Как развести короед пропорции: технология нанесения своими руками, расход на 1 м2

Содержание

технология нанесения своими руками, расход на 1 м2

Декоративная штукатурка – это финишный отделочный материал с необычной текстурой. Поверхность имитирует древесину, изъеденную жуком короедом. Его можно использовать как внутри, так и снаружи зданий для фасадов. Оригинальные узоры помогают создать уют и умиротворение в квартирах и домах.

Оглавление:

Разновидности и описание
Замешивание раствора
Расход и инструкция по нанесению
Стоимость штукатурки

Характеристики и виды

Для получения нестандартной текстуры в состав добавлена мраморная крошка, она является главным компонентом. При нанесении на поверхность мелкие песчинки оставляют следы разной глубины и ширины. Размер бороздок зависит от фракции камушков (от 0,1 до 3,5 мм). В сухой смеси содержится крошка разных диаметров, это необходимо для достижения более натурального и необычного эффекта в интерьере. Чаще всего применяется раствор с мраморными песчинками по 2-2,5 мм.

Положительные качества:

Устойчивость к негативным воздействиям ультрафиолетовых лучей, атмосферных осадков и перепадов температур. Благодаря чему ее можно использовать для отделки во влажных помещениях и фасадов. Температура эксплуатации – от -55 до +60°С. Даже под прямыми лучами солнца Короед не тускнеет.
Обрабатываются поверхности с мелкими трещинами и выбоинами.
Полностью застывшая и набравшая прочность штукатурка устойчива к механическим воздействиям, на ее покрытии не появятся царапины.
Не боится агрессивных химических веществ.
Состоит из натуральных и экологически чистых материалов, поэтому она абсолютно безопасна для окружающей среды и людей.
Длительный срок эксплуатации – от 7 до 15 лет.
Если необходимо обновить, то ее можно окрасить в другой цвет. Для этого используются акриловые или водоэмульсионные краски.
Поверхность легко отмывается влажной тряпкой или щеткой. Также можно удалять пыль пылесосом.

Продается декоративная штукатурка в сухом виде (порошок, фасованный в мешках) и густом – паста в ведрах.

Различается Короед по составу: сухой бывает полимерцементным с минеральными наполнителями, готовая паста имеет полимерную основу и выпускается следующих видов:

силикатная;
силиконовая;
силикатно-силиконовая;
акриловая.

Оттенок чаще всего белый, так как такой цвет пользуется наибольшим спросом и подходит для большинства отделок и фасадов. При необходимости расцветку можно изменить. Для этого во время замешивания добавляется колер, или самостоятельно окрашивается уже готовое покрытие на стенах. Окрасить пасту в нужный цвет можно только на специальном оборудовании. Оттенок подбирается с помощью компьютера, а техника тщательно перемешивает раствор.

Еще одно положительное качество Короеда – им можно скрыть небольшие дефекты в стенах, так как укладывается он непрозрачным слоем.

Приготовление смеси

Замешивание проводится следующим образом:

1. В воду небольшими порциями засыпается порошок. Желательно использовать жидкость с комнатной температурой, она должна быть абсолютно чистой.

2. Приступают к перемешиванию до однородной консистенции, без комочков. Для этого используется дрель с насадкой-миксером. Довести до требуемого состояния вручную невозможно.

3. Как только фасадная штукатурка тщательно перемешана, ее оставляют на несколько минут (количество времени указано в инструкции), после чего снова замешивают миксером.

Объем заливаемой воды и срок, за который смесь необходимо использовать до ее застывания, полностью зависит от марки производителя. Есть составы, схватывающиеся уже через час. Перед покупкой на это следует обратить внимание, и подобрать штукатурку в зависимости от объема работ, так как лучше всего обработать всю конструкцию за один раз. Добавлять воду после застывания ни в коем случае нельзя.

Штукатурка удобна тем, что ее можно накладывать практически любыми движениями: круговыми, волнами, крест-накрест или хаотично. Поверхность основания должна быть тщательно подготовлена. Стены очищаются от всех старых покрытий, проверяются ослабленные места. Если есть отслоения, то их простукивают и полностью удаляют. Если оставить на стенах слабо закрепленный раствор, то под тяжестью нового покрытия он начнет отслаиваться и через время отвалится. После очищения плоскость обеспыливают.

Чтобы повысить степень адгезии, поверхность обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения. Если основа сильно осыпается, то рекомендуется 2 слоя грунтовочного состава. После этого дожидаются полного высыхания и начинают штукатурить.

Технология нанесения своими руками на стены или фасад:

На небольшой участок накладывается смесь и равномерно распределяется по всей плоскости одинаковым слоем.
Через полчаса, как только раствор немного схватится, с помощью терки его выравнивают. Делают это легкими и плавными движениями, давить сильно ни в коем случае нельзя, так как он продавится. Именно на этом этапе проявляется узор Короеда. Все действия следует проводить медленно и не спеша.

Чем дольше затирают штукатурку, тем более глянцевой она будет получаться, но тем менее заметным станет узор. Если необходимо обработать большую площадь, например, всю комнату или фасад, то работы рекомендуется проводить минимум вдвоем: один наносит, а другой затирает. Если нет опыта, то сначала советуется потренироваться в менее заметном месте или на гипсокартонном листе. Температура окружающей среды должна быть не меньше +5°С (температурный режим укладки следует проверять в инструкции). От нее зависит степень закрепления к поверхности и внешний вид.

Если не получается отделать всю основу за один раз, то на краю уже намазанного состава наклеивают скотч или другую липкую ленту. Она не даст раствору высохнуть, что позволит избежать появления стыков при распределении следующего слоя. Сроки схватывания фасадной штукатурки зависят от условий окружающей среды и марки, в среднем – от одного до пяти дней. Если планируется окрашивать акриловой краской, то придется ждать 2 недели до полного высыхания стен или 3 дня в случае применения силикатной краски. Красят кистью, валиком или пульверизатором. Последний вариант наиболее удобен и займет наименьшее количество времени, так как узор имеет множество впадин, которые трудно обрабатывать кисточкой.

