Температура горения термита: Воспламенение термита — Справочник химика 21

Содержание

Воспламенение термита — Справочник химика 21

    Термит воспламеняется при высокой температуре для его воспламенения используют специальные составы. Горящий термит с трудом поддается тушению. Реакция горения термита может продолжаться даже под водой. Термит не чувствителен к механическим воздействиям и безопасен в обращении. [c.69]

    Термит воспламеняется с трудом для воспламенения термита применяют специальные воспламенительные составы, которые имеют сравнительно низкую температуру воспламенения, но при своем горении выделяют достаточно тепла для воспламенения термита. Применяется, например, смесь перхлората калия с магнием. [c.724]


    Наибольшее значение имеет продолжительность воздействия источника воспламенения на горючее вещество. Так, термит, развивающий при горении температуру более 3000° С, в течение 2—3 сек, прожигает насквозь сосновую доску толщиной 15 мм, но не воспламеняет ее в то же время пламя объемом в I см при температуре около 1200° С воспламеняет такую доску при воздействии в течение 15—20 сек.
[c.164]

    Горение термитов продолжается под водой. При направлении струи воды на горящий термит происходят небольщие хлопки — результат разложения воды при высокой температуре (до 2500 °С). Мнение о том, что при действии воды на горящий термит могут происходить взрывы, необоснованно. Во всех случаях горения термита, особенно в присутствии дерева и других горючих материалов, необходимо применять водяные струи, при действии которых хотя и не прекращается горение термита, но другие горящие вещества, воспламененные термитом, перестают гореть. 

[c.507]

    Температура, при которой определялись взрыво— и пожароопасные параметры, регулир и измерялась прибором ПСР-01 (класса 0,5). Температура пламени при регистрации пределов воспламенения измерялась вольфрам-рениевой термо-п фой ВР 5/20 с точностью +3%. [c.78]

    Термитно-зажигательные или термитные составы. Недостатком термитов является то, что их зажигательное действие ограничено небольшим радиусом непосредственно около очаг горения кроме того, термиты трудно воспламеняются. Поэтому для снаряжения зажигательных средств применяют обычно не термит, а термитные составы, содержащие ряд добавок, например -нитраты и органические горючие, облегчающие воспламенение и увеличивающие зажигательное действие вследствие образования пламени. 

[c.198]

    В некоторых случаях для улучшения зажигательных свойств и для облегчения воспламенения термит смешивается со сцециальными добавками. Так, например, для увеличения радиуса действия термитного состава к термиту добавляется горючее масло. При горении последнего образуется большое пламя. Для придания прочности в термитные составы вводят цементаторы. А. Ф.  [c.724]

    Любые работы с АОС должны проводиться в защитных очках или маске, в кожаных перчатках Резино вые перчатки недостаточно стойки по отношеник) к концентрированным растворам АОС Весьма сущест венное преимущество кожаных перчаток перед ре зиновыми в том что их можно быстро снять с руки в случае облива агрессивной жидкостью Наконец, при воспламенении АОС кожаные перчатки, в отличие от резиновых обеспечивают защиту рук от терми ческих ожогов 

[c. 229]

    Как и в случае газо-, паровоздушных смесей, пожароопасность аэровзвесей твердых и жидких веществ характеризуется пределами воспламенения и температурой самовоспламенения. Поскольку очень большие концентрации взвесей на практике не встречаются, термий верхний предел воспламенения к ним неприменим. В случае аэровзвесей следует иметь в виду следующие два важных обстоятельства во-первых, горение их может происхбдить при температурах ниже температуры вспышки, а, во-вторых, концентрация горючего (по массе) вблизи нижнего предела во много раз меньше, чем в случае паровоздушных смесей (табл. 1-1). Последнее объясняется тем, что отдельные частицы взвеси могут, в отличие от гомогенных горючих сред, находиться на довольно значительном расстоянии одна от другой, а механизм распространения пламени, как показано в работах О. М. Тодеса и др. [25], 

[c.38]


    Наибольшее значение имеет продолжительность воздействия источника воспламенения на горючее вещество.
Так, термит, раз-вивайций при горении температуру более 3000 °С, в течение [c.182]

    Однако из-за указанных выше недостатков (пп. 1 и 4) железный термит как таковой в качестве зажигательной смеси не применяют. Его используют в (многокомпонентных термитно-зажигательных составлх, куда наряду с термитом входят еще окислитель — соль, дополнительное металлическое горючее и связующее (см. табл. 15.2). Введение в термит различных добавок имеет целью облегчить воспламенение, со здать пламя при горении, увеличить теплоту горения, ускорить илм замедлить процесс горения, повысить механическую прочность запрессованных изделий, улучшить текучесть и прожигающее действие шлаков и т. п. 

[c.221]

    На очшценный участок трубы устанавливают тигель-форму ТФТ-В ее боковое отверстие вставляют привариваемый к трубе очищенный стержень так, чтобы его конец был установлен в центре литнйка. На дно тигеля укладывают стальную заслонку толщиной 0,3 мм, высыпают порцию термита, закрывают крышку и через запальное отверстие термитной спичкой воспламеняют термит. Заслонка предотвращает попадание термитного порошка к месту сварки и обеспечивает выдержку времени, в течение которого в камере сгорания происходит термитная реакция и шлак всплывает на поверхность расплавленного металла. После воспламенения термита сварщик покидает шурф. Через 2—3 мин, достаточных для прохождения термитной реакции и остывания тигель-формы, он опускается в шурф, снимает тигель-форму и с приваренного контакта и стенок разъемной тигель-формы удаляет шлак. 

[c.157]

    Зажженные термоспички развивают температуру до 2000—2500° С, достаточную для безотказного воспламенения пе только рассыпных, но и некоторых сортов прессованных термитов. Термит и термитные спички должны храниться раздельно в металлических ящиках в сухом виде. Термитные пакеты и коробки с термитными спичками вскрывают так, как указано в инструкции. Оставлять термит и термоспички у места сварки воспрещается. 

[c.173]


Горение — термит — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Горение — термит

Cтраница 1

Горение термитов продолжается под водой. Мнение о том, что при действии воды на горящий термит могут происходить взрывы, необоснованно. Во всех случаях горения термита, особенно в присутствии дерева и других горючих материалов, необходимо применять водяные струи, при действии которых хотя и не прекращается горение термита, но другие горящие вещества, воспламененные термитом, перестают гореть.  [1]

Горение термита и образование сварного соединения происходит за несколько секунд. Через 5 мин после окончания горения форма удаляется ( разбивается) и со сварного соединения ( при необходимости) сбивается молотком верхняя литниковая прибыль.  [3]

Горение термита характеризуется резким изменением интенсивности излучения. Наблюдаются отдельные вспышки, отличающиеся по длительности и интенсивности, вызванные пульсирующим характером горения.  [5]

Реакция горения термита протекает весьма бурно, с выделением большого количества тепла; температура достигает при этом свыше 3000 С. Этим способом сваривают стыки железнодорожных и трамвайных рельсов.  [6]

Реакция горения термита сопровождается выделением большого количества тепла. Вследствие этого и отсутствия газообразных продуктов, температура реакции достигает приблизительно 2500 С.  [7]

Реакция горения термита заключается в следующем. Для того чтобы алюминий воспламенился, необходимо помощью воспламе-нителыюго состава перевести часть его в парообразное состояние, а окись железа должна быть при этом в жидком и диссоциированном состоянии. После сгорания парообразного алюминия выделяется такое количество тепла, которое способно перевести в парообразное состояние другие частицы алюминия. В практике корость реакции в значительной степени зависит от размеров зерна алюминия.  [8]

Характер горения горячего и теплого термита мало отличались друг от друга.  [9]

При горении термита, магния максимальная температура достигает 2000 — 3000 С. Тепло, выделяющееся в зоне горения, посредством конвективного теплообмена, лучистого теплообмена и вследствие теплопроводности передается в окружающую среду.  [10]

При горении термита окись железа восстанавливается, а образующийся при этом жидкий металл при заполнении формы оплавляет и соединяет кромки свариваемых изделий.  [11]

При горении термита окись железа восстанавливается, а образующийся при этом жидкий металл при заполнении формы оплавляет кромки свариваемых изделий и заполняет зазор.  [12]

При горении термита происходит выделение значительного количества тепла, вследствие чего температура горения может достигать 2500 С и выше.  [13]

При горении термита развивается настолько выссгкая температура ( до 2500), что металл легко расплавляется. Поместив зажженную термитную гранату в канал орудия, можно основательно испортить его. На рис. 33 изображена ручная термитная зажигательная граната.  [14]

Независимость скорости горения хромоалюминиевого термита от давления предположительно обусловливается тем, что при его низкой температуре горения не образуется паров компонентов и реакция идет только в конденсированной фазе. Если это объяснение справедливо, то следует ожидать, что у других термитов при снижении их температуры горения, например, путем разбавления термита продуктами горения, скорость должна также стать не зависящей от давления.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Воспламенение — термит — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Воспламенение — термит

Cтраница 1


Воспламенение термита для сварки производят термитной спичкой. Через 5 мин после окончания горения форму удаляют ( разбивают) и со сварного соединения ( при необходимости) сбивают молотком верхнюю литниковую прибыль.  [2]

Воспламенение термита для сварки производится специальными термитными спичками ( ТУ 11 — 15), развивающими при горении температуру около 1000 С и могущими гореть на ветру.  [4]

Для воспламенения термита применяются специальные термитные спички.  [5]

Для воспламенения термита нужна высокая температура, поэтому зажигание его производят дугой, специальным запалом и термоспичками.  [7]

После воспламенения термита сварщик покидает шурф. Через 2 — 3 мин, достаточных для прохождения термитной реакции и остывания тигель-формы, он спускается в шурф, снимает тигель-форму и с приваренного контакта и стенок разъемной тигель-формы удаляет шлак. После проверки прочности контакта трубу и приваренный стержень изолируют.  [8]

Температура воспламенения термита 1300, теплотворная способность 750 кал / кг, температура реакции горения 3500 — 4000, температура при разливе металла 2000 — 2800, Количество расплавленного металла составляет 50 % от веса смеси.  [9]

Термит воспламеняется с трудом; для воспламенения термита применяют специальные воспламенительные составы, которые имеют сравнительно низкую температуру воспламенения, но при своем горении выделяют достаточно тепла для воспламенения термита. Применяется, например, смесь перхлората калия с магнием.  [10]

Термит воспламеняется с трудом; для воспламенения термита применяют специальные воспламенительные составы, которые имеют сравнительно низкую температуру воспламенения, но при своем горении выделяют достаточно тепла для воспламенения термита. Применяется, например, смесь перхлората калия с магнием.  [11]

Перед сваркой термитную порошковую смесь засыпают в форму, установленную на место соединения, тщательно проверяя ее заполнение. Воспламенение термита производят термитной спичкой.  [13]

Для воспламенения термита создают высокую темп-ру электрич.  [14]

При необходимости сменить в тигле термит после неудавшегося его воспламенения горловина тигля при высыпании термита должна быть наклонена в сторону от работающего. Самым важным требованием является защита глаз. Весь процесс термитно-муфельной и термитно-тигельной пайки от момента воспламенения термита до момента удаления шлака нужно обязательно выполнять в очках.  [15]

Страницы:      1    2

Техника термитной сварки — Сварка металлов


Техника термитной сварки

Категория:

Сварка металлов



Техника термитной сварки

Термитами называются порошкообразные горючие смеси металлов с окислами металлов, способные сгорать с выделением значительного количества тепла и развивать при этом весьма высокую температуру. Термиты изобретены в конце прошлого столетия. Они применяются для производства некоторых металлов и сплавов.

Важной областью применения термитов является сварка металлов. Горючими металлами в термитных смесях могут служить металлы с большой теплотой образования окислов, например алюминий, магний, кремний (в особенности аморфный). Источником кислорода в термитных смесях являются окислы металлов со сравнительно небольшой теплотой образования, например, окислы железа, марганца, никеля, меди и т. п. В качестве источника кислорода в сварочных термитах обычно применяется железная окалина, примерно отвечающая по составу магнитной окиси-закиси железа Fe304, содержащей 27,6% кислорода и 72,4% железа.

Наиболее важным для сварки является алюминиевый термит, который состоит из металлического алюминия в форме грубозернистого порошка или крупы, обычно с величиной зерна около 1 мм, и из железной окалины примерно с той же величиной зерна. По внешнему виду алюминиевый термит представляет собой сыпучую грубозернистую смесь из белых зерен (алюминий) и черных зерен (железная окалина). Для зажигания термита его необходимо нагреть хотя бы в одной точке до температуры порядка 1000 °С.

Термит сгорает полностью за 20—30 сек. Время горения зависит от грануляции, т. е. размеров зерен смеси: чем мельче зерно, тем быстрее заканчивается процесс горения. Экзотермическая реакция сгорания 1 кг алюминиевой термитной смеси развивает около 750 ккал.

Из приведенной выше реакции сгорания термита легко рассчитать, что на 1 кг термитной смеси необходимо 237 г алюминия и 763 г железной окалины. Этот расчет относится к химически чистым компонентам. В действительности термитную смесь изготовляют из возможно более дешевых материалов: из технического алюминия низших марок или алюминиевого лома с содержанием алюминия 88—98%. Железную окалину берут обычно из цехов горячей прокатки стали, в которых она является отбросом производства. Такая окалина может содержать различное количество кислорода. Поэтому действительный состав термитных смесей может меняться в довольно широких пределах в зависимости от химического состава применяемых материалов, который следует проверять химическим анализом. Наиболее распространенный состав термитной смеси для материалов среднего качества: 23% алюминия и 77% железной окалины.

Несмотря на то что алюминиевый термит выделяет сравнительно небольшое количество тепла, в среднем 750 ккал на 1 кг смеси (1 кг хорошего каменного угля дает 7000 ккал), термитная смесь развивает при сгорании весьма высокую температуру. Это объясняется тем, что сгорание термита идет исключительно за счет вещества самой смеси и 1 кг термита при сгорании дает столько же, т. е. 1 кг продуктов сгорания. Уголь же сгорает за счет кислорода воздуха, и при сжигании 1 кг угля в воздухе получается около 14 кг продуктов сгорания. По теоретическому расчету реакции сгорания термита с учетом теплоемкости продуктов сгорания обеспечивается температура ~ 3000 °С; такую же температуру показывают и непосредственные измерения. Поэтому продукты сгорания термита — железо (температура плавления около 1500 °С) и окись алюминия А1203 (температура плавления 2050 °С) получаются в расплавленном, жидком и сильно перегретом виде.

Если сжечь термит в огнеупорном тигле, то по окончании реакции горения продукты реакции — жидкая сталь и шлак, состоящий главным образом из окиси алюминия, быстро разделятся на два слоя: металл — шлак в соответствии с удельным весом продуктов реакции; из 1 кг термитной смеси образуется 550 г расплавленной стали и 450 г шлака — расплавленной окиси алюминия. В сварочные термитные смеси, помимо алюминия и железной окалины, обычно вносят различные добавки с целью улучшить состав и повысить прочность термитного металла, увеличить общий выход металла при сжигании смеси, несколько понизить температуру термитной реакции.

Для раскисления термитного металла, улучшения его химического состава и повышения механической прочности в термитные смеси обычно вводят ферросплавы, главным образом ферросилиций и ферромарганец. Меняя количество этих присадок, можно изменять в широких пределах химический состав и механические свойства термитного металла, например предел прочности можно изменять от 40 до 75 кГ/мм2. Для увеличения выхода термитного металла и некоторого снижения температуры термитной реакции в термитную смесь для сварки обычно добавляют технически чистое железо в мелких кусочках в количестве 10—15% веса термитной смеси. Для этой цели чаще всего применяют обсечку — отход при производстве проволочных гвоздей. Окончательный состав термитной сварочной смеси определяют расчетом в зависимости от характера работы и состава металла, подлежащего сварке.

Рассмотрим кратко технику термитной сварки. Термитную смесь сжигают в специальных огнеупорных тиглях (рис. 1). Размер тигля принимают в соответствии с величиной сжигаемой порции термита. Тигель имеет корпус 1 из листового железа с внутренней огнеупорной магнезитовой футеровкой 2. При сжигании первой порщш термита футеровка несколько оплавляется и зашлаковывается окисью алюминия термитной смеси.

