroter gemmatus: le ali dai colori vivaci si aprono improvvisamente in un display deimatico per spaventare i predatori.

• Alcune ninfe mantide imitano le formiche per evitare i predatori.,

Riproduzione e storia della vitamodifica

La stagione degli amori nei climi temperati si svolge tipicamente in autunno, mentre nelle aree tropicali, l’accoppiamento può avvenire in qualsiasi momento dell’anno. Per accoppiarsi dopo il corteggiamento, il maschio di solito salta sulla schiena della femmina, stringendo il torace e le basi alari con le zampe anteriori. Poi inarca il suo addome per depositare e conservare lo sperma in una camera speciale vicino alla punta dell”addome della femmina. La femmina depone tra le 10 e le 400 uova, a seconda della specie., Le uova sono tipicamente depositate in una schiuma prodotta in serie dalle ghiandole nell’addome. Questa schiuma si indurisce, creando una capsula protettiva, che insieme alla massa dell’uovo è chiamata ootheca. A seconda della specie, l’ootheca può essere attaccata a una superficie piana, avvolta attorno a una pianta o addirittura depositata nel terreno. Nonostante la versatilità e la durata delle uova, sono spesso predati, soprattutto da diverse specie di vespe parassitoidi. In alcune specie, per lo più mantidi di terra e corteccia nella famiglia Tarachodidae, la madre custodisce le uova., Il criptico Tarachodes maurus si posiziona sulla corteccia con l’addome che copre la capsula dell’uovo, tendendo un’imboscata alla preda che passa e muovendosi molto poco fino alla schiusa delle uova. Una strategia riproduttiva insolita è adottata dalla mantide bastone di Brunner dal sud degli Stati Uniti; nessun maschio sono mai stati trovati in questa specie, e le femmine riproducono partenogeneticamente. La capacità di riprodursi per partenogenesi è stata registrata in almeno altre due specie, Sphodromantis viridis e Miomantis sp., anche se queste specie di solito si riproducono sessualmente., Nei climi temperati, gli adulti non sopravvivono all’inverno e le uova subiscono una diapausa, che si schiude in primavera.

Come nei gruppi di insetti strettamente correlati nel superordine Dictyoptera, le mantidi attraversano tre fasi di vita: uovo, ninfa e adulto (le mantidi sono tra gli insetti emimetabolici). Per le specie più piccole, le uova possono schiudersi in 3-4 settimane rispetto a 4-6 settimane per le specie più grandi. Le ninfe possono essere colorate in modo diverso dall’adulto e le prime fasi sono spesso imitazioni di formiche. Una ninfa mantide cresce più grande come muta il suo esoscheletro., La muta può avvenire da cinque a 10 volte prima che venga raggiunto lo stadio adulto, a seconda della specie. Dopo la muta finale, la maggior parte delle specie hanno le ali, anche se alcune specie rimangono senza ali o brachipterous (“alato corto”), in particolare nel sesso femminile. La durata della vita di una mantide dipende dalla specie; quelle più piccole possono vivere 4-8 settimane, mentre le specie più grandi possono vivere 4-6 mesi.,

• Mantis religiosa mating (brown male, green female)

• Stagmomantis carolina laying ootheca

• Recently laid M., religiosa ootheca

• Hatching from the ootheca

• Sphodromantis lineola molting

Sexual cannibalismEdit

Sexual cannibalism is common among most predatory species of mantises in captivity., A volte è stato osservato in popolazioni naturali, dove circa un quarto degli incontri maschio-femmina porta il maschio a essere mangiato dalla femmina. Circa il 90% delle specie predatrici di mantidi mostra cannibalismo sessuale. I maschi adulti in genere superano le femmine in un primo momento, ma il loro numero può essere abbastanza equivalente più tardi nella fase adulta, forse perché le femmine mangiano selettivamente i maschi più piccoli. In Tenodera sinensis, 83% dei maschi sfuggire cannibalismo dopo un incontro con una femmina, ma dal momento che si verificano accoppiamenti multipli, la probabilità di un maschio di essere mangiato aumenta cumulativamente.,

La femmina può iniziare a nutrirsi mordendo la testa del maschio (come fanno con le prede regolari), e se l’accoppiamento è iniziato, i movimenti del maschio possono diventare ancora più vigorosi nella sua consegna di sperma. I primi ricercatori hanno pensato che, poiché il movimento copulatorio è controllato da un ganglio nell”addome, non la testa, rimozione della testa del maschio era una strategia riproduttiva da parte delle femmine per migliorare la fecondazione, mentre l” ottenimento di sostentamento. Più tardi, questo comportamento sembrava essere un artefatto di osservazione intrusiva di laboratorio., Se il comportamento è naturale sul campo o anche il risultato di distrazioni causate dall’osservatore umano rimane controverso. Le mantidi sono organismi altamente visivi e notano qualsiasi disturbo in laboratorio o sul campo, come luci brillanti o scienziati in movimento. Le mantidi cinesi che erano state nutrite ad libitum (in modo che non avessero fame) mostravano effettivamente un elaborato comportamento di corteggiamento quando venivano lasciate indisturbate. Il maschio impegna la femmina in una danza di corteggiamento, per cambiare il suo interesse dall’alimentazione all’accoppiamento., In tali circostanze, la femmina è stato conosciuto per rispondere con un display deimatic difensiva facendo lampeggiare gli occhi colorati sulla parte interna delle zampe anteriori.

La ragione del cannibalismo sessuale è stata discussa; gli esperimenti mostrano che le femmine con diete povere sono più propense a impegnarsi nel cannibalismo sessuale rispetto a quelle con buone diete., Alcuni ipotizzano che i maschi sottomessi ottengano un vantaggio selettivo producendo prole; ciò è supportato da un aumento quantificabile della durata della copulazione tra i maschi che sono cannibalizzati, in alcuni casi raddoppiando sia la durata che la possibilità di fecondazione. Ciò è contrastato da uno studio in cui i maschi sono stati visti avvicinarsi alle femmine affamate con più cautela, e hanno dimostrato di rimanere montati su femmine affamate per un tempo più lungo, indicando che i maschi che evitano attivamente il cannibalismo possono accoppiarsi con più femmine., Lo stesso studio ha anche scoperto che le femmine affamate generalmente attiravano meno maschi di quelli che erano ben nutriti. L’atto di smontare dopo la copulazione è pericoloso per i maschi, poiché in questo momento le femmine cannibalizzano più frequentemente i loro compagni. Un aumento della durata di montaggio sembra indicare che i maschi aspettano un momento opportuno per smontare una femmina affamata, che potrebbe cannibalizzare il suo compagno., Gli esperimenti hanno rivelato che il rapporto sessuale in un ambiente determina il comportamento copulatorio maschile della Mantide religiosa che a sua volta influenza le tendenze cannibalistiche della femmina e supporta l’ipotesi della competizione spermatica perché il trattamento poliandrico ha registrato il tempo di durata della copulazione più alto e il cannibalismo più basso. Ciò suggerisce inoltre che lo smontaggio della femmina può rendere i maschi suscettibili al cannibalismo.

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