Наносить Короед самому возможно практически на любой материал, главное, чтобы он не садился со временем и не деформировался. Также необходимо, чтобы основание имело хорошую степень адгезии и было тщательно подготовлено. Короедом можно оштукатурить конструкции из кирпича, бетона, цемента, гипсокартона и др. Применяется в качестве финишной отделки и укладывается тонким слоем. Уложенный толстым будет иметь не наилучший внешний вид, поэтому его используют для заделки только мелких трещин. Если стена с большими дефектами, то их предварительно заделывают другим раствором.

Расход на 1 м2 зависит от нескольких факторов. Во-первых, влияет размер фракции: чем крупнее, тем больший объем понадобится. На 1 м2 смеси с песчинками диаметром 2,5 мм потребуется около 3 кг. Также расход зависит от толщины слоя, которым планируется его наносить, и состояния поверхности.

Чтобы рассчитать количество состава, вычисляется общий объем основания. Если стена ровная, то умножается ее высота на ширину и толщину штукатурки. Далее необходимо прочитать инструкцию на упаковке, на ней будет указан средний расход материала.

Расценки

Стоимость мешка штукатурки Короеда зависит от его объема, ингредиентов и производителя. Отечественные марки имеют меньшую цену, так как изготавливаются внутри страны, импортный материал стоит дороже. Также расценки зависят от состава: если внесены добавки, повышающие эластичность, морозостойкость и остальные характеристики, то стоимость за один мешок возрастает. Наиболее популярными марками являются Церезит, Кнауф, Bergauf, Baumit, Дюфа, Основит и многие другие. Стоимость сухой смеси будет ниже, чем у готовой. В пасту добавлены компоненты, повышающие ее эластичность и степень адгезии, благодаря чему ее удобнее и проще наносить на стены.

Марка	Вес, кг	Цена за штуку, рубли
Сухие цементные (минеральные)
Основит Экстервэлл OS-2.0 GK, серая	25	410
Кнауф Диамант, 2,5 мм		320
Кнауф Диамант, 1,5 мм		340
Ceresit CT 35, под окраску, 2,5 мм		690
Готовые
Силиконовая Weber.Vetonit pas silikon, 2 мм	25	3780
Силикатно-силиконовая Weber.Vetonit пас экстраклин, 2 мм		2850
Акриловая Weber.Vetonit пас акрилат, 2 мм		2640
Силикатно-силиконовая Ceresit СТ 175, 2 мм		2600
Акриловая Ceresit СТ 63, 3,0 мм		1900

При соблюдении правил и технологии нанесения декоративного покрытия Короед преобразится весь интерьер квартиры. Своевременная очистка и аккуратное обращение поможет сохранить изначальный вид штукатурки до 15 лет.

Чаще всего Короед используется для отделки потолков и стен в спальнях и гостиных. Рекомендуется приобретать все материалы с 10-15 % запасом, на случай допуска ошибки или неправильных расчетов расхода. Оттенок подбирать следует по готовым образцам.

Не стоит покупать смесь, если ее стоимость заметно ниже по сравнению с аналогичными вариантами, так как она изготовлена из некачественных компонентов, вышел срок годности или нарушена технология производства. Покрытие не будет соответствовать указанным характеристикам и в скором времени начнет растрескиваться и отваливаться. Лучше всего приобретать смеси известных и проверенных изготовителей.

Перед тем как штукатурить фасад или стены, следует внимательно изучить инструкцию. В ней указаны правила нанесения, условия применения и эксплуатации, а также с какими стройматериалами ее можно комбинировать, например, окрашивать. Качественно сделанное покрытие будет иметь четкий узор Короеда, глянцевый блеск и отсутствие стыков и отслоений. Если оно уложено чересчур толстым слоем, через время проявятся трещины.

Штукатурка короед своими руками: инструкция с видео

Автор Мария На чтение 8 мин. Просмотров 314 Опубликовано 11.10.2017

Все мечтают о красивом ремонте и модном интерьере особняка. Наружная отделка дома также важна, как и атмосфера внутри квартиры. Декоративная штукатурка как раз украсит фасад вашего дома. Фаворитом такой внешней отделки сегодня считается покрытие короед. Мы расскажем, как быстро и правильно нанести штукатурку короед своими руками. Ведь здесь может справится не только профессионал, но и любитель.

[metaslider id=4127]

Данное покрытие, как правило, применяется для отделки внешних стен дома, его фасада. Такая штукатурка устойчива к солнечному свету, влаге и механическим повреждениям. Внешний вид и фактура напоминает поверхность дерева, выеденное жуками-короедами. Этот вид штукатурки иногда используют для оформления стен в квартире (особенно в прихожей или на кухне), для отделки пола и даже потолка. Интерьер с короедом выполняется чаще всего в стилях Эко или Кантри, близких к натуральным экологически чистым материалам.

