Wpływ temperatury na historię życiową Tribolium castaneum

Wyniki niniejszej pracy wykazały wpływ temperatury na cechy historii życiowej chrząszczy z gatunku Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) hodowanych w czterech temperaturach: 20°C, 25°C, 30°C i 35°C. W eksperymencie badano takie cechy historii życiowej jak tempo wzrostu larw, przeżywalność osobników w różnych stadiach rozwojowych, czas trwania poszczególnych stadiów, masę oraz proporcję płci w stadium poczwarki i imago oraz zmianę masyw czasie, jak również reprodukcję wyrażoną, jako całkowita liczba jaj złożonych przez samicę oraz liczba jaj składanych na dzień. Dodatkowo sprawdzono wpływ temperatury na masę złożonych jaj. Do badań wykorzystano 200 osobników trojszyka gryzącego (po 50 chrząszczy na dany zabieg). Chrząszcze hodowano pojedynczo od stadium jednodniowej larwy do osobników dorosłych. Tempo wzrostu larw opisane modelem logistycznym różniło się statystycznie pomiędzy wszystkimi temperaturami: w 20°C było najwolniejsze, a w 35°C najszybsze. Najmniejszą i istotnie różną od pozostałych temperatur maksymalną masę estymowaną przez model logistyczny osiągnęły larwy hodowane w najniższej temperaturze. Temperatury 30 i 35°C w najmniejszym stopniu wpływały na przeżywalność osobników w stadium larwalnym i wszystkie larwy, które weszły w stadium poczwarki przeżyły to stadium w tych temperaturach. W ostatnim etapie cyklu rozwojowego trojszyka (imago), zaobserwowano spadek przeżywalności chrząszczy we wszystkich temperaturach, a w szczególności w 20 i 35°C. Porównanie krzywych przeżywania od stadium 1-dniowej larwy do czasu zakończenia eksperymentu (ok. 7 miesięcy) wykazało istotne różnice w przeżywalności chrząszczy pomiędzy temperaturą 20°C a wszystkimi pozostałymi temperaturami oraz pomiędzy temperaturami 25 i 35°C oraz30 i 35°C. Czas, jaki larwy potrzebowały do osiągnięcia stadium poczwarki różnił się istotnie pomiędzy wszystkimi temperaturami i wydłużał się wraz ze spadkiem temperatury: osobniki rozwijające się w najwyższej temperaturze wchodziły w stadium poczwarki najszybciej. Podobne wyniki uzyskano dla poczwarek - czas potrzebny do osiągnięcia stadium imago był najkrótszy w 35°C, natomiast w 20°C stadium poczwarki trwało najdłużej. Wykazano wpływ temperatury na początkową i końcową masę poczwarek: najmniejszą początkową oraz końcową masę osiągały poczwarki w najniższej temperaturze, a istotnie większą w najwyższej z badanych temperatur. Zmiany masy w czasie były podobne we wszystkich temperaturach. Nie zaobserwowano znacznych różnic w proporcji płci zarówno u 1-dniowych poczwarek, jak i osobników, które weszły w postać dorosłą we wszystkich temperaturach oprócz 20°C, w której to temperaturze było 8 dorosłych samców i tylko jedna samica. Nie wykazano istotnych różnic pomiędzy trzema temperaturami (25, 30 i 35°C), w których samice składały jaja ani w liczbie złożonych jaj ani w tempie ich składania, co jednak mogło być w dużej mierze związane z małą liczbą samic, które przeżyły do okresu reprodukcji. Uzyskane wyniki wskazują, że nie można jednoznacznie wskazać jednej optymalnej temperatury dla rozwoju wszystkich stadiów rozwojowych trojszyka gryzącego. Zdecydowanie łatwiej jest wskazać temperaturę, która na pewno nie należy do optymalnych, jaką jest temperatura 20°C.

In this study I investigated the effect of temperature on life history traits of the red flour beetle Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) cultured at four temperatures: 20°C, 25°C, 30°C and 35°C. The following life history traits were observed: larval growth rate, survival at different life stages, duration of particular life stages, mass and sex ratios in pupae stage and imago, changes of body mass over time as well as reproduction expressed as both the total number of eggs and the number of eggs laid per day by female. In addition, the effect of temperature on the egg mass laid by females was investigated. Altogether 200 individuals (50 beetles per treatment) were used in this study. The beetles were cultured individually from 1-day-old larvae to adult. The growth rate of T. castaneum larvae was best described by the logistic function and was statistically different between all temperatures being the slowest at 20°C and the fastest at 35°C. The estimated larval body mass was the lowest at 20°C and significantly different from the other temperatures. Temperatures 30 and 35°C did not affect larval survival and all the larvae that entered the pupae stage survived till imago at those temperatures. However, the survival of adults was affected seriously by temperatures 20 and 35°C. Comparison of survival curves for individuals which were followed since 1-day larvae to the end of the experiment (ca. over 7 months) showed significant differences in beetle survival between 20°C and all other temperatures, between 25 and 35°C, as well as 30 and 35°C. Time needed to reach the pupae stage was increasing with decreasing temperature. Similarly, time required to reach the imago stage by pupae was the shortest at 35°C and the longest at 20°C. The results also indicated the effects of temperature on both the initial and final (i.e., measured one day before the adult emergence) pupa mass: the lowest both initial and final masses of pupae were found at the lowest temperature and were significantly lower than at the highest temperature. The changes of pupae mass over time were similar at all temperatures. Temperature did not affect the sex ratio significantly, which was close to 1:1 at all temperatures but 20°C, in which only 1 female and 8 males emerged. The fecundity (both in terms of the total number of eggs and the number of eggs laid per day by female) did not differ between those temperatures in which the reproduction could be followed (i.e., 25, 30 and 35°C). Nevertheless, the obtained results could be affected by the small number of females which survived till reproduction. Based on my research, I conclude that there is rather no single temperature among those studied which would be the best for the whole life cycle of the red flour beetle. It is much easier to indicate the temperature that is certainly not the optimal one for T. castaneum development, and this is 20°C.