Рис. 1. Тигель для сжигания термита: а — тигель; б — область днища тигля; 1 — корпус; 2 — футеровка; з — стакан; 4 — штепсель-втулка для выпуска расплава; 5 — магнезитовый песок; 6 — термит; 7 — асбестовый кружок; 8 — запорный гвоздь; 9 — стакан

В зависимости от размеров изделия, подлежащего сварке, вес термитной порции может меняться от нескольких сотен граммов до нескольких сотен килограммов. Для сварки нормального рельсового стыка профиля 1-А требуется 7—8 кг термита. Для сварки используются горячие расплавленные продукты сгорания термитной смеси. Иногда расплавленную смесь выливают на место сварки через край тигля, наклоняя его, но такой прием применяется редко. Обычно продукты сгорания выпускают через дно тигля. Для возможности выпускания через дно при набивке Футеровки тигля в его донную часть вставляют стакан 3 из высококачественного обожженного огнеупорного материала, обычно магнезита. Внутрь стакана вставляют сменный магнезитовый Мтепсель-втулку. Отверстие штепселя перед засыпкой термитной смеси закрывают специальным запорным гвоздем со стержнем диаметром 5—6 мм длиной около 120 мм, с плоской шляпкой диаметром около 17 мм. Поверх шляпки гвоздя кладут асбестовый кружок и сверху засыпают небольшим количеством огнеупорного магнезитового песка, который слегка утрамбовывают. После этого в тигель насыпают и тщательно перемешивают термитную смесь. Такое перемешивание необходимо ввиду возможной сепарации частиц термита при хранении.

Термит хранится на складе обычно отдельными порциями, необходимыми для данной работы, например для сварки рельсового стыка, причем каждая порция упакована в отдельный пакет или мешок.

Зажигание засыпанной в тигель термитной смеси может производиться сварочной дугой или специальным запалом. От обычных источников тепла, например от пламени зажженной спички, термит не загорается, что делает его сравнительно безопасным в обращении и хранении. Запальные смеси загораются от пламени спички, развивают высокую температуру и зажигают термит. В состав запальной смеси для термита обычно входит бертолетова соль и тонкий порошок (пудра) алюминия.

После того как термитная смесь загорелась, тигель накрывают крышкой с отверстием для выхода газов. По окончании реакции горения, через 20—30 сек после зажигания, расплавленные продукты готовы к выпуску. Для выпуска расплавленных продуктов выбивают запорный гвоздь ударом по нижнему концу ударником — железной полоской или трубкой с расплющенным концом, и горячая смесь выливается на место сварки. При выпуске через дно тигля сначала выливается металл, затем шлак; при выпуске через край тигля сначала льется шлак, затем металл.

Место сварки должно быть предварительно заформовано таким образом, чтобы осталась полость для термитного металла и шлака. Заформовка производится огнеупорными материалами в коробке из листового железа. При заформовке необходимо оставить каналы и отверстия в стенках железной формы для облегчения удаления газов.

Расплавленные продукты подводят по специальному литниковому каналу в заформовке в нижнюю часть формы, откуда они постепенно поднимаются кверху и заполняют весь объем формы. После окончания заформовки форму сушат и прокаливают, а также подогревают места сварки до красного каления (700—800 °С). Прокалку и подогрев чаще всего проводят подогревательными горелками-форсунками, работающими на керосине или нефти. Горючее распыляют под давлением 3—5 am, создаваемым воздухом, который накачивают ручным насосом в резервуар с горючим. Просушиваются и прокаливаются не только заформовка, но и тигель вместе с крышкой перед засыпкой первой порции термитной смеси. Просушке и прокалке при термитной сварке уделяется больиюе внимание, так как остатки влаги в заформовке или футеровке тигля могут вызывать разбрызгивание жидкого металла и шлака.

Термитная сварка по способу выполнения имеет несколько оазновидностей: 1) сварка давлением, или пластическая, без заметного расплавления основного металла; 2) сварка плавлением (способ промежуточного литья), при которой основной металл расплавляется по всему сечению и сплавляется с жидким присадочным металлом, осадочного давления не требуется; 3) комбинированный способ, при котором основной металл расплавляется по всему сечению или частично и используется осадочное давление.

Рассмотрим разновидности термитной сварки на примере сварки рельсового стыка — самом обычном применении термитной сварки. При сварке давлением жидкие продукты выливают через край тигля; при этом место сварки сначала заливается жидким шлаком, смачивающим металл и дающим на его поверхности тонкую пленку, препятствующую прилипанию термитного металла к основному. Жидкий металл поступает в форму вслед за шлаком, но не сваривается с основным металлом и может быть удален по окончании сварки. Жидкий металл используется лишь как носитель тепла для разогрева места сварки. После того как жидкая смесь выпущена в форму и стык достаточно разогрет, приступают к осадке. Для этой цели применяют стяжные прессы, приводимые вручную рычажными ключами. При повороте ключей приходят в действие винтовые стяжки, создающие давление и производящие осадку разогретых деталей. Стяжной пресс надевают на место сварки до выпуска расплавленной смеси.

Поверхность сварного стыка должна быть защищена от попадания термитного шлака, для чего соединяемые поверхности тщательно пригоняют, отшлифовывают и перед сваркой стягивают со значительным давлением посредством стяжного пресса. Так как рельсовая сталь обладает ограниченной свариваемостью в пластическом состоянии, то в стык перед сваркой закладывают пластинку по профилю рельса из мягкой низкоуглеродистой стали с тщательно зачищенными и отшлифованными поверхностями. При разогреве стыка термитом усиливают давление, поворачивая стяжные гайки пресса, и производят осадку.

Рис. 2. Схемы термитной сварки рельсового стыка:

Поступающий в форму перегретый ясплавленный металл оплавляет основной металл у сварного стыка и сплавляется с ним в одно целое. Термитный шлак, поступающий в форму вслед за металлом, служит лишь для дополнительного подогрева сварного стыка и замедления его охлаждения по окончании сварки. Осадочного давления и применения стяжного пресса не требуется, рельсы остаются неподвижными в процессе сварки. Поэтому возможно, например, сваривать рельсы, уложенные в пути, без расшивки, что позволяет сваривать плети неограниченной длины, вваривать куски рельсов в местах вырезки поврежденных стыков и т. п.

Недостатки способа промежуточного литья: 1) несколько увеличенный расход термита; 2) образование литой структуры металла в сварном стыке, не уплотняемого осадочным давлением и поэтому склонного к образованию пор и раковин; 3) все сечение стыка для надлежащего разогрева получает значительный облив, удаление которого вызывает известные затруднения. Приходится обрубать и шлифовать поверхность катания и боковые грани головки рельса.

При комбинированном способе металл выпускают через дно тигля, заливку жидким металлом ведут лишь до нижней грани головки рельса (рис. 2, в), а отшлифованные торцы головок собирают со вкладной пластинкой низкоуглеродистой стали. При выпуске жидкой смеси головку заливают шлаком и сваривают давлением при последующей осадке стяжным прессом, в то время как шейка и подошва рельса оказываются сваренными плавлением по способу промежуточного литья. Комбинированный способ является наилучшим и в настоящее время находит преобладающее применение.

Результаты термитной сварки рельсовых стыков достаточно удовлетворительны. Сварку легко вести в полевых условиях.

Несмотря на это, термитная сварка рельсовых стыков на железных дорогах применяется в ограниченных размерах и в настоящее время почти вытеснена контактной сваркой. Причиной служит Д вольно высокая стоимость термитной смеси, дефицитность мемического алюминия, низкая производительность термитной арки. Этот вид сварки сохранил свое значение для рельсовых стыков трамвайных путей, так как в условиях города другие методы сварки рельсовых стыков трудноприменимы.

Рис. 3. Стяжной пресс для рельсового стыка: 1 — стяжная штанга; 2 — стяжная гайка; 3 — зажимная гайка; 4 — термитный тигель; 5 — крышка тигля

Термитную сварку можно использовать для ремонта крупных стальных и чугунных деталей. При сварке чугуна применяют специальный термит со значительным содержанием ферросилиция. Посредством термитной сварки можно приливать отломанные части стальных деталей, например зубья крупных шестерен, наплавлять поверхности и т. п. Термитная сварка позволяет изготовлять стальные отливки на месте в любых, даже полевых условиях, что в ряде случаев может представлять практический интерес.


Реклама:

Читать далее:
Магниевый термит

Статьи по теме:

Термитная смесь медная (термосмесь), цены в Москве и РФ с доставкой!

До вскрытия герметичной упаковки термитной смеси массой 1 кг  необходимо произвести перемешивание путем встряхивания упаковки.

Вскрытие индивидуальной упаковки и контроль внешнего вида сварочных материалов для приварки выводов ЭХЗ должны производиться непосредственно перед установкой и применением. 

После вскрытия упаковки термитная смесь высыпается в центральный канал многоразовой тигель-формы мерной емкостью (стаканом), входящей в комплект, соответствующей одной весовой порции (от 75 до 85 г), в два этапа с послойным уплотнением.

1. Подготовить медный или стальной вывод ЭХЗ, если в
качестве  вывода используется кабель, необходимо очистить его конец от изоляции на расстояние 120 мм. При использовании разовой тигель-формы с укрепленным на ней выводом этого делать не требуется.

2. Установка тигель-формы на место приварки выводов ЭХЗ должна производиться на предварительно зачищенную механическим способом и обезжиренную бензином или ацетоном поверхность трубопровода. Канал для установки вывода ЭХЗ должен располагаться по оси трубопровода в верхней четверти периметра трубопровода с максимальным отклонением от зенита ±10º.

3. Конец провода вывода ЭХЗ или теплоотводящая металлическая трубка, надетая на конец провода вывода ЭХЗ, должны быть введены в литниковую камеру тигель-формы или графитовой оправки. Во избежание утечек расплавленного термита убедиться в плотности установки вывода в соответствующем пазу тигель-формы. 

4. При применении для приварки выводов ЭХЗ медной термитной смеси с многоразовой графитовой тигель-формой из двух полутиглей предварительно на дно камеры сгорания устанавливается стальная или медная мембрана. С целью исключения попадания термосмеси в полость тигель-формы мембрана должна устанавливаться ровно, без перекосов.

ПРИМЕЧАНИЕ: В зависимости от размеров диаметра трубы и вывода ЭХЗ меняется количество используемой термосмеси.

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании термосмеси из вскрытой ранее упаковки, для удаления влаги, перед применением термосмесь рекомендуется прокалить на противне, при температуре не более 100°С в течении 15 минут.

5. Поджиг термосмеси засыпанной в многоразовую тигель-форму осуществляется исключительно с помощью термоспички, температура горения которой достаточна для поджига термитной смеси, путем быстрого её опускания в запальное отверстие в крышке тигель-формы.

6. Огнепроводный шнур термокарандаша или провод электроподжига для поджига термосмеси выводятся наружу через запальное отверстие крышки тигель-формы.

7. Поджиг огнепроводного шнура замедленного горения производится источником открытого огня (спичкой, термоспичкой и др.). Электроподжиг осуществляется с помощью устройства дистанционного поджига УДП-М посредством подачи сигнала с пульта дистанционного управления на исполнительное устройство.

8. С целью исключения попадания брызг расплавленной меди рекомендуется защищать поверхность трубопровода защитными экранами из несгораемого материала (металлические кольца, полукольца) или уложенным влажным песком в радиусе от 20 до 30 см от места приварки.

Зажигательные авиабомбы

Зажигательные авиабомбы используются для создания очагов пожара. Эти бомбы снаряжаются веществами, которые при горении развивают очень высокую температуру.

Например, температура горения термита, имевшего наибольшее применение во время второй мировой войны, доходит до 2500°; электрон развивает при горении температуру до ‘3000°; зажигательные смеси из нефтепродуктов — до 1200°, а белый фосфор — до 900°. При падении авиабомбы зажигательное вещество, находящееся в ней, воспламеняется и поджигает окружающие предметы.

Характер очага пожара зависит от калибра зажигательных авиабомб, а также от количества и свойств зажигательных веществ, которыми снаряжены бомбы.

Во время второй мировой войны широкое применение имели термитные и электронно-термитные авиабомбы весом 1 — 2 кг; эти бомбы обычно пробивали только крыши и загорались на чердаках или в перекрытиях верхнего этажа.

Термитная бомба имеет металлический корпус и снаряжается термитом. После воспламенения начинается бурное горение термитной массы с образованием большого количества раскаленных брызг, которые с шумом вырываются из корпуса бомбы. Пламя приобретает яркий желто-оранжевый оттенок. Через прогоревшие в корпусе отверстия вытекают расплавленные металл и шлак (рис. 1).

Рис. 1. Горение термитной  авиабомбы

Электронно-термитная бомба снаряжается термитом, а корпус ее изготовляется из электрона. При падении бомба не взрывается, а загорается. Вначале она горит так же, как и термитная бомба; затем, когда загораемся электрон, появляется ослепительное голубое пламя и выделяется тяжелый белый дым. При горении бомбы разбрызгиваются капли раскаленного металла (рис. 2). Догорание шлака происходит спокойно и продолжается примерно 12 — 13 мин.

Рис. 2. Горение электронно-термитной авиабомбы

Раскаленные брызги металла, разбрасываемые при горении термитных и электронно-термитных бомб, могут поджигать легковоспламеняющиеся материалы, такие, как стружка, солома, ткани и т. п. Расплавленные шлак и металл поджигают дерево и проплавляют металлические поверхности, например железные крыши.

Во время войны в Корее применялись зажигательные авиабомбы различных калибров (от двух до нескольких сот килограммов), снаряженные сгущенным горючим — напалмом и пирогелем. Напалм и пирогель представляют собой «сгущенный» бензин с различными добавлениями. По внешнему виду напалм — желеобразная (студенисто-образная) густая и липкая масса желтоватого цвета, с сильным запахом бензина; пирогель — липкая тестообразная масса серого цвета, также с запахом бензина.

При взрыве бомбы напалм (или пирогель) воспламеняется, отдельные сгустки его разбрасываются во все стороны на значительное расстояние и прилипают к окружающим предметам, образуя много мелких очагов пожара. Иногда к напалму или пирогелю добавляют белый фосфор; такая смесь способна самовоспламеняться на воздухе. В этом случае тушение смесей значительно затрудняется.

2.12. Требования охраны труда при алюминотермитнойсварке рельсов 

2.12.1. Работы по алюминотермитной сварке рельсов на станциях в пределах стрелочных переводов должны производиться при температуре окружающего воздуха, указанной в технологической документации, объединенной бригадой, в состав которой входит бригада монтеров пути из 3 — 5 человек (в зависимости от объемов работ), руководимая дорожным мастером, и группа специалистов-сварщиков термитной сварки в составе 3 человек.

Ответственным за охрану труда при производстве сварочных работ является руководитель группы специалистов-сварщиков термитной сварки.

2.12.2. Сварочные работы должны производиться на закрытом для движения поездов участке железнодорожного пути.

2.12.3. При выполнении работ по алюминотермитной сварке рельсов необходимо выполнять требования подпункта 2.3.2 настоящих Правил, а также технических условий по алюминотермитной сварке рельсов в пределах стрелочных переводов.

2.12.4. При сваривании рельсов на железнодорожных путях перегонов и станций в зимнее время снег должен быть удален с площади в 1 м2 вокруг места сварки.

2.12.5. Перед началом проведения работ необходимо проверить целостность тары (упаковки) термитной смеси.

Термитная смесь, литейная форма (литниковый запор), молотый магнезит и термитные спички должны быть сухими. Форма не должна иметь трещин, изломов, сколов.

2.12.6. Применять термит из поврежденных пакетов, пересыпать или досыпать термит из одного пакета в другой запрещается.

2.12.7. Складирование термита, форм, газового и технологического оборудования должно производиться на расстоянии не ближе 5 м от места проведения работ.

2.12.8. Установку тигля, заправленного порцией термита, над полостью формы должны выполнять двое работников плавно, без ударов.