Содержание

Какой же материал используется
Какие нужны инструменты
Этапы работы с отделкой Короед
Область применения штукатурки Короед
Окрашивание Короеда
Советы по работе со штукатуркой Короед
Короед на поверхности из пенопласта

Какой же материал используется

Чтобы получился эффект Короед, можно использовать штукатурку на гипсовой основе или акриловую. Акрил вы найдете в магазинах уже в готовом виде, а вот на гипсовой основе вам придется смешивать самим из нескольких компонентов в сухом виде (сухие гранулы). Гранулы в такой смеси изготовлены из мрамора или же крошки других минералов. Зернистость и фактура материала зависит от размера песочной крошки и гранул (варьируется в пределах 0,1-3,5 мм). Как развести штукатурку Короед своими руками, показано на данном видео.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=HL7rZ20mmrA[/youtube]

У такого материала есть масса достоинств и особенностей:

Если вы решили использовать минеральную смесь вместо песочной текстуры, состав материала будет более лёгким и не будет утяжелять конструкцию.
Экологическая безопасность и чистота данного материала говорит о его безопасности.
Данная штукатурка устойчива к разному климату, выдерживает температуру от -55 до +60 градусов.
Материал устойчив не только к морозам, но и к огню.
Материал долговечен, не подвергается плесени, устойчив к химическим составам и моющим средствам.
Цветовая основа штукатурка белая, что позволяет смешать ее с любым цветом и получить необходимый результат.
Короед является доступным и не сильно финансовозатратным материалом. Такую штукатурку можно увидеть в любом магазине для строительства и ремонта и приобрести самостоятельно. В противном же случае ее можно заказать с доставкой к вашему дому.
Данный вид штукатурки допускается мыть при помощи губки, щетки и даже пылесосить, так как ее устойчивость к механическому воздействию высока.

Какие нужны инструменты

Большое ведро
Тёрка из пластмассы
Несколько шпателей
Дрель со специальной насадкой для лучшего перемешивания материала
Валик для грунтовки

Этапы работы с отделкой Короед

Нанесение короеда своими руками – процесс трудоёмкий, здесь следует придерживаться нескольких рекомендаций. Всю отделку можно условно разделить на несколько этапов:

Подготовительный этап. Здесь важно правильно подготовить поверхность под нанесение штукатурки. Её необходимо очистить от любой грязи, пыли, лишних предметов и обезжирить. Далее поверхность стены аккуратно выравнивают, замазывают трещины и впадины при помощи шпаклёвки. Важно, чтобы в результате получилась гладкая и ровная плоскость, куда ляжет штукатурка для отделки.
Грунтовочный процесс (чаще используется на внутренних стенах дома или в квартире). До главного слоя Короеда на стену нужно поместить краску-грунт, совпадающий по тону с отделкой. Так делают, чтобы в будущем поверхность не просвечивалась сквозь слои отделочного материала. Дождитесь полного высыхания грунтовки, после чего можете приступать к шпаклеванию.
Готовим смесь. Если вы разводите смесь самостоятельно, четко следуйте прилагающейся инструкции. В воду (температурой до 20 градусов) насыпаем смесь для штукатурки, перемешиваем при помощи специальной дрели. Далее получившаяся смесь должна какое-то время постоять, затем ее необходимо снова перемешать.
Наносим штукатурку на поверхность. Чтобы узнать, как сделать и нанести Короед своими руками, можно посмотреть видео ниже. Наносить необходимо, вооружившись тёркой. Берем тёрку под наклоном 60 градусов, наносим на нее свежую штукатурку и равномерно размазываем поп поверхности. Затем на штукатурке формируем рисунок Короед, используя тёрку из пластика или древесины. Узор можно формировать, передвигая тёрку вправо, влево, вертикально или горизонтально. Главное – нанести всю штукатурку за один раз, чтобы слой не успел застыть.

[info]Чтобы штукатурка полностью высохла, потребуется около трех дней. Если вы все сделали правильно, на вашей поверхности не будет заметно стыков, неровностей и наслаивания.[/info]

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=YP2hsPChULo[/youtube]

Область применения штукатурки Короед

Чаше всего Короед применяется для оформления фасадов домой и наружной поверхности зданий. Такой вид штукатурки всегда смотрится по-разному, так как результат напрямую зависит от выбранных материалов и технологии работы.

Помимо наружной поверхности дома Короедом оформляют и стены квартиры, иногда даже потолки. Важно помнить, что данный тип отделки плохо ложится на стеклянную или железную поверхность (например, крышу вашего гаража рекомендуем покрыть другой отделкой). С какими материалами у Короеда отличное сцепление на поверхности: кирпич, гипсокартонное или бетонное покрытие.

[alert]Отделка короедом своими руками является вариантом покрытия стен целиком. Не путайте ее с выравниванием стен, замазыванием трещин и коррекцией рисунка на поверхности.[/alert]

Процедура растирания Короеда является самым ответственным и творческим моментом. Существует несколько технологий с различным эффектом:

Барашек. Здесь мы плавно круговыми движениями пластиковой тёркой создаем нужный узор. В итоге должны получится борозды на поверхности, похожие на шерстку барашка.
Дождик. Считается стандартным способом создания рисунка Короед. При этом пластиковую тёрку двигают вверх-вниз или вправо-влево. Таким образом, мы получаем дождик в вертикальном или горизонтальном направлении.
Ковёр. Данная технология подразумевает растирание отделки, чередуя движения тёрки вниз-вверх и влево-вправо. Результатом будет фактура крестообразной текстуры.

Окрашивание Короеда

Перед тем, как приступать к покраске поверхности, следует дождаться полного высыхания штукатурки. Это может занять около суток. Также предварительно можно еще раз выровнять штукатурку при помощи наждачной бумаги. Окрашивать можно как весь Короед целиком, так и отдельные бороздки. Их можно подчеркнуть более темным оттенком, что придаст фактуре объем и динамику, а также усилит визуальный эффект.

[metaslider id=4149]

Сделать стены разноцветным Короедом можно также по следующей технологии:

Окрашиваем стены краской тёмного оттенка.
Ждем полного высыхания.
Покрываем штукатурку еще одним слоем краски, но уже на тон светлее. Здесь важно работать полусухим валиком, потому что нельзя дать краске попасть в углубления рисунка.
Ждем полного высыхания и покрываем при желании поверхность стен специальным лаком. Лак можно выбирать обычный глянцевый или с блестящими частицами. Некоторые оставляют поверхность нетронутой или же покрывают матовым лаком.

