寄生虫における卵の制限の緩和：宿主の使用後の即時ホルモン反応と卵形成の強化

同期性昆虫（すなわち、熟した卵がほとんどなく、生涯にわたってより多くの卵を成熟させる昆虫）は、斑状の宿主との出会いの確率的性質と、任意の時点での熟した卵の入手可能性のために一時的な卵の制限に苦しむ可能性があります。卵の制限は、宿主寄生虫モデルの安定性にも影響します。したがって、卵の成熟に影響を与える行動決定の定量化、基礎となる生理学的メカニズムの特定、および卵の成熟速度の決定は、寄生バチの行動生態学と宿主寄生虫集団のダイナミクスの両方に非常に関連しています。この研究の目的は、高度に制御された環境で、宿主の使用を変化させた後、卵の製造を担当する生理学的プロセスを特定することでした。生殖ホルモン反応の時間経過を定量化し、宿主であるブルーチド寄生類の摂取、eupelmus vuilleti（膜men目：eupelmidae）の3つの治療のための卵の産生を定量化しました。私たちは、単一の宿主、酵素免疫測定法のための酵素免疫測定法、および卵巣解剖を実施しました。エクディソンレベルは、宿主との接触から2分以内に増加しました。これは、あらゆる昆虫について報告された最速のホルモン反応です。宿主との単純な接触でさえ、宿主を使用することなく、ホルモンレベルの増加を引き起こし、体の埋蔵量のみを使用して、単一の卵の成熟につながりました。宿主に餌を与えることで、エクディソンレベルがはるかに大きな増加を引き起こし、その後に卵形成の著しい増加が続きました。産卵はホルモンのレベルに弱い影響を及ぼしましたが、卵形成の増加。これらの迅速な反応の原因となるメカニズム、エクディステロイドの源、および宿主寄生虫系の個体群ダイナミクスと滑膜症種の行動生態学に対する結果の意味について説明します。

Synovigenic insects (i.e., insects emerging with few ripe eggs and maturing more eggs during the course of their lifetime) may suffer from transient egg limitation due to the stochastic nature of encounters with patchy hosts and the low availability of ripe eggs at any given time point. Egg limitation also affects the stability of host-parasitoid models. Thus, quantification of the behavioral decisions influencing egg maturation, identification of the underlying physiological mechanisms, and determination of the rate of egg maturation are highly relevant to both parasitoid behavioral ecology and host-parasitoid population dynamics. The aim of this study was to identify, in a highly controlled setting, the physiological processes responsible for egg manufacture after varying host use by a synovigenic parasitoid. We quantified the time course of the reproductive hormonal response and subsequent egg production in the host feeding bruchid parasitoid, Eupelmus vuilleti (Hymenoptera: Eupelmidae) for three treatments: (1) host examination without further host use, (2) host feeding, and (3) host feeding followed by oviposition. We carried out continuous behavioral observations with single hosts, enzyme immunoassays for quantifying ecdysteroids, and ovary dissection. Ecdysone levels increased within two minutes of contact with a host, the fastest hormonal response reported for any insect. Even simple contact with a host, without further host use, triggered an increase in hormone levels, leading to the maturation of a single egg, using body reserves only. Feeding on the host caused a much larger increase in ecdysone levels and was followed by a marked increase in oogenesis. Oviposition had a weak effect on hormone levels, but increased oogenesis. We discuss the mechanisms responsible for these rapid responses, the source of ecdysteroids, and the implications of our results for the population dynamics of host-parasitoid systems and the behavioral ecology of synovigenic species.