2.12.9. При просушке тигля, подогреве концов рельсов специальной горелкой должны соблюдаться следующие требования безопасности:

— при зажигании горючей смеси в аппаратуре следует первым открыть вентиль кислорода, а затем — вентиль горючего газа и поджечь горючую смесь;

— перекрытие газов производить в обратном порядке;

— при возникновении обратного удара пламени, перегреве горелки необходимо немедленно закрыть вентили на горелке, баллонах, защитном устройстве, а затем охладить горелку;

— после каждого обратного удара необходимо проверить предохранительное устройство, рукава, продуть их инертным газом и, при необходимости, заменить.

— при перерывах в работе пламя горелки должно быть потушено, а вентили на ней плотно закрыты; при длительных перерывах в работе должны быть также закрыты вентили на баллонах.

2.12.10. Запрещается:

— эксплуатировать газовый баллон, имеющий просроченный срок поверки манометра;

— работать при наличии хотя бы незначительных утечек газа, загрязненных выходных каналах мундштуков;

— оставлять без присмотра зажженную горелку;

— проверять плотность соединений с помощью открытого огня.

2.12.11. При присоединении или отсоединении шланга от баллона вентили на шланге и горелке должны быть закрыты.

2.12.12. Плотность мест соединения рукава с баллоном и горелкой следует проверять с помощью мыльной воды.

2.12.13. Газовые баллоны следует закреплять в вертикальном положении и не допускать их падения и ударов.

2.12.14. По окончании работы вентиль на горелке следует закрывать только после прекращения ее горения. После отсоединения от рукава на баллон должен быть надет колпак.

2.12.15. Во время и после предварительного нагрева рельсового стыка, при прохождении сплава в рельсовый стык, остывании стыка нахождение работников в высокотемпературной зоне не допускается. Обрубка грата гратоснимателем, обработка стыков шлифовальной машиной должны выполняться путевой бригадой в термостойкой спецодежде, защитных очках под наблюдением сварщика.

Во время и после подогрева рельсового стыка запрещается касаться полуформ и восстанавливать их обмазку.

2.12.16. Сварочные порции термита, тигли и формы необходимо беречь от влаги. Соприкосновение с водой сварочных порций термита и горячих продуктов реакции не допускается.

Не допускается совместное хранение запальных стержней и порций термита, а также их нахождение в спецодежде сварщика.

2.12.17. Использование термита с повышенной влажностью, добавка термита в тигель во время горения, искусственное охлаждение тигля во время прохождения реакции и после нее мокрой тряпкой, сырой глиной запрещается.

2.12.18. Зажигание горелки должно производится только после установки горелки на специальную стойку.

2.12.19. При работе необходимо следить, чтобы рукава горелки не попали в горячий металл или пламя горелки.

2.12.20. Для зажигания термита следует пользоваться только специальными термитными спичками. Зажигать термит от электродуги сварки или контактного провода, а также горелкой запрещается. Термитную спичку следует зажигать от горелки в перчатках и следить, чтобы рука не попала в пламя горелки. Не допускается зажженную спичку направлять на работников и горючие материалы.

При отсутствии начала реакции повторное зажигание термита следует производить не ранее чем через 30 с. Термитные спички должны храниться у руководителя группы сварщиков термитной сварки в количестве, соответствующем заданию на сварку стыков рельсов, плюс две-три запасные.

2.12.21. При зажигании термитной смеси необходимо пользоваться защитными очками.

2.12.22. От момента зажигания смеси до окончания выпуска металла в форму не допускается выполнять какие-либо работы около свариваемого и противоположного ему стыка.

2.12.23. Во избежание разбрызгивания термитной массы в процессе горения тигель перед зажиганием должен покрываться колпаком из жаропрочного материала. Во время горения термита и выпуске жидкого металла из тигля в форму по сечению рельса руководитель группы сварщиков (сварщик термитной сварки) должен находиться на расстоянии не ближе 2 м от места сварки, а остальные работники — не ближе 3 м от тигля со стороны, противоположной отверстию сопла формы.

Металл из тигля должен выпускать только сварщик термитной сварки, применяя для этой цели специальный «ударник». Замена «ударника» лопаткой, палкой и другими предметами не допускается.

2.12.24. В случае прожога тигля или прорыва формы жидким металлом задерживать льющийся металл глиной или заливать его водой не допускается.

2.12.25. Снимать специальный кювет (ковш) со шлаком следует избегая опрокидывания. Выбрасывать шлак из ковша в воду, на снег или мокрую землю запрещается.

2.12.26. Горячее оборудование, инструмент, отработанный шлак и верхнюю часть формы следует складывать на расстоянии не менее трех метров от места сварки.

2.12.27. Для тушения горячих продуктов реакции (термитной смеси) необходимо применять порошковые огнетушители (ОП-50М, ОП-100, ОП-10). Для тушения небольших по площади очагов пожара (до 0,1 м2) допускается применять только сухой песок или глинозем. Производить тушение горячих продуктов реакции водой, углекислотным огнетушителем, мокрым песком или глиной и другими водосодержащими средствами запрещается.

[Termite Control] Брррр! — РСТ

Несколько лет назад частные клиенты звонили в Critter Control в Форт-Лодердейл, штат Флорида, чтобы сократить или отменить услуги. Это были клиенты среднего класса — «золотая середина» для PMP и их предприятий. Но помимо того, что они на протяжении многих лет являются хлебом с маслом отрасли, они также являются зажатым, напряженным и сокращающимся населением, которое основные СМИ выдвинули на первые полосы. Они являются целевыми клиентами многих фирм по борьбе с вредителями, и они чувствуют ожог.

Исследование, проведенное центром Pew Research Center в 2012 году, показало продолжающееся сокращение численности населения, относящегося к среднему классу. Доходы этой семьи колеблются от 39 000 до 118 000 долларов и включают около 50 процентов взрослого населения Соединенных Штатов. Это товары и услуги, покупающие взрослые, которые наблюдали за уменьшением своего дискреционного дохода, и это опустошение кошелька продолжается уже некоторое время. «Отчет Pew является обновленной версией результатов четырехлетнего исследования доли среднего класса в доходах», — говорит Ракеш Кочхар, исследователь в области социальной экономики.

Денег мало. По крайней мере, это было три года назад, когда, по словам Джо Фелеги, его поток доходов начал сокращаться. А средний класс является целевой клиентской базой для многих компаний по борьбе с вредителями, включая Critter Control. «Они не покупали», — говорит Фелеги, менеджер филиала в Форт-Лодердейле.

Итак, Critter Control проявил изобретательность и начал финансировать услуги для клиентов, давая им условия оплаты, чтобы они могли выложить общий счет в течение шестимесячного (и не более) периода, вместо того, чтобы оплачивать здоровенный счет за работу с более высокой стоимостью. однажды.

План сработал. Клиенты не хотели отказываться от услуг, им просто нужна была рука. «Мы заметили, что денежный поток упал так быстро, что, предлагая условия оплаты, мы получали какой-то доход, а не ничего», — говорит Фелеги.

Некоторые клиенты выставляют чеки с последующей датой, другие переводят часть платежа на кредитную карту. И теперь эти клиенты вернулись и покупают без каких-либо условий. Как сообщает Felegi, бизнес вернулся на прежнее место четыре года назад. Он также считает, что его экономика первой испытала всплеск, а восстановление — раньше.

Опыт

Felegi подчеркивает несколько ключевых моментов, которые остаются верными независимо от того, как обстоят дела в семьях среднего класса: «Если вы не продаете, вы умираете», — говорит он, повторяя старую деловую пословицу. И, независимо от того, что происходит в экономике, домовладельцы часто уделяют первоочередное внимание службам борьбы с вредителями — и, да, это относится и к «сокращающемуся» среднему классу.

Действительно, клиентов среднего класса сегодня меньше, и, согласно исследованию Pew, 85 процентам среднего класса трудно поддерживать свой образ жизни.Но хорошая новость заключается в том, что в индустрии борьбы с вредителями также имеется большой неиспользованный потенциал, — отмечает Синди Маннес, директор по маркетингу и стратегии компании Arrow Exterminators со штаб-квартирой в Атланте, штат Джорджия. По ее словам, в настоящее время в стране используются службы борьбы с вредителями. Несмотря на то, что есть группа людей — может быть, около 40 процентов — которые никогда не купят услуги, остается значительная недосягаемая группа потенциальных клиентов.

«У нас так много возможностей для роста и реальной возможности выйти на рынок и помочь людям», — говорит Маннес, подчеркивая, что фирмы по борьбе с вредителями, которые делают упор на ценности, пережили рецессию и будут процветать независимо от того, что исследования говорят о среднем классе. .«Мы продаем защиту», — просто говорит она.

И люди рады за это платить.


Медленное сжатие. Джин Чейф из Senske Pest Control со штаб-квартирой в Кенневике, штат Вашингтон, говорит, что бизнес от клиентов с доходом от 60 000 до 70 000 долларов США или выше среднего класса был «жестким» в зависимости от рынка. Компания работает от штата Вашингтон до Лас-Вегаса. «Мы получаем хороший срез экономики и влияние рецессии на эти группы населения», — говорит Чейф, генеральный менеджер и финансовый директор семейной фирмы.

Некоторые районы, которые обслуживает Senske, помогли увеличить выручку компании, а именно: метрополитен Вашингтона Tri-Cities. «В разгар рецессии, когда рынок жилья рушился, а уровень безработицы был высоким, мы продолжали вести обычную жизнь», — говорит Чейф.

С другой стороны, Лас-Вегас оказался на дне, и компания Senske Pest Control увидела здесь спад. Присутствие в устойчивых и суровых регионах обеспечивает здоровый баланс для компании. Когда клиенты из среднего класса в Вегасе сокращали или отменяли услуги, те клиенты с таким же доходом в Вашингтоне платили по счетам, не дрогнув.

Но по большей части клиенты среднего класса придерживаются своих контрактов по борьбе с вредителями, говорит Чейф. «Это почти необходимая услуга», — говорит он, добавляя, что Senske адаптирует свои программы для удовлетворения финансовых потребностей клиентов. «Мы видели, как заказчики сокращают объем услуг до трех или двух в год, но они все еще сохраняют эту услугу. Наше внимание было сосредоточено на удержании клиента, поэтому мы изменим услуги, чтобы удержать этого человека, когда наступят тяжелые времена, а затем, что ж, он вернется к своим прежним услугам.”

В отличие от национальных заголовков о том, что средний класс ограничен и тратит меньше, Чейф говорит, что индустрия борьбы с вредителями достаточно защищена от этого и других экономических препятствий. «Это как быть гробовщиком — у тебя всегда есть дела», — замечает он.

Тем не менее, Чейф признает, что все — не считая класса — все еще следят за своими кошельками. «Я слежу за своими деньгами, и я уверен, что вы смотрите, куда вы тратите свои», — говорит он. Кочхар из Pew подтверждает эту реальность.«Уменьшились доходы всех, не только среднего класса», — говорит он.

«Потерянное десятилетие среднего класса», исследование исследовательского центра Pew Research Center, «позволяет по-новому взглянуть на общественное мнение через призму уровней доходов и самоопределения экономического класса», — говорит Кочхар. Это показатель «как у нас дела». Или, чтобы поднять популярный вопрос предвыборного цикла 2012 года: стали ли мы сегодня лучше, чем четыре года назад?

«Многое из того, о чем мы сообщали три-четыре года назад, все еще продолжается», — говорит Кочхар.«Главный эффект последних четырех лет — это общий спад», — объясняет Кочар. Другими словами, сокращение среднего класса, происходящее сейчас, усугубляется тем фактом, что экономика находилась в тяжелой и ужасной колее, уровень безработицы достиг рекордных высот, а недвижимость на многих рынках обвалилась. «Давление» на средний класс (и каждый класс) вызвано множеством экономических сил.

Фактически, вытеснение среднего класса происходит в течение последних четырех десятилетий, говорит Кочар.Исследование Pew обновляет исследования, начатые в 1970-х годах. «В каждом десятилетии наблюдался упадок (среднего класса), и ни одно десятилетие не выделялось как движущая сила этого движения», — говорит он. «Это был довольно устойчивый процесс».

Что вызывает перемещение людей из среднего класса в статусы с более высокими или низкими доходами? «Экономика создает более высокие вознаграждения для тех, кто более квалифицирован и более образован, и меньше вознаграждений для менее квалифицированных, например, тех, у кого нет высшего образования», — говорит Кочхар.«Средний класс опустошается в результате движения вверх и движения вниз».


Но бизнес сферы услуг хотят знать вот что: означает ли меньшая численность среднего класса меньшее количество людей, которые будут покупать услуги?

«Если у вас меньше доходов, вы меньше тратите, но это совокупный экономический эффект», — говорит Кочхар, не желая проводить прямую связь между сокращением численности среднего класса и его покупательной способностью.

И, возможно, нет прямой связи, учитывая, что отзывы от ряда операторов по борьбе с вредителями на разных рынках отражают здоровую отрасль и растущие доходы.Кроме того, люди будут платить, чтобы избавиться от ошибок. Маннес говорит, что в регионе, где работают Arrow Exterminators, «вопрос не в том, будут ли у вас термиты, а в том, когда они появятся у вас».

Кроме того, сегодня клиенты лучше осведомлены об услугах по борьбе с вредителями и вредителями, добавляет Маннес. После NPMA PestWorld в 2012 году «Я не разговаривала ни с кем, у кого был действительно плохой год», — говорит она.

Однако количество клиентов ограничено. Это реальность. «И если вы не продаете стоимость, вы не сможете продавать свои услуги среднему классу», — говорит Маннес.«Мы говорим со средним классом о важности услуг по борьбе с вредителями для вашей жизни, вашей семьи и защиты вашего дома, что является вашим вложением №1».

Вот почему маркетинг никогда не был так важен. Чейф говорит: «Во время любой рецессии или всплеска в экономике всегда наблюдается некоторое сокращение клиентской базы, поэтому наша цель — преодолеть это падение, предоставить первоклассные услуги и работать с текущими клиентами для поддержания этой клиентской базы».


Маркетинг вне колеи.Клиенты Critter Control, которые приняли планы оплаты или сократили свои пакеты услуг, более охотно подписываются на услуги по борьбе с вредителями сейчас, когда «в дом поступает дополнительный денежный поток», — сообщает Фелеги.

Фелеги говорит, что Critter Control «определенно продвинула больше в нашем маркетинге». Компания активизировала свою электронную почту и Интернет и выделила ресурсы для обучения специалистов по продажам. «Мы работали, чтобы помочь им понять точку зрения клиентов», — говорит Фелеги.Основная идея Critter Control заключается в следующем: «Мы предоставляем все виды услуг по борьбе с вредителями — мы делаем больше, чем просто ловим диких животных».

Felegi добавляет, что постоянный контакт с клиентами держит их близко, поэтому они не сбиваются с пути. «Мы сосредоточены на улучшении обслуживания и улучшении взаимодействия с нашими клиентами», — говорит он. «У всех наших технических специалистов есть планшеты, поэтому они могут ежедневно общаться с клиентами с помощью электронной почты и изображений».

Удержание клиентов — это безопасность бизнеса.«Когда вы теряете клиента, очень трудно вернуть его, — говорит Чейф. «И мы тратим много денег на маркетинг, пытаясь привлечь клиентов, поэтому очень важно поддерживать с ними отношения».

Чейф говорит, что за последние пару лет компания увеличила свои маркетинговые расходы. «И это окупилось», — сообщает он. «Доходы растут. Продажи растут. И мы преодолели многие отмены, которые у нас были ».

Согласно источникам, с которыми мы беседовали, ограниченный средний класс сегодня тратит на услуги по борьбе с вредителями больше, чем несколько лет назад.Таким образом, хотя средняя часть Америки, как сообщается, становится все меньше, их доллары по-прежнему идут на услуги, которые они ценят, в том числе на борьбу с вредителями.

«Люди любого класса на данный момент ищут ценность, — говорит Джун Ван Клаверен, владелец компании Compelling Communications, Сент-Луис, Миссури. — Они хотят получить максимальную отдачу от своего доллара». По ее словам, операторы по борьбе с вредителями могут удовлетворить этот спрос, упаковав свои услуги в уровни бронзового, серебряного и золотого типа, чтобы предоставить клиентам больший выбор.Или, объединив такие услуги, как борьба с вредителями деревьев, с контрактом с термитами. «Важно по-настоящему информировать потребителей о преимуществах каждой упаковки и о том, что они получают», — говорит Ван Клаверен, говоря, что компании по борьбе с вредителями не должны предполагать, что покупатель понимает, что входит в комплект.