Советы по работе со штукатуркой Короед

Есть ряд принципов и рекомендаций, которые желательно соблюдать, чтобы получить качественный и красивый результат:

Наносить штукатурку рекомендуется не квадратными метрами, а плоскостями. Одну стену желательно делать сразу до конца, а затем приступать к следующей. Если ваша стена слишком большая, и вы не успеваете ее закончить, используйте специальную малярную ленту. Она поможет разделить уже обработанную поверхность от голой стены. Ленту приклеивают аккуратно сверху вниз вертикально. Это делается для того, чтобы стыки между отделкой не были сильно заметны.
При нанесении штукатурки главное успеть сделать все необходимое до ее застывания (лучше до 20 минут), поэтому лучше работать с напарником, а не в одиночку. Вы можете разделить обязанности между собой: кто-то наносит отделку на стену, а кто-то размазывает штукатурку по поверхности. Так процесс будет идти быстрее, а вы все успеете.
Рекомендуется работать с Короедом не при сильной жаре. Температура должна быть оптимальной, чтобы штукатурка не трескалась и не застывала слишком быстро. Если вы работаете летом, делайте это в вечернее или ночное время, чтобы избежать попадания прямых солнечных лучей.
Как сделать так, чтобы цветной Короед на фасаде вашего дома выглядел изящно и красиво? Важно использовать смесь и краску от одного производителя.

Короед на поверхности из пенопласта

Очень важно также осветить тему применения штукатурки Короед на пенопласте. Какие же здесь существуют нюансы:

Для работы на пенопласте вам дополнительно понадобится армирующая сетка, специальный клей и краска для грунтовки.
В данном случае нельзя использовать стандартную технологию нанесения, иначе поверхность быстро деформируется, и отделка потрескается.
Сначала на материал наносят сетку и клей, ждут полного высыхания около 24 часов. Затем покрывают пенопласт грунтовкой, чтобы будущий слой штукатурки хорошо лег и не сполз со стены.
Следите за тем, чтобы температура воздуха была плюсовая, но прямые солнечные лучи не должны попадать на штукатурку.
Пенопласт, покрытый Короедом, также можно окрашивать в любой цвет. Добавлять краску можно как при создании смеси, так и после нанесения штукатурки на стену.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=jUrOMBKr9Uk[/youtube]

Жуки-амброзии размножаются и поддерживают свои собственные пищевые грибы — ScienceDaily

Жуки-амброзии занимаются активным сельским хозяйством: вид короедов разводит и культивирует пищевые грибы в своих гнездах и обеспечивает меньшее распространение так называемых сорных грибов. Это было впервые экспериментально продемонстрировано биологом Яниной Диль из Фрайбурга. Она учится в докторантуре у профессора доктора Петера Бидерманна, профессора лесной энтомологии и защиты лесов Фрайбургского университета. Диль исследовал лабораторные грибные сады плодовой точницы (9).0003 Xyleborinus saxesenii ), который относится к амброзиевым жукам и встречается во многих местных парках и садах со старыми деревьями. Она обнаружила, что жуки активно влияют на состав своих грибных садов. Результаты исследования только что были опубликованы в Proceedings of the Royal Society B .

Грибковые покрытия в деревянных туннелях

Жуки-амброзии питаются специальными грибковыми покрытиями, которые растут в туннелях, которые они просверливают в старой древесине. Ранним натуралистам эти покровы казались божественной амброзией, откуда жуки и получили свое название. Из-за их социального и гигиенического поведения долгое время предполагалось, что они активно заботятся о своих грибах, но до сих пор такие сельскохозяйственные способности были продемонстрированы только у некоторых термитов и муравьев-листорезов.

Генетический анализ садов грибов

Диль удалось сделать это и для амброзиевых жуков: в лаборатории она заставила жуков-матерей маленького древоточца устроить гнезда с потомством, в которых сформировались типичные грибные сады. Затем она удалила кормящих особей из одних гнезд и оставила их в других. Генетический анализ бактериальных и грибковых сообществ грибных садов через 40 дней показал, что присутствие жуков сильно изменило грибное сообщество.

«Можно было ожидать, что в гнездах с жуками будет меньше пищевых грибов, потому что их поедали, но на самом деле все было наоборот: здесь состав грибов явно сместился в сторону пищевых грибов», — говорит Диль. С другой стороны, в гнездах без кормящих жуков доля сорных грибов была значительно выше. Состав бактерий также различался.

Жуки, вероятно, используют бактерии, образующие антибиотики

«Эти результаты подтверждают существование активного земледелия у жуков-амброзиев, хотя точные механизмы, контролирующие грибковое сообщество, требуют дальнейшего изучения», — добавляет Бидерманн. Он говорит, что есть доказательства того, что жуки используют специфические бактерии, которые производят антибиотические вещества. Это, в свою очередь, может препятствовать росту сорных грибов.

Социальное поведение, вероятно, также играет важную роль; вся группа жуков в гнезде, включая личинок, вместе заботится о грибах. Это создает тесный симбиоз между жуками и грибами: «У каждого вида жуков-амброзиев есть свой пищевой гриб. Ни один из них не может выжить без другого».

60 миллионов лет опыта

Экономически значимые жуки-короеды, такие как еловый короед ( Ips typographus ), также имеют сходные симбиозы с грибами, и понимание их может помочь лучше контролировать жуков в будущем. Дальнейшие исследования того, как именно амброзиевые жуки подавляют рост сорных грибов, также могут дать полезную информацию для человеческого сельского хозяйства, которое, например, борется с устойчивостью, говорит Бидерманн. «Нам очень интересно видеть, как природа делала это в течение 60 миллионов лет. Предположительно, мы, люди, все еще можем чему-то научиться у этих механизмов».