Джон Уилсон, президент Orkin USA в Rollins, говорит, что экономика не повлияла на продажи новым клиентам из любой демографической группы, среднего класса или других категорий. И клиенты не сопротивляются ценам.«(Мы теряем клиентов), когда мы не оказываем услуги так, как мы говорим, или так, как они считают, что они нуждаются в них по этой цене», — говорит он.

«В нашей отрасли услуги необходимы и востребованы домовладельцами», — говорит Уилсон. «Особенно в тяжелые времена они, кажется, перестают тратить деньги на поездку в Европу и вместо этого вкладывают деньги в свои дома».

Опять же, главное — подчеркнуть ценность, которую получают клиенты, покупая услуги по борьбе с вредителями. И нет лучшей аудитории, на которой можно сосредоточиться, чем та, которая уже оплачивает счета.«Поиск ваших текущих клиентов требует больше времени, чем простая реклама для публики, потому что это означает поддержание связи с ними», — говорит Ван Клаверен. Напишите от руки благодарность. Разошлите электронные информационные бюллетени с актуальными обновлениями о вредителях. Поднимите трубку и спросите клиентов: «Мы можем еще что-нибудь для вас сделать?» Поддерживайте эти отношения — никто не хочет чувствовать себя «застрявшим в середине» группы клиентов. «Золотая жила действительно находится в пределах вашей собственной клиентской базы», ​​- говорит она.

Фелеги говорит, что Critter Control продолжает развивать свой бизнес, возвращаясь к контактам с клиентами, которые отказывались от услуг в прошлом из-за бюджетных ограничений.«Мы перезваниваем им сейчас, и они покупают наши оценки двухлетней давности», — говорит он, добавляя, что компания предоставит клиентам 10-процентную скидку за это.

«Мы определенно видим, что сегодня люди покупают больше, чем три года назад», — продолжает Фелеги. «В этом году наши продажи средств борьбы с вредителями растут, и клиенты среднего класса, которые не имели работы два года назад, похоже, теперь имеют работу и нуждаются в профессиональных услугах. Мы растем ».

Автор часто публикует статьи в журнале PCT.С ней можно связаться по адресу [email protected]


Дополнительные данные о платежах клиентов
В декабре 2012 г. и январе 2013 г. PCT провела опрос своих читателей через стороннюю исследовательскую фирму Insight Express. Данные для диаграммы на странице 50 взяты из этого исследования. Чтобы получить доступ к дополнительным данным из этого опроса, в том числе о том, как другие PMP изменили условия оплаты клиентов, посетите www.pctonline.com и нажмите «Дополнительные онлайн-услуги».

Как обращаться с термитами в дровах

Изучите признаки появления термитов в дровах, как предотвратить вторжение и что делать, если вы обнаружите этих крошечных захватчиков в своей куче дров.

Эта куча дров в вашем доме может быть домом для самых разных насекомых, включая термитов. Наружные дрова предлагают насекомым три вида пищи, воды и укрытия. Если у вас есть термиты в дровах, эти вредители заносятся прямо в ваш дом, когда вы приносите дрова внутрь.

Признаки термитов в кучах дров

Подземные термиты живут в почве и строят туннели из грязи к своим источникам пищи. Эти туннели могут быть видны снаружи дерева, или внутри бревен могут быть галереи, выстланные глиной.Основная колония термитов , содержащая королеву, будет находиться в почве, но рабочие будут туннелировать в дрова и питаться ими. Если термиты проникают в дом через дрова, они вряд ли начнут заражение. Однако, когда поленницы складываются у дома или в непосредственной близости от фундамента, термитам предоставляется возможность распространить свое питание в вашем доме.

Предотвращение попадания термитов в дрова

Лучший способ предотвратить проникновение термитов в ваш дом — правильно хранить дрова.Один из наиболее эффективных способов сделать это — не класть дрова на землю. Это может быть выполнено с помощью стеллажа, специально разработанного для хранения дров, или с помощью методов «сделай сам», которые включают укладку кирпичей или бетонных подушек, чтобы сформировать платформу для хранения дров.

В поисках правильного решения от термитов в дровах

Может возникнуть соблазн придумать, как убить термитов на дровах, но никогда не следует пытаться делать это с помощью химикатов. Не обрабатывайте дрова химическими средствами, которые вы собираетесь принести в дом и сжечь.Пестициды, газ, дизельное топливо и подобные вещества могут выделять ядовитые пары при сгорании. Лучше всего просто выбросить зараженные дрова. Если постановления вашего города или сообщества позволяют это, можно также сжечь зараженные бревна в безопасном месте на вашей территории.

Если вы обнаружите следы термитов в дровах в вашем доме или рядом с ним, свяжитесь с Terminix® для бесплатного осмотра термитов. Квалифицированный профессионал может помочь вам определить, вторглись ли термиты в ваши дрова или даже в ваш дом.

Секвойи побережья и Сьерры


УСТОЙЧИВОСТЬ КРАСНЫХ ЛЕСОВ

ВОПРОС часто задают: «Почему секвойи жить так долго? »Ответ, вероятно, следует искать в том факте, что, живые или мертвые, они удивительно устойчивы к естественным враги леса. В общем, есть три важных врага мертвые или живые зрелые деревья: насекомые, грибы и огонь.

Насекомые — убийцы лесов. —Дубы могут быть причинили вред или были убиты до двухсот различных видов насекомых. Многие другие деревья убиты насекомыми или настолько ослаблены ими, что они умирают от разложения. Большое количество сахарной сосны и западная желтая сосна была убита жуками, но красное дерево Сьерра, хотя он растет в тех же лесах, кажется, совершенно свободен от каких-либо серьезное поражение каким-либо насекомым. Побережье Редвуд иногда подвергается нападению личинкой очень маленького насекомого, которое сокращает кору чуть ниже поверхность до мелкого порошка; это, однако, не ставит под угрозу жизнь дерева.

Живое красное дерево не только очень устойчиво к работа насекомых, но и его древесина. В тропических регионах, среди Худшие разрушители деревянных домов — термиты. Эти насекомые (неправильно названные «белыми муравьями») — это разновидность социальных насекомых, обитающих в колонии. Их пища состоит в основном из целлюлозы, вещества, образующего довольно большая часть композиции всех растений. Термиты, действующие как падальщики природы, убирают кусты и мусор в лесу и джунгли до состояния, из которого развивается перегной или мульча.Многочисленные виды термитов встречаются в тропиках, из которых не менее трех имеют экономическое значение в США. Заболонь (которая является наружное кремовое дерево прямо под корой) даже из красного дерева не естественно устойчивы к термитам; но пиломатериалы из красного дерева из сердцевины и используется на Филиппинских островах, в Мексике и США. успешно противостоял атакам термитов от сорока до пятидесяти пяти годы.

Грибы — медленные разрушители леса. —Грибки бесцветные растения, которые не могут производить себе пищу, но необходимо использовать посторонние материалы.Сапрофитные грибы, или сапрофиты — например, грибы, хлебная плесень и пуховки — питаются мертвыми веществами; паразитические грибы, или паразиты — например, кукурузная головня, пшеничная ржавчина и виноград. плесень — живут на живых растениях. Грибы часто убивают живые растения и вызывают гниение мертвых растений.

Редвуды редко, если вообще когда-либо, умирали от поражения грибками. Большинство других деревьев, если они были повреждены огнем или неосторожные переломы конечностей, вскоре заражаются грибками и скорее всего умрет в результате.Оба вида секвойи действительно часто встречаются. найдены с небольшим количеством «сердечной» гнили, но поскольку сердцевина неживой ткани жизнь дерева не подвергается опасности. Вероятно, однако, что многие деревья становятся так называемыми дымоходами или телескопами. деревья через сжигание «гнили» в центре дерева.


ПОБЕРЕЖЬЕ МУИРСКОЕ ДЕРЕВО, ПОВРЕЖДЕННОЕ ОГНЕМ, НО НЕ РАЗРУШЕННОЕ Предоставлено Национальным памятником Мьюир Вудс

Необычная стойкость секвойи к атакам как насекомые, так и грибки возникают в результате присутствия среди другие химические вещества, известные как танин.Это вещество, встречающееся в болиголове, дубах и многих других деревьях, из которых он добывается и используется для дубления кожи. Он также использовался в последнее время как средство от ожогов на теле человека. У секвойи есть высокий процент дубильных веществ, благодаря чему кора и сердцевина имеет красноватый цвет при жизни дерева. Танин также в изобилии в конусе, где он составляет около семи десятых вещества известный как пигмент конуса. Если дерево упадет и сломается, танин скоро покрывает сломанные концы дерева, придавая ему вид были обожжены или креозотированы, и эта естественная обработка защищает древесину от разложения.

Среди первых белых поселенцев в Калифорнии был небольшая группа русских, основавших колонию в стране Редвуд на том месте, где сейчас находится Форт Росс, округ Сонома, примерно в 100 милях к северу от Сан Франциско. Эта русская колония построена более ста лет назад многочисленные постройки, высеченные из местного прибрежного красного дерева. Один из этих здания, церковь, все еще стоит на первоначальном месте и является заметным пример прочности Redwood. Как телеграфные столбы, сваи, туннельные бревна, резервуары, мостовые башни, трубопроводы, столбы ограждений, мосты, подоконники, брус железнодорожных туннелей, балки перекрытий и железнодорожные эстакады, Редвуд сохранился с удивительно небольшим разложением в течение периодов длительностью от 30 до 150 лет.

Деревья, веками пролежавшие в лесу, могут по-прежнему использоваться для пиломатериалов. В 1925 г. Американские леса и лесная жизнь сообщил следующий пример долговечности красного дерева, который не работает более 340 лет. Три болиголова, 235, 250 и 340 лет, соответственно, росли прямо над Редвудом, который был 78 дюймов в диаметре. Живые болиголовы, очевидно, произошли от семена, которые поселились на упавшем стволе Красного дерева и там проросли.Корни саженцев продолжали расти на упавшем и вокруг него. дерево, пока они не закрепились в окружающей почве. Падший дерево все еще было в хорошем состоянии.


SIERRA REDWOOD TREE, РАСТУЩИЕ ВБЛИЗИ АВРОРЫ, НЬЮ-ЙОРК Предоставлено Клайдом Фишером

Огонь — быстрый истребитель леса. —Огонь есть великий и быстрый разрушитель лесов. Акры на акрах лучших леса мира ежегодно уничтожаются разрушительными пожарами.В сосна и ель легко воспламеняются из-за смолы, которую они содержать. Свидетельства ранних пожаров видны во многих местах. повсюду в регионах Редвуд, и многие шрамы от огня можно использовать датировать время возникновения пожаров.

Секвойи, однако, не содержат ни смолы, ни смолы; кроме того, поскольку кора асбестоподобной коры вырастает по крайней мере до одного фута в толщиной в прибрежных красных лесах и часто достигает двух футов в глубину. толщины горного красного леса, огонь редко может убить эти деревья.Время от времени огонь поднимается по стволу Секвойи, сжечь корону и таким образом убить дерево. Таким образом, оба вида красного дерева чрезвычайно устойчив к огню и его воздействию. Конечно, горячие пожары убивают молодых секвойи, но когда деревья достигают зрелости, они нелегко убить.

Хотя индейцев обвиняли в поджогах которые сожгли секвойи, вероятно, многие из пожаров, если не все, были началось молнией. Было известно о шести вспышках молний. происходят в Йосемити за один день.Если пожары случались не чаще, чем раз в сто лет некоторые из старых деревьев, должно быть, подвергались нападению не менее двадцати раз за свою жизнь. Как только начался пожар, он пронеслись по лесу, горящие сосны, ели и молодые секвойи, но редко убивает зрелую секвойю. Большинство горных секвойи показывают огонь шрамы на верхней стороне, где есть мертвые ветви и листья. накоплено.

Телескопическое дерево в роще Марипоса и Дымоход в Большом бассейне показывает, как эти деревья могут продолжаться столетия, чтобы оставаться бодрыми, хотя их сердце выжжено.Как может дерево продолжает жить с сгоревшей сердцевиной? Срок «сердцевина» на самом деле неправильное употребление, поскольку оно предполагает сердце животного, который необходим для жизни животного. Сердцевина состоит из клетки, которые перестали жить. Наружные слои древесины дерева, заболонь — это живая часть древесины. Через заболонь, вода и минералы выводятся из корней. Еда производится зелеными листьями в присутствии солнечного света, и еда проводится вниз к различным частям дерева через внутренние слои коры.

Так как Sierra Redwood не прорастает из базы, деревья, которые были убиты огнем, не могут продолжать лесовосстановление области. Тем не менее, прибрежный секвойи обильно размножается формирование побегов вокруг основания родительских деревьев. Есть участки страны вдоль шоссе Редвуд, где фермеры пробовали использовать вырубленные земли Redwood в сельскохозяйственных целях. Но даже после целых десять лет подряд тяжелого сжигания культей на надрезанной области ростки еще продолжали всходить, так что Фермеры часто сдаются стойким секвойям.


МОЛОДОЙ СЬЕРРА РЕДВУД В РОЩИНЕ МАРИПОСА Предоставлено Национальным парком Йосемити

Защита древесины (разрушающие древесину организмы) — Обучение безопасности пестицидов в Кентукки

Дереворазрушающие организмы (WDO)

Несколько видов грибов и насекомых обычно поражают древесину, используя ее в пищу и / или укрываясь. Распознавание и понимание этих организмов позволяет выбрать подходящие методы лечения для получения удовлетворительных результатов.

Грибы

Некоторые грибки вызывают гниение древесины, появление плесени и большинства пятен на заболони. Эти бесцветные микроскопические растения образуют нити, называемые гифами и плодовыми телами. Большое количество гиф образует спутанные сети, называемые мицелиями. Плодовые тела, которые обычно легко увидеть (шишки мертвого дерева, грибы), производят и выделяют репродуктивные споры, похожие на семена. Споры уносятся ветром или водой. Они могут заразить влажную древесину во время хранения, обработки или использования. Плодовые тела часто являются единственным признаком присутствия грибка.

Для грибов требуется:

• Пища в форме целлюлозы, гемицеллюлозы или лигнина. Химически обработанная древесина не является источником пищи.

• Температура обычно должна быть от 50 ° F до 90 ° F; оптимальная температура составляет от 70 ° F до 85 ° F. Как правило, древесина при температуре ниже 35 ° F или выше 100 ° F не подвержена гниению.

• Гниющие грибы требуют содержания влаги в древесине (МС) около 30% (общепринятая точка насыщения древесных волокон). Высушенная на воздухе древесина, обычно с M.C. ниже 19% и высушенная в печи древесина с M.C. 15% или меньше, обычно не подвержены грибковым заболеваниям.

• Достаточное количество кислорода — грибы не могут жить в водонасыщенной древесине.

Грибы можно разделить на две основные группы в зависимости от причиняемого ими ущерба.

1) Дереворазрушающие грибы (гниющие грибы) изменяют физические и химические свойства древесины, снижая ее прочность.

2) Грибки, окрашивающие дерево (плесневые грибы, плесневые грибы), только обесцвечивают древесину

Дереворазрушающие грибы

Заболонь и сердцевина большинства древесных пород подвержены гниению.Гниющие грибы могут расти внутри древесины или появляться на поверхности в виде веерообразных пятен тонкой, нитевидной, хлопчатобумажной или корнеобразной формы. Цвет может варьироваться от белого до светло-коричневого, ярко-желтого до темно-коричневого. Тела, продуцирующие споры, могут быть грибами, полкообразными скобками или структурами с приплюснутой коркой. Тонкие нитевидные грибковые нити растут по всей древесине и со временем переваривают ее в пищу, разрушая прочность и другие свойства древесины.