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Фрайбурга . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Жуки ведут сложную социальную жизнь на мертвых деревьях – The Wire Science

Жук-амброзия Xyleborus affinis . Перепечатано из Dijkstra, M. (2020) Новости науки и исследований, Frontiers , 4 ноября. Открытый доступ. Изображение: Питер Х. Бидерманн

Среди видов, обитающих под корой деревьев, пожалуй, самыми уникальными являются жуки-амброзии.
Многие насекомые живут на мертвых деревьях, но в большинстве случаев в древесине живут только личинки; взрослые летают, чтобы покормиться и спариться.
Уникальность жуков-короедов в том, что насекомые на всех стадиях жизни полностью живут в древесине.
Жуки-амброзии среди короедов уникальны: они не питаются самой древесиной, а используют ее для выращивания грибов и поедания их сельскохозяйственной продукции.

У. Д. Гамильтон, один из самых известных биологов 20-го века, однажды написал: «Умирающее дерево открывает множество мест обитания для колонизации насекомыми», явление, которое он назвал «поминальными пирами» или «фитонекрофилией» — буквально, любовь к растительным трупам .

Действительно, под корой мертвого дерева процветает богатый живой мир, наполненный множеством темных тайн. Как указывает Гамильтон, богатство насекомых в этой уникальной среде обитания связано не столько с количеством видов, сколько с уникальностью видов, встречающихся именно там и нигде больше.

Одной из уникальных особенностей, которая особенно очаровала Гамильтона, был необычный способ полового размножения, называемый гаплодиплоидией. В этой системе сосуществуют как половое размножение, так и партеногенез.

Оплодотворенные диплоидные яйца, несущие два набора хромосом – один от матери и один от отца – развиваются в самок. Напротив, неоплодотворенные гаплоидные яйца, содержащие только один набор хромосом, от матери развиваются в самцов. Самки спариваются и хранят сперму, полученную от своих партнеров, в мешочке, называемом сперматекой, и используют его всякий раз, когда им нужно производить дочерей. Но они также могут производить самцов, сокращая поток сперматозоидов из сперматеки в яйцевод и, таким образом, предотвращая оплодотворение отложенной яйцеклетки.

Широко обсуждаемое последствие гаплодиплоидии — ее влияние на генетическое родство. Поскольку самцы гаплоидны, их сперматозоиды являются клонами друг друга, т. е. имеют идентичные гены (родство = 1). Однако диплоидные самки используют нормальное редукционное деление для случайного распределения одного набора хромосом в каждом яйце, в результате чего яйца имеют только половину своих генов (родство = 0,5).

Следовательно, родные сестры, унаследовавшие один набор своих генов от яйцеклетки, а другой набор от сперматозоида, имеют 75% общих генов (родство = в среднем 0,5 и 1 = 0,75). Важно отметить, что родство между родными сестрами больше, чем между матерью и дочерью (0,5).

Напротив, у нас и других диплоидных видов, размножающихся половым путем, у наших полнородных братьев и сестер и сестры, и братья имеют 50% общих генов (родство = 0,5), потому что и самцы, и самки диплоидны, а яйцеклетки и сперматозоиды образуются путем редукционного деления. . Таким образом, родство между братьями и сестрами такое же, как между родителями и потомством.

Гамильтон, как известно, предположил, что это увеличение родства между сестрами у гаплодиплоидных видов должно способствовать эволюции альтруистичных, бесплодных рабочих самок, которые сочтут генетически более выгодным оставаться бесплодными и помогать воспитывает сестер , а не производит дочерей .

Это также объясняет, утверждал Гамильтон, почему у гаплодиплоидных видов нет рабочих-мужчин: самцы связаны со своими сестрами только 0,25. Несмотря на то, что последующие исследования (в том числе проведенные моей исследовательской группой) поставили под сомнение роль таких генетических асимметрий, порожденных гаплодиплоидией, существует интригующая, пока еще необъяснимая связь между гаплодиплоидией и социальной эволюцией.

Другим последствием гаплодиплоидии, вызвавшим интерес Гамильтона, было то, что она дает матерям возможность контролировать пол своего потомства: они могут выбирает для производства сыновей или дочерей по мере необходимости и регулирует соотношение полов среди их потомства. Гамильтон понял, что эта способность пригодится для инбридинга популяций.

Р.А. Фишер, отец статистики и один из трех архитекторов современного синтеза (эволюции), показал, что в беспородных популяциях ожидается соотношение полов 1:1. Фишер утверждал, что если соотношение полов отклонится от 1: 1, секс меньшинств будет пользоваться большим спросом на конкурентном рынке брачных игр. Следовательно, родители будут извлекать выгоду из производства большего количества представителей пола меньшинства до тех пор, пока соотношение полов не станет равным и не будет никакого дальнейшего преимущества.

Действительно, Фишер понял задолго до того, как мы изобрели фразу «эволюционно стабильная стратегия» (ЭСС), что соотношение полов 1:1 является ЭСС: никакая популяция с неравным соотношением полов не может вторгнуться в популяцию с равным полом соотношение полов, а популяция с равным соотношением полов может вторгнуться в любую популяцию с неравным соотношением полов.

Своей теорией «конкуренции местных помощников» Гамильтон расширил теорию Фишера в важном новом направлении. Он понял, что аргумент Фишера о ESS будет иметь силу только в том случае, если на рынке спаривания будет конкуренция среди всего населения. Но это было бы неверно для инбридинговой популяции, где существовала бы только локальная конкуренция партнеров.

В статье с показательным названием «Экстраординарное соотношение полов» Гамильтон утверждал, что, поскольку самцы будут конкурировать за самок только локально в инбридинговых популяциях, можно ожидать, что соотношение полов будет смещено в сторону самок. В крайнем случае полного спаривания брата и сестры мать должна производить ровно столько сыновей, сколько необходимо для оплодотворения всех ее дочерей.

Затем Гамильтон понял, что гаплодиплоидия позволит матерям регулировать соотношение полов своего потомства в соответствии с требованиями инбридинга. В эссе, озаглавленном «Эволюция и разнообразие под корой», он предположил, что сама гаплодиплоидия будет легче развиваться у инбридинговых видов. Поскольку инбридинг более вероятен у насекомых, которые проводят всю свою жизнь под корой деревьев, он также предположил, что гаплодиплоидия с большей вероятностью разовьется9.0081 под корой .

Только сейчас мы начинаем находить доказательства в поддержку дальновидных идей Гамильтона. Исследователи изучают некоторых жуков, принадлежащих к семейству Scolytidae , чтобы понять происхождение гаплодиплоидии, которая, по сути, независимо возникла не менее 15 раз в ходе эволюции членистоногих (насекомых, пауков, ракообразных и их родственников).

Между прочим, есть трогательные биографии Гамильтона, написанные Улликой Сегерстрейл, профессором социологии Иллинойского технологического института в Чикаго, и Фишера, написанные дочерью Фишера, Джоан Фишер Бокс, которые я искренне рекомендую.

Теперь давайте исследуем другой вид уникальности под корой. Среди видов, обитающих под корой, пожалуй, самыми уникальными являются жуки-амброзии. Многие насекомые живут на мертвых деревьях, но в большинстве случаев в древесине живут только личинки; взрослые летают, чтобы покормиться и спариться. Уникальность жуков-короедов (семейство Scolytidae , в отряде насекомых Coleoptera ) состоит в том, что насекомые на всех стадиях жизни обитают целиком в древесине.

Жуки-амброзии среди короедов отличаются еще и тем, что они не питаются самой древесиной, а используют ее для выращивания грибов и поедания их сельскохозяйственная продукция. Даже когда они переходят с одного дерева на другое, они несут инокулят гриба, чтобы начать новый грибной сад.

Попытки реконструировать филогенетическое древо жизни жуков предполагают, что эта привычка культивировать грибы и полностью жить на мертвых деревьях независимо изобреталась по крайней мере 11 раз в истории эволюции. Давайте сделаем паузу, чтобы задуматься о том, что земледелие, которое люди изобрели около 15 000 лет назад и которое стало важным поворотным моментом в нашей цивилизации, было развито некоторыми муравьями, термитами и жуками, по крайней мере, 50 миллионов лет назад .

Грибы, которые культивируют амброзиевые жуки, также уникальны и больше нигде не встречаются. Действительно, жуки получили свое название от грибов, которые называются амброзиевыми грибами. Вероятно, это связано с тем, что грибы хлопково-белые, липкие на ощупь и имеют фруктовый запах, напоминающий амброзию, «пищу богов» в греческой и римской мифологии — вещество, предположительно приятное на ощупь и обоняемое и придающее бессмертие своим растениям. потребитель.

Существует давний интерес, и накоплено много информации о жуках-амброзиях из-за их экономической важности. Несмотря на то, что они крошечные, они все же могут убить целые деревья. Но интерес к эволюции их замечательного родительского и социального поведения и их сельскохозяйственной практики возник относительно недавно, и наши знания довольно скудны.

Те из нас, кто интересуется социальной эволюцией, должны взять на себя часть вины за пренебрежение жуками и многими другими «низшими» общественными насекомыми. Мы воздвигли башню из слоновой кости видов, проявляющих наиболее сложное социальное поведение, таких как муравьи, пчелы, осы и термиты, назвали их эусоциальными или «подлинно социальными» и уделили им непропорционально большую долю нашего внимания.

Вид должен демонстрировать все три характеристики — репродуктивное разделение труда, совместный уход за расплодом и перекрытие поколений — чтобы считаться эусоциальным и, таким образом, стать предпочтительным объектом изучения. Когда в 2006 году Джеймс Коста сделал обзор того, что мы тогда знали о неэсоциальных социальных насекомых, он назвал свою книгу 9.0081 Другие общества насекомых ; когда я рецензировал его работу, я назвал ее Подчиненный взгляд на эусоциальность .

Большинство из нас, интересующихся эволюцией социального поведения, осознали чудеса жуков-амброзиев только тогда, когда Дебора Кент и Дж.А. Симпсон из Комиссии по лесному хозяйству в Новом Южном Уэльсе, Австралия, еще в 1992 году обнаружил эусоциальность у жука-амброзии ( Austroplatypus incompertus ), обитающего на эвкалиптовых деревьях. научные перспективы менее эусоциальных короедов.

Большая часть нашей информации о социобиологии неэусоциальных амброзиевых жуков получена из исследований Майкла Таборски и его учеников. Таборски — профессор экологии поведения в Бернском университете, Швейцария. Он изучил множество животных, включая различных насекомых, пауков, рыб, птиц и млекопитающих, чтобы понять, как и почему в природе сохраняются разнообразные модели социального и сексуального поведения.

Вместе с Майклом Кантом из Эксетерского университета в Великобритании и Джимом Комдером из Гронингенского университета в Нидерландах Таборски недавно написал Эволюция социального поведения . Как я написал в аннотации: «Разрушая таксономические границы и обеспечивая плавный переход между теорией, экспериментом и наблюдением, Таборский, Кант и Комдер ловко ведут нас через увлекательный мир социального поведения».