Белый мицелий, растущий на древесине (фото: bugginout.com)

После начала скорость и степень разложения зависят от того, как долго длятся благоприятные условия для роста грибов. Гниение прекратится, когда температура древесины будет либо слишком низкой, либо слишком высокой, либо когда содержание влаги будет более сухим, чем требуется для грибов. Однако гниение может возобновиться, когда температура и влажность снова станут благоприятными. Раннее разрушение иногда сопровождается обесцвечиванием, поэтому его можно спутать с пятнами, вызванными другими грибками или химическими веществами.Раннее гниение легче увидеть на свежеоткрытых поверхностях необработанной древесины, чем на дереве, которое подверглось воздействию погодных условий и изменило цвет.

Три основные категории грибов, разрушающих древесину, — это коричневая гниль, белая гниль и мягкая гниль.

Коричневая гниль

Коричневая гниль, вероятно, является наиболее важной причиной разложения хвойных пород древесины, используемых в наземном строительстве. Иногда их называют «сухой гнилью», но это плохой термин, потому что сухая древесина не гниет.Грибы коричневой гнили разрушают целлюлозу и оставляют коричневый остаток лигнина. Бурая гниль сильно ослабляет древесину еще до того, как можно увидеть гниль. Конечная стадия разложения бурой гнилью различается по:

  • темно-коричневый цвет древесины,
  • чрезмерная усадка,
  • Поперечное растрескивание,
  • сухая древесина, легко измельчаемая до коричневого порошка.


Гриб бурой гнили (www.basementsystems.com)

Некоторые грибы могут разлагать относительно сухую древесину, потому что у них есть водопроводящие нити, которые могут переносить воду из влажной почвы в древесину в штабелях пиломатериалов или зданиях. Эти грибы могут разлагать древесину, которая в противном случае была бы слишком сухой для возникновения гниения. Иногда их называют «грибами сухой гнили» или «водопроводящими грибами».

Белая гниль

Белая гниль разрушает и лигнин, и целлюлозу, оставляя отбеливающий эффект, в результате которого поврежденная древесина может казаться более белой, чем обычно.Пораженная древесина демонстрирует нормальную усадку и обычно не разрушается и не трескается по волокну, как при повреждении коричневой гнилью. Гниющая древесина постепенно теряет прочность, становясь губчатой ​​на ощупь. Грибы белой гнили обычно поражают твердую древесину, но некоторые виды также разлагают мягкую древесину.


Грибок белой гнили (фото: sawmillcreek.org)

Мягкая гниль

Мягкая гниль обычно поражает зеленую (водонасыщенную) древесину, вызывая постепенное неглубокое размягчение по направлению к внутренней поверхности, напоминающее коричневую гниль.Поверхность пораженной древесины темнеет, и этот поверхностный слой глубиной до 3-4 мм становится очень мягким, отсюда и название «мягкая гниль».


Мягкая гниль (изображение: liveattack.slideshare.net)

Грибки, окрашивающие дерево

Грибы, окрашивающие сок

Грибки, окрашивающие заболонь, проникают в заболонь и обесцвечивают ее. В отличие от окрашивания плесневыми грибами, пятно от сока нельзя удалить щеткой или строганием. Эти грибки могут прижиться в заболони стоящих деревьев, пиловочниках, пиломатериалах и древесине вскоре после их распиловки и до того, как они должным образом высохнут.Хотя на прочность это существенно не влияет, древесина может не подходить для использования там, где важен внешний вид (например, сайдинг, отделка, мебель и внешние столярные изделия, которые должны быть чистыми).


Грибок с пятнистой окраской (фото: entomology.ces.ncsu.edu)

Грибы с синей окраской являются наиболее распространенными из этой группы. Они производят голубоватый мицелий глубоко в древесине, давая пятно, которое может полностью покрывать заболонь или проявляться в виде пятнышек, полос или пятен различных оттенков синего.


Грибок синевы

Голубые пятна — не единственные грибки, окрашивающие сок, которые могут заразить древесину. Цвет морилки зависит от вида грибка, породы и влажности древесины. Могут быть желтые, оранжевые, пурпурные или красные пятна.

Плесневые грибы


Плесневый гриб (фото: themoldremediation.com)

Плесневые грибки сначала появляются в виде порошкообразных зеленых, желтых, коричневых или черных наростов на поверхности древесины.Их цветные споры обычно легко удалить. Однако некоторые поверхностные формы могут вызывать глубокие пятна на твердой древесине с открытыми порами. Свежесрубленная или выдержанная древесина, складываемая в теплую влажную погоду, может заметно обесцветиться из-за плесени через 5-6 дней. Эти формы не снижают прочность древесины; однако они могут увеличить способность древесины впитывать влагу, тем самым увеличивая вероятность поражения гниющими грибами.

Химические пятна

Химические пятна могут напоминать пятна, вызванные грибком.Они возникают в результате химических изменений древесины. Окрашивание обычно происходит в бревнах или пиломатериалах во время выдержки, и его можно спутать с коричневым пятном от сока, вызванным грибками. Наиболее важные химические пятна — это коричневые пятна, которые в некоторых случаях могут ухудшить качество пиломатериалов. Обычно их можно предотвратить быстрой сушкой на воздухе или использованием относительно низких температур во время сушки в печи.

[возврат]

Насекомые-разрушители древесины

Некоторые виды насекомых используют живые деревья, бревна, пиломатериалы и готовые изделия из дерева для еды и / или укрытия.К ним относятся различные термиты, муравьи и жуки.

Термиты


Стадии жизни термитов: яйцо, нимфа и взрослая особь.
Касты включают крылатых репродуктивных, солдат и рабочих. (Изображение: http://flrec.ifas.ufl.edu)

Восточные подземные термиты — социальные насекомые, обитающие в подземных колониях. Колония состоит из трех каст: рабочих, солдат и крылатых репродуктивных форм (королей и королев). Каждая каста выполняет определенные функции колонии.Кремово-белые рабочие наносят урон, питаясь древесиной. Они также поддерживают работу колонии. Солдаты, легко узнаваемые по длинным желтоватым головам с большими челюстями, защищают колонию от вторжений насекомых. Темно-коричневые или черные короли и королевы являются репродуктивной частью колонии. С марта по июнь они покидают колонию стаями. После спаривания у маток отламываются крылья, когда они входят в почву, чтобы создать новые колонии.

Крылатых термитов часто путают с крылатыми муравьями.Самый простой способ отличить эти две группы — посмотреть на их усики или щупальца. У муравьев L-образные усики; усики термитов прямые. У муравьев узкие, похожие на осы талии; у термитов толстая талия. Наконец, четыре одинаковых по размеру крыла термитов почти в два раза длиннее его тела. Передние крылья муравьев больше, чем задние, и оба примерно равны длине их тела.


Как отличить муравьев от термитов (изображение: primepest.нетто)

Зубчатые галереи в дереве, пораженные термитами, покрыты смесью земли и клея для поддержания высокой влажности. Древесина, которая была заражена в течение некоторого времени, может быть в основном полой с проходами и может выглядеть гнилой. При ощупывании такой древесины отверткой или аналогичным инструментом многие из скрытых рабочих термитов могут выплеснуться наружу.


Галереи термитов из дерева имеют неровный вид и содержат немного грязи
(фото: www.narragansetpestcontrol.com)

Открытые грязевые трубы — еще один признак термитов. Они представляют собой защищенную взлетно-посадочную полосу от земли до леса, который едят рабочие. Кроме того, трубы могут служить выходами для роения крылатых термитов. Древесина, заделанная в землю или бетонный пол подвала, особенно восприимчива к термитам.


Брызговик (www.greenninjapestcontrol.com)

Разрыв связи между деревом и почвой имеет важное значение для борьбы с термитами. Это может быть сделано с помощью химического или механического барьера.

[возврат]

Плотник Муравьи


Муравей плотник

Муравьи-плотники различаются по размеру (до 1/2 дюйма в длину) и могут иметь цвет от красного до черного. Рабочие бескрылые; у репродуктивных самцов и самок есть крылья. Эти насекомые обычно строят гнезда во влажной древесине. Так как внешние признаки повреждений часто отсутствуют, прощупывание дерева отверткой помогает выявить выкопанные галереи. Другой способ найти скрытые гнезда — постучать по деревянным поверхностям тупым концом отвертки, прислушиваясь к полому звуку поврежденного дерева.Если поблизости находится гнездо, муравьи-плотники часто издают «шелестящий» звук, похожий на шорох целлофана.


Чистые галереи муравьев плотника из дерева (фото: mcinroybasemsntsystems.com)

Муравьиные галереи Carpenter имеют гладкий вид, отшлифованный наждачной бумагой, и чистые; нет грязи, как у термитов. Измельченные фрагменты дерева, такие как грубые опилки, выбрасываются из галерей через уже существующие трещины или прорези, сделанные муравьями.Эти скопления — хороший показатель активности муравьев-плотников.

[возврат]

Пороховые жуки (PPB)

Пороховой жук — это термин, используемый для описания нескольких видов мелких (1 / 8-3 / 4 дюйма в длину) насекомых, сверлящих древесину, которые превращают древесину в мелкий, похожий на муку порошок. Во время кормления личинки прокусывают узкие извилистые туннели в древесине. Заражение обнаруживается после обнаружения небольших круглых «дырок» на поверхности древесины и скоплений опилок. Это выходные отверстия, используемые жуками, покидающими древесину после завершения своего развития.Недавно появившиеся взрослые особи спариваются и откладывают яйца на поверхности голой (необработанной) древесины или под ней. Крошечные только что вылупившиеся личинки зарываются в древесину и питаются от 1 до 3 лет, в зависимости от характеристик древесины. У вас больше шансов увидеть поврежденные ямы, чем у жуков, потому что взрослые особи недолговечны и активны в основном ночью.


«Дыры» и опилки порохового жука (townandcountrysolutions.com)

Двумя наиболее распространенными и разрушительными семействами жуков-порошков в Кентукки являются Lyctidae и Anobiidae.

Жук Lyctid Powderpost Beetle

Ликтидные пороховые жуки поражают только твердые породы дерева, например дуб, ясень, грецкий орех и гикори.


Ликтидный жук-столб (изображение: publish.illinois.edu)

Ликтиды редко поражают древесину, возраст которой превышает 5 лет, поэтому заражение обычно происходит в новых бревнах и пиломатериалах. Во многих случаях заражение присутствовало во время сбора урожая или вскоре после этого. Обычно зараженное изделие было изготовлено из необработанной древесины или древесины, которая была неправильно высушена или хранилась.

Анобиидный жук-столбик


Жук-анобиид (изображение: itp.lucidcentral.org)

Жуки-анобииды могут поражать как твердую, так и мягкую древесину, поэтому заражения могут быть обнаружены в тех же местах, что и жуки-Lyctid, а также в конструкционной древесине (балках, порогах, балках, стойках, черновых полах и т. Д.). Особенно подвержены атаке клен, бук, тополь и сосна.

Анобииды предпочитают заражать влажную древесину; поэтому заражения обычно начинаются во влажных, плохо проветриваемых помещениях, например, в подвальных помещениях, подвалах, гаражах и хозяйственных сараях.При благоприятных условиях влажности и температуры заражения могут распространяться вверх на стены и верхние уровни конструкции, а иногда и на мебель. Заражение может произойти в результате использования зараженной древесины или прилетающих с улицы жуков. Заражения развиваются медленно, но дерево может повторно заражаться год за годом. Это может привести к серьезным повреждениям.

Список литературы

2006. Г. Томассон, Дж. Капицци, Ф. Дост, Дж. Моррелл и Д. Миллер. Сохранение древесины и Учебное пособие по обработке изделий из дерева (http: // ir.library.oregonstate.edu/xmlui/bitstream/handle/1957/20518/em8403.pdf)

Защита древесины Категория 4b Учебное руководство для коммерческих специалистов, публикация Министерства сельского хозяйства штата Огайо по регулированию пестицидов от 08/03 (http://www.agri.ohio.gov/Public_Docs/Pest_Study_Material/4b%20Wood%20Preservation%20Study%20Guide.pdf)

[возврат]

Как термиты строят свои огромные структуры?

За последние 26 лет Дж. Скотт Тернер засыпал термитники пропаном, сканировал их лазером и заделывал гипсом.Он скармливал термитам микроскопические бусинки, давал насекомым флуоресцентную зеленую воду и даже пытался превратить поведение термитов в видеоигру.

Профессор физиологии животных в Колледже экологических наук и лесного хозяйства Университета Нью-Йорка в Сиракузах, этот стройный интеллектуал МакГайвер делает все это в поисках разгадки биологической загадки: как крошечные термиты строят такие впечатляющие структуры?

Одиночный термит может быть чуть больше луны с ногтем, его полупрозрачный экзоскелет так же уязвим для солнечного света, как ребенок в шлепках раздавит его.Но в группах по миллион или два термиты — грозные архитекторы, строящие холмы, которые могут достигать 17 футов (5 метров) и выше. Примерно 33 фунта (15 кг) термитов в типичном кургане в среднем за год перемещают четверть метрической тонны (около 550 фунтов) почвы и несколько тонн воды.

Термиты также «выращивают» симбиотический гриб, который занимает в восемь раз больше гнезда, чем насекомые. А некоторые термиты съедают столько травы каждый год, как корова весом 880 фунтов (400 кг).

Подобно муравьям, пчелам и другим социальным насекомым, термиты живут в обществах, где коллективная сила колонии намного превосходит индивидуальную. Быть частью сверхорганизма дает крошечным термитам сверхспособности. Но термитник похож на строительную площадку без мастера — ни один термит не отвечает за проект. Есть ли «коллективный план», закодированный в коллективном сознании колонии? Этот вопрос мучил Тернера на протяжении многих лет.

В дополнение к экспериментам в курганах Тернер разрабатывает компьютерное моделирование, чтобы исследовать более глубокие закономерности в поведении термитов.Было бы неправильно сказать, что он искал психику суперорганизма, но это не полностью раскрыло бы богатство всех других вещей, которые он заметил на этом пути, включая ключи к разгадке того, как люди могут строить больше. энергоэффективные здания, способы создания роботов для строительства в таких местах, как Марс, и даже своеобразное поведение термитов, которое может помочь нам понять, как работает наш мозг.

Термиты общаются друг с другом с помощью прикосновений и вибраций.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Всегда готов к восстановлению

Тернер проводит свои полевые работы среди полузасушливых саванн северной Намибии на государственной исследовательской станции под названием Оматьенн — слово, означающее молнию на местном языке гереро. Конечно же, во время дневной экскурсии по ферме горизонт заполнен толстыми темными облаками, которые вскоре прорезаются электричеством.

«Жизнь термитов — это гонка против дождя», — говорит Тернер. На создание термитных курганов может потребоваться от четырех до пяти лет, но действительно сильный ливень может вызвать обрушение трети курганов.Поэтому термиты всегда спешат восстановить свои курганы так же быстро, как погода их разрушает.

Чтобы продемонстрировать процесс восстановления, Тернер использует шнек, инструмент, похожий на большой штопор, чтобы прорезать твердую, как скалу, поверхность насыпи. Когда он вытаскивает сбоку шестидюймовую (15-сантиметровую) пробку с грязью, из норы вываливаются термиты. Солдаты раздуваются веером, сжимая челюсти, готовые к бою, а рабочие с ртами, полными грязи, бегут, чтобы заткнуть дыру. Как они узнают, что в кургане есть дыра?

Термиты — «детекторы новизны», настроенные на волнение и всегда начеку, — говорит Тернер.(Когда нет внешней стимуляции, термиты иногда стоят небольшими группами, массируя антенны друг друга.) Эксперименты в лаборатории Тернера показывают, что они реагируют на легкие движения воздуха и изменения влажности и концентрации газов, таких как углекислый газ.

При первых признаках беспокойства термит бежит, чтобы сообщить новости прикосновением и вибрацией. Взволнованные термиты наполняют рты грязью и устремляются к источнику проблемы. Суматоха привлекает еще больше термитов с большим количеством грязи, и в течение часа или около того яма залатывается.

Скотт Тернер вглядывается в гипсовую повязку термитника, чтобы задуматься над его архитектурой.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Заглядывать внутрь

Единственный способ увидеть этот суперорганизм термитов в действии — это оторвать край холма. И вот однажды утром Тернер вместе с энтомологом Юджином Марэ из Национального музея Намибии едет на экскаваторе на испытательные поля.Одним махом экскаватор снимает верхушку насыпи, а затем точно разбирает все остальное, как будто срывает стены с кукольного домика.

Термиты недовольны тем, что их стены внезапно исчезли, и они отчаянно роятся вокруг обнаженной конструкции. Марэ выбивает кусок плотной почвы размером с раздавленный футбольный мяч — покои королевы.

После многократных ударов киркой капсула внезапно раскрывается, обнажая блюдце диаметром около пяти дюймов (почти 13 сантиметров), в котором находится королева.Ее вспотевшее тело распухло до размеров человеческого пальца. Группа рабочих разносит яйца, которые она производит, — с поразительной скоростью, каждые три секунды — в ближайшие питомники, в то время как другие кормят и чистят ее.

Сама королева, некогда относительно нормального размера, сохранила свои прежние ноги, но теперь они почти бесполезны. Ее бледное тело пульсирует, жиры и жидкости карамельного цвета внутри кружатся под ее кожей.

Титул «королева» заставляет людей думать, что она отвечает за курган, но это заблуждение.«Королева не отвечает», — говорит Марэ. «Она действительно рабыня». Королева — воплощение сверхорганизма: один за всех и все за одного. Она находится в неволе яичников, производя сотни миллионов яиц за свою жизнь до 15 лет, чтобы заселить насыпь.

Термиты восстанавливают свои курганы целыми ртами грязи, когда они повреждены или погодные условия разрушают их.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Фермерство с грибами

Под камерой королевы находится самый большой орган суперорганизма: грибной сад. В симбиотических отношениях, насчитывающих миллионы лет, термиты покидают насыпь через длинные туннели для кормления и возвращаются со своими «кишками, полными пережеванной травы и древесины, которые они испражняют по возвращении, а другие рабочие собирают эти« псевдофекалии »в несколько лабиринтных грибных гребней, — объясняет Тернер.

Затем термиты засевают соту спорами грибка, которые прорастают и растворяют прочную целлюлозу в высокоэнергетической смеси частично переваренной древесины и травы.Для термитов гриб функционирует как своего рода внешний желудок, но гриб получает лучшую сделку. Укрывшись в сложных гребнях, сделанных термитами, и постоянно ухаживая за ним, гриб получает множество преимуществ, включая пищу, воду, укрытие и защиту.

На самом деле сделка настолько однобока, что ставит под сомнение, кто именно отвечает за отношения. В совокупности гриб колонии составляет почти 85 процентов общего метаболизма внутри насыпи, и Тернер предполагает, что гриб может посылать химические сигналы термитам, которые влияют — контролируют? — на то, как они строят насыпь.«Мне нравится говорить людям, что это, возможно, не сооружение, построенное термитами», — говорит он. «На самом деле это может быть структура, построенная из гриба».

Коллективная сила колонии термитов намного превосходит индивидуальную.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Жилые помещения

Это подводит нас к самому необычному органу: самому кургану. Вопреки распространенным представлениям, термитники — это не высотные жилые дома.Скорее, они являются «вспомогательными органами газообмена», по словам Тернера, предназначенными для удовлетворения дыхательных потребностей подземной колонии, расположенной на несколько футов (метр или два) ниже насыпи.

В течение многих лет исследователи смотрели на термитники и предполагали, что шпили работают как дымоходы, вытягивая горячий воздух вверх и наружу. Но Тернер обнаружил, что холмы больше похожи на легкие, вдыхая и выдыхая через стены, которые кажутся непроницаемыми, но на самом деле довольно пористыми.

Внутри насыпи ряд пузырьковых камер, соединенных с разветвленными проходами, поглощает изменения внешнего давления или ветра и пропускает их через насыпь.Чтобы регулировать состав газов и поддерживать стабильную среду в гнезде, термиты постоянно реконструируют насыпь в ответ на меняющиеся условия.

«Курган термитов похож на живое существо, — говорит Тернер, — оно динамично и постоянно поддерживается».

Королева (вверху справа) откладывает сотни миллионов яиц в течение своей жизни до 15 лет, чтобы заселить насыпь.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Влажные поцелуи

Изучая поведение термитов при строительстве, Тернер заметил, что его испытуемые, казалось, целуют друг друга, рот в рот, после сложного ритуала, который включал уход за собой и попрошайничество. С любопытством он добавил в их воду флуоресцентный зеленый краситель и обнаружил, что все эти «поцелуи» на самом деле были бригадой ведер, перекачивающих большое количество воды через насыпь. Термит может выпить половину своего веса в воде, поспешить в более сухую часть насыпи и передать ее другим термитам.Помимо восстановления баланса влажности насыпи, перемещение всей этой воды резко меняет его форму.

Работа Тернера с термитами привлекла некоторых известных сотрудников, в том числе британского инженера Руперта Соара. Отчасти вдохновленный термитниками, Soar планирует построить энергоэффективные дома с пористыми стенами, которые будут использовать пассивную энергию ветра. Он также изучал использование методов строительства в стиле термитов, чтобы помочь роботам строить конструкции в удаленных местах, используя только местные материалы.

Тернер добавил флуоресцентный зеленый краситель в воду термитов, чтобы показать, как они переносят большие количества воды через насыпь.

Фотография Франтишека Штауда, National Geographic

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Групповой мозг

Термиты могут даже изменить то, как мы думаем о мышлении. В рамках исследовательского проекта Гарвардского института биологической инженерии Висса компьютерщики и робототехники посетили объект Тернера, чтобы наблюдать за поведением термитов с помощью ряда сложных сканеров и программного обеспечения.

Гарвардский профессор робототехники Радика Нагпал проводит аналогию между поведением термитов и мозгом. Отдельные термиты скорее реагируют, чем думают, но на групповом уровне они демонстрируют своего рода познание и осведомленность о своем окружении. Точно так же в мозгу отдельные нейроны не думают, но мышление возникает в связи между ними. (Отдельные нейроны, например, могут распознавать бейсбольную биту и запах хот-догов, но работая согласованно, они сообщают вам, что вы на бейсбольном матче.)

Команда Нагпала поставила десятки экспериментов, чтобы попытаться выяснить, где именно возникает это коллективное познание. «Какую программу они запускают?» размышлял физик из Гарварда Джастин Верфель, сравнивая термитов с роботами. «Можем ли мы получить стохастическую модель автомата без состояния, у которого нет памяти, но который реагирует на все, что он встречает?»

Нагпал, Верфель и Кирстин Петерсон, также из Гарварда, недавно использовали поведение термитов в качестве модели для создания небольшого роя роботов (названных TERMES), которые собирают конструкцию без каких-либо инструкций.

«Это система, в которой сложность имеет существенное значение», — говорит Тернер о поведении термитов. «Если вы не уловите сложность, нет никакой надежды понять ее». Итак, поиски неуловимого разума в кургане продолжаются.

Лиза Маргонелли — старший научный сотрудник Фонда Новой Америки и автор книги «Нефть в мозгу: долгое странное путешествие нефти в ваш резервуар». Она работает над новой книгой о термитах.

Термитная реакция: алюминий реагирует с оксидом железа (III)

Эту химическую реакцию можно использовать для демонстрации экзотермической реакции, однократной реакции замещения или окислительно-восстановительной реакции, а также связи между ∆H, рассчитанной для этой реакции с использованием теплоты образования и закон Гесса и вычисление ∆H для этой реакции с использованием q rxn = mc∆T и молей ограничивающего реагента.Эта реакция также иллюстрирует роль энергии активации в химической реакции. Термитная смесь должна быть нагрета до высокой температуры, прежде чем она вступит в реакцию.

Чтобы определить, сколько тепловой энергии выделяется в этой реакции, можно использовать значения теплоты пласта и закон Гесса.

http://www.ilpi.com/genchem/demo/thermite/index.html

Вещество H f o (кДж / моль)
Fe 2 905 3 (т) -822.2
Al (s) 0
Al 2 O 3 (s) -1,669,8
Fe (s) По определению, по определению H f o элемента в его стандартном состоянии равно нулю.

2 Al (s) + Fe 2 O 3 (s) -> 2Fe (s) + Al 2 O 3 (s)

H для этой реакции представляет собой сумму H f o продуктов — сумма H f o продуктов (умножение каждого на их стехиометрический коэффициент в сбалансированном уравнении реакции), т.е.e .:

H o rxn = (1 моль) (H f o Al2O3 ) + (2 моль) (H f o Fe ) — (1 моль ) (H f o Fe2O3 ) — (2 моль) (H f o Al )

H o rxn = (1 моль) (- 1,669,8 кДж / моль ) + (2 моль) (0) — (1 моль) (- 822,2 кДж / моль) — (2 моль) (0 кДж / моль)

H o rxn = -847,6 кДж

Плавление температура железа составляет 1530 ° C (или 2790 ° F).

Цели обучения

1. Химическая реакция в этой демонстрации является примером экзотермической реакции, ∆H rxn отрицательна.

2. Чтобы инициировать эту реакцию, необходимо подвести энергию активации (тепло).

3. В результате химической реакции выделяется тепло, и «окружающая среда» получает тепло.

4. Значения теплоты пласта, ∆H ° f , можно использовать для расчета ∆H этой реакции с использованием закона Гесса.

5.∆H этой реакции можно оценить, измерив массу термитной смеси, зная начальную и конечную температуру и удельную теплоемкость, вычислив q реакции , затем вычислив ∆H реакции .

6. Эта реакция иллюстрирует металлургию железа.

Эту демонстрацию может проводить только обученный демонстратор лекций по химии. Химическая реакция в этой демонстрации очень экзотермична, и необходимо соблюдать крайние меры безопасности, чтобы минимизировать риск для членов аудитории.Используйте только минимальное количество реагентов, подходящее для иллюстрации реакции. На выполнение этой демонстрации дайте около 10 минут.

Может ли анализ стабильного изотопа 13C выявить обеспечение незаменимыми аминокислотами кишечных микробов, ассоциированных с термитами?

, 1 , 2 и 1

Paul A. Ayayee

1 Департамент эволюции, экологии и биологии организмов, Государственный университет Огайо, Колумбус, Огайо, США

Susan C. Jones

2 Департамент энтомологии, Государственный университет Огайо, Колумбус, Огайо, США

Заки Л.Сабри

1 Департамент эволюции, экологии и биологии организмов, Государственный университет Огайо, Колумбус, Огайо, США

Академический редактор: Хауке Смидт

1 Департамент эволюции, экологии и биологии организмов, Государственный университет Огайо , Колумбус, Огайо, США

2 Департамент энтомологии, Государственный университет Огайо, Колумбус, Огайо, США

Автор, отвечающий за переписку.

Поступило 21 мая 2015 г .; Принято 7 августа 2015 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение, воспроизведение и адаптацию на любом носителе и для любых целей при условии, что это правильно указано.Для указания авторства необходимо процитировать первоначального автора (ов), заголовок, источник публикации (PeerJ) и либо DOI, либо URL-адрес статьи. Эта статья цитируется другими статьями в PMC.
Дополнительные материалы

Таблица S1: Сводные исходные калиброванные данные 13 C Источник образца и все средние межлабораторные калиброванные значения незаменимых аминокислот ( δ 13 C EAA ), использованные в этом исследовании. Средние значения основаны на 2 технических повторах для каждого биологического образца и 3 технических повторах для эталонных образцов грибов, бактерий и растений.

DOI: 10.7717 / peerj.1218 / supp-1

Таблица S2: Проверка классификации моделей и образцов для второго дискриминантного анализа в Апостериорные вероятности образцов классификатора (грибы, бактерии и растения) и образцов экспериментальной группы, использованные в графике прогнозной модели в. (Лямбда Уилкса = 0,09, P

DOI: 10.7717 / peerj.1218 / supp-2

Таблица S3: Проверка классификации моделей и образцов для второго дискриминантного анализа в

DOI: 10.7717 / peerj.1218 / supp-3

Abstract

Предполагается, что кишечные микробы насекомых обеспечивают множество функций питания, включая обеспечение незаменимыми аминокислотами (EAAs). Тем не менее, демонстраций обеспечения EAA в микробных системах кишечника насекомых мало. В этом исследовании мы исследовали, получают ли восточные подземные термиты Reticulitermes flavipes EAA из своей кишечной микробиоты. δ 13 C Данные EAA из туши термитов, фильтрата кишечника термитов и пищевых (древесных) образцов были определены после анализа стабильных изотопов 13 C.Образцы туши термитов (-27,0 ± 0,4 ‰, среднее ± стандартная ошибка) значительно отличались от образцов фильтрата кишечника термитов (-27,53 ± 0,5 ‰), но не от древесной диеты (-26,0 ± 0,5 ‰) ( F (2, 64) = 6, P <0,0052). δ 13 C EAA — смещения между образцами термитов и рационом предполагают возможное недиетическое поступление EAA. Прогностическое моделирование выявило ассоциированные с кишечником бактерии и грибы, соответственно, в качестве потенциальных основных и второстепенных источников EAA как в образцах туши термитов, так и в образцах фильтрата кишечника, на основании данных δ 13 C EAA для четырех и трех EAA от репрезентативных бактерий, данные о грибах и растениях.Однако древесная диета была классифицирована моделью как по происхождению грибковая, а не растительная. Это связано с поражением древесной диеты грибами в колонии термитов. Это снижает уверенность в том, что кишечные микробы (бактерии и грибки) могут быть отнесены к источникам EAA для термитов-хозяев. Несмотря на это ограничение, это исследование предоставляет предварительные данные в поддержку гипотетического обеспечения EAA кишечными микробами, а также исходные данные / рамки, на основе которых можно провести дальнейшую работу для окончательной проверки этой функции.

Ключевые слова: Незаменимые аминокислоты, Микробиом кишечника, Reticulitermes flavipes , 13 Анализ С-стабильных изотопов, Симбиоз

Введение

Связи между термитами и их кишечными микробами являются одними из наиболее хорошо изученных симбиозов. Большинство низших термитов (все семейства, кроме Termitidae) питаются древесиной и питаются этим ограниченным азотом рационом (Mattson, 1980), полагаясь на кишечные микробы, которые могут фиксировать атмосферный азот (Lilburn et al., 2001; Меути, Джонс и Кертис, 2010 г.). Термиты неспособны удовлетворить потребности в питательных веществах, богатых азотом, метаболитов, таких как белки, в отсутствие этих микробов. Термиты также полагаются на кишечные микробы для метаболизма тканей растений, в основном состоящих из целлюлозы, в усвояемый углерод. Переваривание целлюлозы и гемицеллюлозы связано с консорциумом термитов, бактерий и целлюлаз, происходящих от протистов, которые в конечном итоге высвобождают углерод в тканях растений (Scharf et al., 2011; Tartar et al., 2009; Warnecke et al., 2007). Свидетельства передачи 13 C-метаболита между простейшими и ассоциированными кишечными бактериями у термитов влажного дерева пустыни, Paraneotermes simplicicornis, дополнительно подтверждают поток питательных веществ в кишечнике термитов после разложения 13 C-целлюлозы ассоциированными простейшими (Карпентер) и др., 2013). Дополнительная специфическая для микробов функция, которая приносит пользу термитам-хозяевам, — это ацетогенез / фиксация углекислого газа (Breznak & Kane, 1990; Pester & Brune, 2006).Вместе азотфиксация и ацетогенез обеспечивают соответственно аммиак и ацетат, которые хозяин может использовать для биосинтетических и метаболических процессов. Поглощение кислорода и удаление избыточного водорода посредством метаногенеза — это дополнительные специфические для микробов функции, которые необходимы для поддержания физиологических и биохимических условий в кишечном микроокружении, гарантируя, что вышеупомянутые процессы могут продолжаться (Brune & Friedrich, 2000).

Важным аспектом экологии питания древесных насекомых является приобретение незаменимых аминокислот (EAAs), поскольку они не могут быть произведены хозяином de novo (Douglas, 2013).Проктодальный трофалаксис (передача содержимого кишечника между сородичами через рот и анус), важный признак колонии, считается одним из средств, с помощью которых термиты приобретают EAA (Nalepa, Bignell & Bandi, 2001). Вкратце, частично переваренные и непереваренные материалы (с мертвыми и живыми микробными фракциями) попадают в задний проход членов колонии и используются для инокуляции или переваривания (Kitade, 2004). Считается, что инокуляция более актуальна для недавно вылупившихся (вылупившихся) и линявших (межстадиальный рост) членов колонии, а пищеварение у рабочих является нормой (Kitade, 2004).Аналогичным образом, заметно более высокая нормализованная интенсивность 13 C-меченных EAA, обнаруженная в жидкостях просвета средней кишки по сравнению с передней и задней кишкой через 24 часа после кормления 13 C-целлюлозой во влажных древесных термитах ( Hodotermopsis sjostedti ) объясняется проктодальным трофаллаксисом и последующим перевариванием микробных фракций (Tokuda et al., 2014). Еще предстоит окончательно установить, что термиты приобретают и ассимилируют EAA из кишечных микробов, поскольку были взяты образцы только жидкости просвета кишечника, но не реальной ткани термитов.