Майкл Таборски (слева) и автор во время визита автора в Берн в феврале 2020 года. Фото: Гита Гадагкар

Хотя я была хорошо знакома с работами Таборского, я не знала о его работе по жукам-амброзиям, пока не посетила его в феврале 2020 года. как раз перед тем, как пандемия закрыла нас всех. Один из его учеников, Йон Андреха Нуоткла, или для краткости Дежа, провел мне экскурсию по своей лаборатории и показал свои лабораторные колонии жуков.

Меня всегда интересовало, почему учёные решают исследовать ту или иную проблему или изучать конкретный вид. Поэтому я спросил Таборского, как он пришел к изучению жуков-амброзиев. Его ответ, который я частично процитирую, поучителен как для студентов, так и для наставников.

«Все началось с неудачного проекта по энергетическим затратам на зимовку в скале куропатки ( Lagopus muta ). Моя тогдашняя аспирантка Катарина Пир, страстный орнитолог из Тирольских высоких Альп, надеялась изучать местных птиц в горном ландшафте, с которым она была так знакома. Меня интересовала энергетика поведения, и мне всегда было интересно, как куропатки выигрывают от коллективной зимовки.

Это оказалось довольно сложной работой, фактически не под силу одному студенту в то время, которое отведено для написания кандидатской диссертации. Мы сильно недооценили сложность ловли этих птиц в горах — когда я однажды помогал ей в поле, я понял, что это даже сложнее, чем охотиться на киви.

После года тяжёлых испытаний мы решили сменить тему. В то время я очень хотел найти кого-нибудь для изучения жуков-амброзиев, группы, которая уже давно увлекла меня. Кэти была достаточно гибкой, чтобы взяться за эту тему, даже если она отклонялась от ее воображаемых птиц.

Она была прекрасной ученицей и быстро разработала лабораторные условия, позволяющие нам изучать поведение жуков в полуестественных условиях под микроскопом, одновременно собирая полевые данные в лесу, окружающем Хасли, куда мы недавно переехали из Вены. Вся наша последующая работа над этими очаровательными тварями была бы невозможна без новаторского каторжного труда и интеллектуальных достижений Кэти».

Ученики Майкла Таборски, которые были пионерами в работе с жуком-амброзией – (слева направо) Катарина Пир, Джон Андреха Нуоткла (Дежа) и Питер Х.В. Бидерманн.

Фото: Михаил Таборский

Таборский и его ученики сосредоточили свое внимание на небольшом количестве неэусоциальных жуков-амброзиев. Катарина Пир сначала решила изучить жука-амброзии Xylosandrus germanus на этологической станции Хасли в лесу Бремгартен в Берне. Это один из девяти подобных видов, завезенных в Европу из Восточной Азии около 50 лет назад.

У этого вида спарившиеся самки впадают в спячку на зиму и просыпаются в мае-июне. Затем они рассеиваются, неся некоторые грибковые споры, колонизируют только что мертвые деревья, протыкают их своими челюстями, чтобы выкопать выводковую камеру (также называемую галереей) и отложить грибок.

Как только гриб разрастается, используя гниющую древесину в качестве питания, он откладывает яйца. Эти яйца представляют собой смесь неоплодотворенных яиц, предназначенных для самцов, и оплодотворенных яиц, предназначенных для самок. Но в какой пропорции они должны откладывать предназначенные для самцов и самок яйца (помните, что у них есть право выбора)?

Как мы видели выше, теория «локальной конкуренции партнеров» Гамильтона предполагает, что они должны производить очень большую долю дочерей, если их сыновья и дочери будут спариваться только друг с другом. Но если их сыновья рассеиваются и соревнуются с другими самцами за спаривание с другими самками, они должны производить все больше самцов по мере того, как их сыновья становятся все более бесплодными.

Таким образом, есть два вопроса. Во-первых, что делают сыновья — с кем они спариваются, со своими сестрами или кем-то еще, или с тем и другим вместе? Во-вторых, что делают матери — какое соотношение сыновей и дочерей они рождают?

Обратите внимание, что есть дополнительная сложность: матери должны принять решение о соотношении полов своего потомства даже до того, как их сыновья получили возможность делать то, что они делают. Могут ли эти 2-миллиметровые жуки-матери предсказать, что их сыновья будут делать в будущем, и соответственно контролировать поток сперматозоидов из сперматеки в яйцевод, чтобы адаптивно регулировать соотношение полов своего потомства?

Должен признаться, это кажется надуманным ожиданием.

Пир и Таборски решили ответить на эти два вопроса. Они изучали жуков в полевых условиях, наблюдая за поведением отдельно отмеченных самцов и самок. Они обнаружили, что самцы вышли из своих куколочных футляров раньше самок, и по крайней мере некоторые из них покинули ходы своего рождения и попытались спариваться с недавно появившимися самками из других ходов. Самцы с большей вероятностью слонялись по галереям со многими самками, которые они чувствовали, даже не заходя в галереи.

Их полевые наблюдения показали, что жуки-матери действительно производят больше сыновей, когда у них было больше возможностей для спаривания вне семьи. Видимо, матери могли судить об этом по плотности галерей по соседству.

Снимки галерей жуков-амброзиев в поле. Фото: Петер Бидерманн

Чтобы подтвердить свои подозрения, матери регулируют соотношение полов своих потомков, основываясь на возможностях аутбридинга, которые, вероятно, есть у их сыновей иметь, Пир и Таборский провели лабораторные эксперименты. Они помещали одну, две или три самки жуков в пробирки с искусственной средой и моделировали условия, необходимые для закладки новых галерей.

Логика эксперимента была следующая. Если бы в каждой пробирке была только одна жук-мать, у ее потомства не было бы другого выбора, кроме как спариваться друг с другом (полный инбридинг). Однако, если бы в каждой пробирке было две матери, сыновья каждой матери имели бы возможность также спариваться с потомками другой матери (по крайней мере, частичный аутбридинг). Если на каждую пробирку приходится по три матери, возможностей для аутбридинга будет еще больше.