В этом исследовании мы исследовали получение EAA из ассоциированной кишечной микробиоты восточного подземного термитника, Reticulitermes flavipes, , используя естественные вариации в соотношениях EAA 13 C / 12 C бактерий, грибов, и растения. Предпосылка этого подхода двоякая. Во-первых, поскольку насекомые неспособны к биосинтезу de novo EAA и полагаются исключительно на пищевые источники, C-сигнатура 13 (определенная с помощью масс-спектрометрии изотопного соотношения) EAA у насекомого-потребителя ( δ 13 C Потребительский EAA ), как ожидается, будет примерно соответствовать диете ( δ 13 C Диетический EAA ) с небольшим изменением в соотношении 13 C / 12 C стабильных изотопов в углеродном скелете именно этот EAA (Caut, Angulo & Courchamp, 2008; McMahon et al., 2010; Newsome et al., 2011). Изотопная разница между потребительским δ 13 C EAA и диетическим δ 13 C EAA (дано дельта-нотацией; Δ δ 13 C = δ 13 13 Потребительский EAA δ 13 C Диетический EAA ) оценивается в пределах 1 от диетического δ 13 C EAA . Любое значительное отклонение от ожидаемого Δ δ 13 C 1 предполагает возможность альтернативных или дополнительных источников EAA (Newsome et al., 2011; Tieszen et al., 1983).

Вторая предпосылка основана на том факте, что растения, бактерии и грибы — единственные организмы, способные синтезировать EAA и заменимые аминокислоты de novo . Кроме того, бактерии, грибы и растения имеют уникальные и отличные сигнатуры EAA в результате различных биосинтетических путей и процессов, которые в конечном итоге приводят к различным соотношениям стабильных изотопов 13 C / 12 C. Эмпирически продемонстрированы различные сигнатуры δ 13 C EAA в этих группах (Larsen et al., 2009) и использовались в нескольких экологических исследованиях (Larsen et al., 2011; Larsen et al., 2013; Vokhshoori, McCarthy & Larsen, 2014).

Таким образом, согласно первой посылке, определенный коэффициент дискриминации / смещения (Δ δ 13 C) больше 1 между δ 13 C EAA потребителя и его диеты, предполагает, что возможность дополнительного / альтернативного источника EAA для потребителя. Вторая предпосылка позволяет идентифицировать возможный способствующий источник в рамках прогностической модели на основе уникальных сигнатур растений, бактерий и грибов δ 13 C EAA .Важно подчеркнуть, что определение С-смещения 13 служит только для определения использования недиетических EAA, если таковые имеются, а не для определения биосинтетического происхождения таких недиетических EAA.

В этом исследовании мы исследовали 13 C-смещение между термитами и их пищевыми субстратами и оценили биосинтетический вклад растений, бактерий и грибов в сигнатуру термитов δ 13 C EAA . Фактические ткани насекомых в дополнение к жидкостям просвета кишечника были исследованы, чтобы окончательно определить включение микробных EAA в тело термитов.

Материалы и методы

Насекомые

R. flavipes происходили из Ориента, Огайо (39 ° 46′19,99 ″ с.ш., 83 ° 09′22,30 ″ з.д.) и содержались в лабораторной колонии в пластиковом контейнере, снабженном крышку и снабжали древесиной (смесь древесной мульчи и сосны ( Pinus spp.)), которую периодически смачивали дистиллированной водой. Эти колонии содержались в лаборатории доктора Сьюзен Джонс. Колония термитов произошла от единственной инбредной колонии, которая была создана в мае 2010 года путем спаривания одного деалата самца и самки, и поддерживалась при комнатной температуре (∼22 ° C ± 2 ° C) в темноте в условиях окружающей лаборатории. условия.

Сбор и подготовка образцов

После 8 недель кормления 50 рабочих были удалены из колонии и стерилизованы поверхности путем промывания один раз в 10x Coverage Plus (Steris, Mentor, Огайо, США) и два раза в стерильной дистиллированной воде. Всего было получено 5 образцов термитов ( n = 5, каждая из 10 объединенных рабочих). Вся пищевая система была снята с каждого рабочего и помещена в 1x фосфатно-солевой буферный раствор (PBS). Оставшуюся тушку термитов поместили в 1.Пробирка Эппендорфа 5 мл (Eppendorf, Hauppauge, New York, USA). Таким образом, каждый образец термитов был разделен на тушу термитов ( n = 5) и его внутреннюю фракцию ( n = 5). Объединенные кишки термитов гомогенизировали в PBS и фильтровали через мембранный фильтр 0,45 мкм (EMD Millipore, Биллерика, Массачусетс, США) для удаления остатков насекомых. Фильтраты кишечника хранили при -80 ° C в течение 48 ч перед лиофилизацией. Образцы древесины ( n = 4) из колонии термитов также измельчали ​​в крупнозернистый порошок в кофемолке и замораживали при -80 ° C в течение 48 часов перед лиофилизацией.Затем образцы термитов и древесины были отправлены в Центр стабильных изотопов (SIF) в Калифорнийском университете в Дэвисе, Дэвис, Калифорния, США, для анализа 13 C-стабильных изотопов.

Анализ стабильных изотопов EAA

Лиофилизированные образцы термитов и древесины были подвергнуты кислотному гидролизу и дериватизации, что привело к добавлению известного углеродного остатка к интересующим аналитам (Walsh, He & Yarnes, 2014). Впоследствии была проведена поправка на углерод, не связанный с аналитами, чтобы исправить добавление углерода в процессе дериватизации (Doherty, Jones & Evershed, 2001; Walsh, He & Yarnes, 2014).Примерно 0,2–0,5 мкл аликвот дериватизированных образцов вводили в лайнер без разделения при 250 ° C со скоростью потока гелия 2,8 мл / мин. Специфический для соединения изотоп 13 Анализ C-аминокислот (CSI- 13 C AA ) проводили с использованием газового хроматографа TRACE GC Ultra (GC; Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA), сопряженного с Delta V Масс-спектрометр с изотопным соотношением Advantage через GC Combustion Interface III (Thermo Electron, Бремен, Германия) с использованием капиллярной колонки с высокой полярностью VF-23ms (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США).Температуры в печи сжигания и восстановительной печи составляли 950 ° C и 650 ° C соответственно. δ 13 C изотопные содержания представлены как значения δ 13 C относительно стандартной Венской шкалы Pee Dee Belemnite (V-PDB). δ 13 C EAA количественно определено по тушам термитов, фильтратам из кишечника термитов и образцам древесины после поправки на неанализируемые вещества относительно внутренних стандартов аминокислот и использовано в статистическом анализе.

Статистический анализ

Анализ смешанной модели и средние разделения (тест Стьюдента t ) были выполнены для данных δ 13 C EAA с использованием JMP 10 (SAS Inc., Северная Каролина, США). Общее 13 C-смещение между образцами термитов ( δ 13 C Termite ) и образцов древесины ( δ 13 C Wood ) было определено как Δ δ 13 C = ( δ 13 C Термит δ 13 C Дерево ). Индивидуальные образцы 13 C-смещение через EAA между термитами и образцами древесины было определено как Δ δ 13 C EAA = ( δ 13 C Termite EAA δ 13 C Дерево EAA ).

Калибровка и проверка модели

Межлабораторная калибровка была проведена для минимизации инструментальной ошибки и / или изменчивости между δ 13 13 C EAA данными нашего исследования и данными Ларсена и др. (2013) для репрезентативных грибов ( n = 9), бактерий ( n = 11) и растений ( n = 12). Прогностическая модель была проверена с использованием эталонных образцов бактерий, грибов и растений в качестве классификаторов для определения отличимости каждой группы.Кроме того, данные δ 13 C EAA , полученные от гриба Fusarium solani ( n = 2), использованные в предыдущем исследовании и проанализированные в том же учреждении, что и эти образцы, были использованы для дальнейшей проверки разделение классификаторов по модели на основе конкретных EAA, использованных в исследовании.

После этого был проведен контролируемый дискриминантный анализ для определения групповой принадлежности образцов термитов (фильтрат туши и кишечника) и образцов древесины к соответствующим группам классификаторов (Larsen et al., 2013). Классификация обучающих данных и выборок проводилась с использованием прогнозов без складывания ножей. Анализ линейной дискриминантной функции (LDA) проводился с использованием пакета R MASS (Venables & Ripley, 2002). Мы рассматривали образцы древесины как прогностические факторы при прогнозном моделировании, а не как классификаторы.

Заявление об этике

При проведении этого исследования права животных не были нарушены, а условия соответствовали рекомендациям Управления ответственной исследовательской практики Университета штата Огайо.

Результаты

δ 13 C всех EAA были определены количественно, и только те, которые прошли проверку качества (имеющие четкие и неперекрывающиеся пики, полученные из капиллярной колонки ГХ), были отобраны для дальнейшего анализа. δ 13 C EAA Данные были получены для изолейцина, лейцина, валина, фенилаланина, лизина и треонина из всех образцов (). Однако полные данные δ 13 C EAA были доступны только для изолейцина, валина, фенилаланина и лизина во всех образцах.Данные о лейцине δ 13 C были недоступны для трех из пяти образцов фильтрата кишечника термитов из-за непрохождения контроля качества (отсутствие четких и неперекрывающихся пиков, полученных на капиллярной колонке ГХ). Аналогичным образом, данные о треонине δ 13 C были недоступны для четырех из пяти образцов фильтрата кишечника термитов. Треонин был исключен из всех дальнейших анализов. Лейцин, однако, использовался при расчете 13 C-сдвига между образцами термитов и древесной диетой, потому что было два образца фильтрата кишечника термитов, для которых это можно было рассчитать относительно древесины; но был исключен из анализа прогнозной модели из-за отсутствия точек данных (Таблица S1).

Таблица 1

Сводка 13 C-данные для всех образцов.

Среднее значение δ 13 C EAA (среднее из двух технических повторений) образцов термитов и древесины после 13 C-анализа на установке стабильных изотопов Калифорнийского университета в Дэвисе, показывающее данные для всех измеренных EAA.

0
915,75 9015
Образцы Ile Leu Lys Phe Thr Val
Каркас Termite 1 −159 −29,69 −19,70 −26,84 −16,82 −27,40
Тушка термитов 2 −26,56 −29,841 −19,70 −26,56 −29,84 1 −26,56 −29,85 1 −26,56 −26,79
Туша термитов 3 −27,62 −31,20 −21,72 −27,25 −17,98 −28,92
1 −28,92
1 9115 9115 Termite carcass51 −24,37 −27,66 −16,46 −28,77
Тушка термитов 5 −26,11 −29,72 −20,04 1 − −29,72 −20,04 1 − −29,72 −20,04 1 − ,8
Фильтрат из кишечника Termite 1 −42,35 НЕТ −18,93 −25,37 НЕТ −27,08
Фильтрат из кишечника Termite 41 2 9015,25 911 −20.80 −28,16 Н / Д −27,68
Фильтрат кишечника термитов 3 −31,30 −35,33 −18,05 −27,47
Фильтрат кишечника термитов 4 −32,96 НЕТ −19,78 −27,40 НЕТ −27,05
Фильтрат кишечника термитов 5 1 −32,96 21,98 −27.92 −20,03 −27,41
Древесина 1A −21,54 −26,27 −19,49 −26,35 −18,96 3 −24,83

1
−24,83 −30,26 −24,46 −29,78 −24,67 −29,53
Древесина 2B −23,78 −29,66 −201641 −5 −29,66 −201641 −20115 9015,4974

δ 13 C EAA сводка анализа и 13 C-смещение (Δ δ 13 C EAA ) между образцами термитов и древесной диетой

Общая модель была значимая ( F (14,52) = 13,7, P <0,0001, R-квадрат = 0,80), со значимой группой ( F (2,64) = 6,0, P <0,0052 ) и аминокислота ( F (4,62) = 35, P <0.0), а также значимое взаимодействие группы * аминокислот ( F (8,58) = 5,1, P <0,0001). Фильтрат кишечника термитов (-27,53 ± 0,5) (среднее ± стандартное отклонение) значительно отличался от древесной диеты (-26 ± 0,5 ‰) и туши термитов (-27,0 ± 0,4 ‰) (). Тушка термитов и древесная диета существенно не отличались друг от друга. Образцы туши термитов и фильтрата кишечника термитов были соответственно -1,0 ± 0,4 ‰ и -2,3 ± 0,4 ‰ 13 обеднены углеродом по сравнению с древесной пищей ().

Таблица 2

Сводная статистика сравнений выборок.

(A) Среднее значение δ 13 C EAA и Δ δ 13 C-сдвиги между образцами термитов (фильтрат туши и кишечника) и древесной пищей. Показаны средние значения для образцов термитов ( n = 5) и древесины ( n = 4). Различные буквы означают значительную разницу между группами (тест студента t ) ( F (2,63) = 6.0, P <0,004). (B) Группа * среднее значение взаимодействия аминокислот δ 13 C Значения EAA для каждой аминокислоты во всех образцах ( F (8,58) = 5,1, P <0,0001) (студент t -тест).

911 Каркас Termite 9110 ± 0,4 (B)
(A) Образец δ 13 Данные C (Среднее ± стандартное отклонение) Δ δ 13 C
−1,0
Фильтрат кишечника термитов −28,3 ± 0,5 (A) −2,3
Дерево −26,0 ± 0,5 (B) 0
( F (2,64) = 6,0, P <0,0052)
941 Phe, Wood
(B) Аминокислота * группа δ 13 9055 данные (Среднее ± стандартное отклонение)
Иль, фильтрат кишечника термитов −32.87 ± 1 (Д)
Иль, Тушка термита −26.97 ± 1 (С)
Иль, дерево −23.69 ± 1.1 (В)
Leu, фильтрат кишечника термитов -33,76 ± 1 (E)
Leu, туша термитов -30,39 ± 1 (D, E)
Leu, Wood − 9015.03 ± 1,1 (D)
Lys, фильтрат кишечника термитов −19,90 ± 1 (A)
Lys, тушка термитов −21,02 ± 1 (A, B)
Lys, Wood −22,22 ± 1,1 (A, B)
Phe, фильтрат кишечника термитов −27,26 ± 1 (C)
Phe, туша термитов −26,91 ± 1 (C)
−27,63 ± 1,1 (C, D)
Val, фильтрат кишечника термитов −27.60 ± 1 (C)
Val, туша термитов −27,75 ± 1 (D)
Val, Wood −27,40 ± 1,1 (C)
( F (8 , 58) = 5,1, P <0,0001)

Схема 13 C-смещения пяти измерений EAA в образцах термитов относительно древесного рациона представлена ​​в. Представленные в 13 С-смещения не предназначены для выяснения биосинтетического происхождения EAA, а просто для того, чтобы определить, является ли рассчитанное Δ δ 13 C EAA между образцами термитов и древесиной указанием на использование не -питательные EAA (т.е., равно или больше 1 ‰). Вкратце, фенилаланин, лизин и валин из образцов термитов (фильтрат туши и кишечника) и древесный рацион существенно не отличались друг от друга; даже несмотря на то, что лизин в образцах термитов был на 13 C-обогащен по сравнению с лизином в древесной диете, а фенилаланин и валин в образцах термитов были на 13 C-обеднены по сравнению с древесной диетой () (). Изолейцин и лейцин из образцов фильтрата кишечника термитов были значительно обеднены углеродом на 13 по сравнению с тушей термитов и древесной пищей.Только изолейцин в образцах туши термитов был значительно обеднен углеродом на 13 по сравнению с древесной диетой () ().

δ 13 С-сдвиг между образцами термитов и древесной пищей.