Как и предполагалось в теории и в ходе полевых наблюдений, доля сыновей, производимых жуками, увеличивалась при наличии в пробирке других жуков.

Ожидание того, что жуки-матери смогут предсказывать будущие возможности аутбридинга для своих еще не родившихся сыновей и соответствующим образом регулировать соотношение полов их потомства, в конце концов, не было таким уж надуманным.

Если бы естественный отбор просто зафиксировал определенное соотношение полов, основанное на тех возможностях аутбридинга, которые всегда существовали для данного вида, я был бы менее впечатлен. Но способность жуков факультативно регулировать соотношение полов своего потомства в режиме реального времени, основываясь на восприятии текущей окружающей среды, действительно ошеломляет меня.

Затем Таборский и его ученики обратили внимание на общественную жизнь жуков-амброзиев. Они наблюдали за ходами родственного вида точильщика плодовых деревьев ( Xyleborinus saxesenii ) в лесах Берна.

Они обнаружили, что взрослые самки могут откладывать расселение, несмотря на имеющиеся возможности, а некоторые могут никогда не рассеяться. Так что они делают дома? Появляется все больше свидетельств того, что не рассредоточенные самки приносят пользу и, таким образом, помогают расти колонии своей матери, даже если они не размножаются.

Жуки-амброзии идеально подходят для развития такого альтруизма. Их колонии состоят из близкородственных особей как из-за гаплодиплоидии, так и из-за высокого инбридинга. Расселение является дорогостоящим и рискованным делом, а сделать себя полезным в домашних условиях относительно легко — они могут выращивать грибные сады, расширять галереи, чистить и кормить личинок. Эти условия могут помочь им получить косвенную приспособленность, чтобы более чем компенсировать потери в личном воспроизводстве.

В сотрудничестве с двумя другими студентами, Джоном Андреей Нуоткла и Питером Х. В. Бидерманном, Таборски открыл еще более важный способ, которым нерассеивающие самки могут сделать себя полезными.

Болезнетворные патогены — бич всех густонаселенных обществ, и галереи амброзиевых жуков — не исключение. Путем экспериментального заражения лабораторных колоний X. saxesenii спорами патогенного грибка Aspergillus они показали, что а) взрослые жуки усиливают свое гигиеническое поведение, такое как уход или поедание инфицированных особей; б) такое усиленное гигиеническое поведение помогло контролировать инфекцию; и c) что самки жуков задерживали свое расселение в ответ на инфекцию.

Бидерманн и Таборски провели более детальное исследование поведения в галереях X. saxesenii, сосредоточив внимание на разделении труда. Они зафиксировали шесть видов поведения, которые они назвали копанием (расширение галерей), обрезкой (уход за грибным садом), аллогрумингом (уборка друг друга), комком (уплотнение отходов), перетасовкой (избавление от отходов) и блокированием (защита от хищников). и предотвращение потери личинок).

Они обнаружили новую форму разделения труда, редко встречающуюся у муравьев, пчел и ос: разделение труда между взрослыми особями и личинками.

Снимки галерей амброзиев в лабораторных пробирках, растущих на искусственных средах. Фото: Петер Бидерманн

Личинки жуков-амброзиев вносят свой вклад в содержание галерей. Личинки специализируются в основном на копании и сборе комков; молодые самки специализируются на обрезке и перетасовке; половозрелые самки в кропе и блокировке; а взрослые самцы специализируются на аллогруминге.

Как и в предыдущем эксперименте с гигиеническим поведением, они обнаружили, что половозрелые самки реже расходятся, если дома есть работа. Их стратегия имеет смысл, потому что есть готовые возможности получить косвенную физическую форму, оставаясь дома, по сравнению с получением прямой физической формы, рассредоточившись.

Петер Бидерманн, в настоящее время заведующий кафедрой лесной энтомологии и защиты в Университете Фрайбурга, Германия, сделал еще одно открытие в более позднем исследовании другого вида, Xyleborus affinis , мотылька сахарного тростника. У этого вида, который был собран в лесах Луизианы в США и выращен в лабораторных пробирках, некоторые самки, которые задерживают расселение или избегают его, также могут откладывать яйца в галерее своего рождения, таким образом разделяя размножение со своими матерями.

В совокупности мы теперь имеем довольно ясную картину сложной семейной жизни жуков-амброзиев: они столь же сложны и не менее впечатляющи, как и жизнь эусоциальных муравьев, пчел, ос и термитов. Гамильтон, несомненно, был бы доволен, увидев, что исследование его «поминальных пиров» достигло совершеннолетия, поддержало бы его идеи социальной эволюции и поставило бы много новых вопросов о механизмах, с помощью которых эти крошечные насекомые достигают такой сложности и гибкости в поведении.

Жуки-амброзии дают нам дополнительную причину (если она нам когда-либо понадобится) прекратить бессмысленное разрушение естественной среды обитания и помочь сохранить то, что осталось от биоразнообразия в целом и разнообразия видов насекомых в частности. В отличие от крупных и харизматичных животных, находящихся под угрозой исчезновения, насекомые представляют собой уникальный парадокс. Их так легко потерять, даже не подозревая об их исчезновении. Подсчитано, что мы, возможно, навсегда потеряли от 70 до 80% видов насекомых в некоторых местах обитания. И все же многого можно достичь относительно легко.

В своей новой книге «Земля безмолвия » Дэйв Гоулсон запечатлел этот парадокс, нарисовав суровую картину продолжающегося апокалипсиса насекомых в первой половине книги и предложив множество действенных контрмер для предотвращения апокалипсиса во второй.

Большинство из нас мало что может сделать для спасения тигра или кита, но каждый из нас может помочь спасти множество насекомых, предоставив место и подходящую среду для местных насекомых.