δ 13 C-смещение (Δ δ 13 C EAA ) (обогащение или истощение) 5-ти пяти незаменимых аминокислот (EAA) в образцах туши термитов (термитов) и образцов фильтрата кишечника термитов относительно к древесной диете EAA; Δ δ 13 C EAA (‰) = ( δ 13 C Termite EAA δ 13 C Дерево EAA).( F (2,63) = 6,2, P <0,004). Показаны средние значения для 5 повторов на образец термитов (термит и фильтрат кишечника термитов) и 4 повтора для дровяной диеты. EAA представляли собой изолейцин (Ile), лизин (Lys), фенилаланин (Phe) и валин (Val). Планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки среднего.

Проверка прогностической модели и классификации образцов термитов EAAs

На графиках линейного дискриминантного анализа (LDA) области принятия решений 95% доверительных границ для каждой группы / классификатора изображены в виде эллипсов вокруг классификаторов и границ решений между группами / классификаторы в виде строк.После создания модели дискриминации мы предсказали апостериорные вероятности, то есть вероятность того, что конкретная выборка принадлежит той или иной из трех групп. Чем больше расстояние конкретного потребителя от центроида классификационной группы, то есть потенциального источника EAA, тем больше вероятность смешивания источников EAA. Учитывая различные показатели дискриминации между классификационными группами, мы интерпретировали дискриминантные оценки образцов термитов, выходящих за пределы 95% доверительного интервала источника пищи, древесины (растений), как убедительные признаки симбиотического обеспечения EAA.

Прогностическая модель была проверена на основе правильной классификации бактерий ( n = 11), грибов ( n = 9) и растений ( n = 12) по соответствующим группам ( F ( 8,54) = 25, P <0,0001; лямбда Уилка = 0,04, тест соответствия классификаторов при прогнозировании членства в группах предикторов) с использованием δ 13 C EAA значений EAA, изолейцин, фенилаланин, валин и лизин ().Кроме того, два тестовых образца грибов ( Fusarium solani ) были правильно классифицированы как грибы. Классификация этих грибковых образцов дополнительно подтвердила пригодность модели с использованием выбранных EAA (). Древесина не использовалась в обучающих данных (таблица S1), потому что нас интересовало, будет ли она правильно классифицирована с помощью классификатора растений. Апостериорные вероятности, связанные с модельными классификациями, суммированы как для модельных классификаторов, так и для образцов термитов и древесины в Таблице S2.

Первый дискриминантный анализ образцов термитов, бактерий, грибов и растений.

Прогностическое моделирование (LDA) с использованием данных δ 13 C EAA на основе трех групп классификаторов (растения ( n = 12), грибы ( n = 9) и бактерии ( n = 11)) и три группы предикторов (туша термитов ( n = 5), фильтрат из кишечника термитов ( n = 5) и древесная диета ( n = 3)) с использованием EAAs; изолейцин (Ile), лизин (Lys), фенилаланин (Phe) и валин (Val).Лямбда Уилкса = 0,09, P <0,0001; LD1 = 92,6%, LD2 = 7,4%. Области принятия решений 95% доверительных интервалов для каждой группы / классификатора изображены в виде эллипсов вокруг классификаторов, а границы решений между группами / классификаторами - в виде линий.

Два образца древесины попали в 95% доверительный интервал принятия решения классификатора грибов. Это указывает на возможное поражение древесных материалов грибком. Оставшийся третий образец древесины находился между границами принятия решения по классификатору грибков и бактерий.Четыре образца туши термитов и два образца фильтрата кишечника термитов имели дискриминантные баллы в пределах 95% доверительной области принятия решения классификатора бактерий, что свидетельствует о возможном входном бактериальном EAA (). Один образец туши термитов находился в пределах 95% доверительной области принятия решения классификатора грибков, что указывает на присутствие грибкового EAA в этом образце (). Три образца фильтрата кишечника термитов находились за пределами диапазона принятия решения 95% -ного доверительного интервала бактериального классификатора, но находились в пределах решающей границы бактериального классификатора.Это сделано для предположения вероятного попадания в эти образцы бактериального EAA (). Смещение этих образцов фильтрата кишечника термитов объясняется их 13 содержанием C-обедненного изолейцина (Таблица S1).

Производительность модели классификации без изолейцина для всех образцов была исследована из-за опасений по поводу влияния изолейцина на смещение образцов на графике LDA (). Образцы бактерий, грибов и растений были правильно разделены на отдельные группы ( F (8,54) = 28.9, P <0,0001; Лямбда Уилка = 0,06, тест соответствия классификаторов для прогнозирования групповой принадлежности предикторов) (Таблица S3). Как и в предыдущем анализе, образцы тестируемого гриба F. solani были точно так же правильно классифицированы как грибковые по происхождению (), что дополнительно подтвердило модель и классификацию в отсутствие изолейцина. Исключение изолейцина из модели привело к размещению четырех образцов фильтрата кишечника термитов в пределах области принятия решения с 95% доверительным интервалом классификатора бактерий, а пятого — в области принятия решения классификатора грибов ().Четыре образца туши термитов были классифицированы как бактериальные по происхождению, а три были расположены в зоне принятия решения в группе бактериального классификатора. Пятый образец туши термитов был классифицирован как грибной (). Классификация образцов туши и кишечника термитов в обеих моделях (и) была практически одинаковой (Таблица S3). Тем не менее, исключение изолейцина во втором анализе минимизировало расхождение между образцами и уменьшило перекос образцов на графике LDA ().Основываясь на данных 13 C-offset и результатах обоих анализов прогнозной модели, гипотеза о кишечном микробном EAA предварительно обоснована. Тем не менее, получение EAA термитами из внеклеточных древесно-разлагающих грибов остается дополнительной / альтернативной возможностью.

Второй дискриминантный анализ образцов термитов, бактерий, грибов и растений.

Прогностическое моделирование (LDA) с использованием данных δ 13 C EAA на основе трех групп классификаторов (растения ( n = 12), грибы ( n = 9) и бактерии ( n = 11)) и три группы предикторов (туша термитов ( n = 5), фильтрат из кишечника термитов ( n = 5) и древесная диета ( n = 3)) с использованием EAAs; лизин (Lys), фенилаланин (Phe) и валин (Val).Лямбда Уилкса = 0,09, P <0,0001; LD1 = 95,3%, LD2 = 4,6%. Области принятия решений 95% доверительных интервалов для каждой группы / классификатора изображены в виде эллипсов вокруг классификаторов, а границы решений между группами / классификаторами - в виде линий.

Обсуждение

Состав кишечного микробиома древесных термитов, таких как R. flavipes , разнообразен, и члены выполняют несколько ключевых важных функций, связанных с экологией питания хозяина. Было высказано предположение, что эти кишечные микробы обеспечат незаменимыми аминокислотами, но еще предстоит определить эмпирически.В этом исследовании мы стремились определить обеспечение кишечных микробов EAA для термитов-хозяев, используя естественные вариации в сигнатурах стабильных изотопов δ 13 C EAA между растениями, бактериями и грибами.

Первичной предпосылкой этого подхода является то, что термит δ 13 C EAA будет очень напоминать диетический δ 13 C EAA (древесина) в отсутствие микробиологического обеспечения. Хотя мы не определили существенной разницы между тушей термитов и диетой δ 13 C EAA δ 13 C = 1) (), наблюдались заметные различия в 13 C-смещении. структуры изолейцина, лейцина и лизина между термитами и древесной диетой ().Большинство низших термитов, питающихся древесиной, заметно обеднены углеродом на 13 по сравнению с термитами, питающимися грибами и питающимися почвой (Tayasu, 1998). Разложение целлюлозы под действием целлюлолитических процессов хозяина и микробов высвобождает углерод из древесины в кишечнике термитов (Watanabe & Tokuda, 2010). Однако помимо разложения целлюлозы в кишечнике термитов происходит множество микробных процессов, в том числе восстановительный ацетогенез (Brune & Friedrich, 2000), который влияет на 13 С-сигнатуры углерода, высвобождаемого из-за разложения целлюлозы, и углерода, окончательно включенного в ткани-хозяева насекомых.Предполагается, что более высокая частота микробного ацетогенеза по сравнению с метаногенезом у низших термитов, питающихся древесиной, с последующим поглощением вновь образованного и обедненного по C ацетата 13 , является ответственной за определенную отрицательную 13 C-дискриминацию между древесиной и древесиной. кормление низших термитов и их древесный рацион (Bignell et al., 1995; Tayasu, 1998). В то время как Δ δ 13 C EAA между тушей термитов и рационом не превышал положенного 1, δ 13 С-истощение ранее сообщалось между термитами и их древесной диетой на основе основной массы δ 13 Данные по C (Bignell et al., 1995; Таясу, 1998). Таким образом, для термитов, основываясь на разнообразном составе и функциональных возможностях микробиоты кишечника, возможно, 13 С-смещение 1 может быть достаточным, чтобы указать на нелетальное поступление EAA. Кроме того, индивидуальные вариации в 13 С-смещений по всем EAA между древесной диетой и образцами туши термитов и кишечного фильтрата, возможно, дополнительно указывают на добавление не диетических EAA, несмотря на общее 13 C-смещение на 1 () .

Исследование биосинтетического происхождения EAA в образцах туши термитов и кишечного фильтрата с использованием прогнозной модели классифицировало большинство образцов термитов как бактериальные по происхождению (и), а образцы рациона (древесины) как в основном грибковые.Анализ данных, с изолейцином и без него, продемонстрировал пригодность EAA, используемых для адекватного разделения грибов, бактерий и растений в прогностических моделях. К сожалению, не все EAA прошли контроль качества и поэтому не были доступны для использования в дальнейших анализах. Из 6 EAA, измеренных в образцах в этом исследовании, только 4 () и 3 () использовались в LDA. Частично это объясняется трудностями, присущими успешной дериватизации и аналитическим процессам, связанным с количественной оценкой данных δ 13 C EAA .Увеличение количества EAA, используемых в модели, существенно повысит разрешающую способность, а также повысит уверенность в последующих классификациях модели.

Несмотря на ограничение, касающееся количества и видов используемых EAA, результаты обеих прогностических моделей показывают умеренную поддержку утверждения о кишечных микробных источниках EAA для термитов-хозяев (). Однако эти результаты не являются окончательными и требуют дальнейшей проверки. Основными причинами этого являются отсутствие значительных отклонений углерода 13 между образцами термитов и тремя EAA в исследовании (лизин, валин и фенилаланин), а также классификация диеты (образцы древесины) как грибковой в прогнозной модели. (, Таблица S2).Это, возможно, говорит о том, что древесная диета была нарушена и не подходила для этих усилий. Наблюдалось, что рост грибов быстро настигает колонии лабораторных термитов, когда популяции либо малы, либо находятся в стрессовом состоянии (S Jones, личн. Комм., 2015). Классификация только одного из образцов туши термитов как грибковых имеет важное значение, но не умаляет бактериального происхождения EAA в других четырех образцах туши термитов (и).

Относительная значимость / важность поступления ЕАА грибов по сравнению с поступлением ЕАА бактерий не была целью этого исследования.Однако нельзя исключать грибковое происхождение EAA, поскольку грибы, ассоциированные с термитами, могут начать целлюлолитический процесс до приема пищи термитами, тем самым усиливая деградацию целлюлозы (Hyodo et al., 2003). Проглоченные грибы, в свою очередь, могут потребляться и перевариваться для получения ЕАА, о чем свидетельствует преимущественно грибковая сигнатура ЕАА в одном из образцов туши термитов. Этот сценарий не совсем маловероятен, поскольку грибковое происхождение EAA (как компонента входящего в состав кишечных микробов EAA) было ранее задокументировано у других насекомых, таких как одиночный, питающийся деревом Anoplophora glabripennis (Ayayee et al., под давлением).

Исходя из социальной структуры колоний R. flavipes и проктодального трофалаксиса между соседними колониями (Nalepa, Bignell & Bandi, 2001; Shimada et al., 2013), переваривание и ассимиляция микробных EAA после проктодальных переносов наиболее вероятно, путь попадания бактериального / микробного EAA, наблюдаемый в этом исследовании. В качестве альтернативы, прямая абсорбция микробами EAA через стенки брюшка задней кишки у термитов, вероятно, аналогична поглощению ацетата, продуцируемого микробами-резидентами задней кишки (Breznak & Kane, 1990).

Известно, что протисты, связанные с термитами, синергетически способствуют деградации целлюлозы (Scharf et al., 2011) и служат хозяевами как экто-, так и эндосимбиотических бактерий в просвете кишечника (Ohkuma, 2008). Мало что известно о способности протистов к биосинтезу незаменимых аминокислот в целом, но вполне вероятно, что, будучи эукариотами, они не имеют механизма, необходимого для биосинтеза EAA de novo (Ginger et al., 2010), но способны использовать EAA как субстрат для метаболизма.Остается окончательно определить, что ассоциированные с кишечником термитов протисты неспособны к биосинтезу EAA, и, таким образом, нельзя полностью исключить возможность того, что термиты могут приобретать EAA, производные от протистов. Однако известно, что протисты, ассоциированные с кишечником термитов, являются облигатными хозяевами множества экто- и эндосимбиотических бактерий, присутствующих в микробиомах термитов (Ohkuma, 2008). Функции этих ассоциированных с протистами бактерий включают азотфиксацию, восстановительный ацетогенез и метаногенез, а также ограниченную деградацию целлюлозы (Ohkuma, 2008).Эти ассоциированные бактерии в настоящее время считаются важными источниками метаболитов, таких как EAA, для их протистовых хозяев. Затем протисты вместе с ассоциированными бактериями впоследствии служат источниками EAA для термитов-хозяев при пищеварении.

В целом, это исследование демонстрирует применимость подхода 13 C-fingerprint для изучения биосинтетического происхождения EAA в системах насекомых-микробов. Необходимы дополнительные улучшения экспериментального плана (тщательный отбор экспериментальных диетических материалов), увеличенное количество образцов и оптимизированные процедуры / протоколы для получения данных δ 13 C EAA с помощью масс-спектрометрии изотопного соотношения установление роли кишечных микробов термитов как источников ЕАА.

Выводы

В итоге, это исследование предоставляет многообещающие доказательства в поддержку предполагаемого обеспечения кишечных микробов (бактерий и грибов) EAA у термитов. Хотя представленные здесь результаты не являются исчерпывающими, они служат базой для дальнейшей работы по более подробному изучению функций обеспечения микробного EAA. Наконец, представленные результаты обеспечивают основу / подход к исследованию обеспечения кишечных микробов EAA в аналогичной и другой симбиотической системе насекомых-микробов с использованием анализа стабильных изотопов δ 13 C.

Дополнительная информация

Таблица S1
Резюме необработанные откалиброванные 13 Данные C:

Источник образца и все средние межлабораторные калиброванные значения незаменимых аминокислот ( δ 13 C EAA ), использованные в этом исследовании . Средние значения основаны на 2 технических повторах для каждого биологического образца и 3 технических повторах для эталонных образцов грибов, бактерий и растений.

Таблица S2
Проверка классификации моделей и образцов для второго дискриминантного анализа в :

Апостериорные вероятности образцов классификатора (грибов, бактерий и растений) и образцов экспериментальной группы, использованных в графике прогнозной модели в.(Лямбда Уилкса = 0,09, P <0,0001).

Таблица S3
Проверка моделей и классификаций образцов для второго дискриминантного анализа в :

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить докторов наук. Агустину Муньос-Гарсия, Памеле Салливан и Брайану Карстенсу за отзывы во время подготовки рукописи. Мы также хотели бы поблагодарить доктора Томаса Ларсена за отзыв об анализе данных и выполнение межлабораторной калибровки, выполненной на эталонных образцах бактерий и грибов.Эта калибровка была проведена с использованием неопубликованных данных, полученных путем анализа некоторых из тех же репрезентативных микробных образцов из Larsen et al. (2013), на установке стабильных изотопов (SIF) в Калифорнийском университете в Дэвисе, Дэвис, Калифорния, США.

Заявление о финансировании

Университет штата Огайо за поддержку PAA и ZLS средствами для этого исследования. Исследовательская поддержка SCJ была частично из средств штата и федерального бюджета, выделенных Центру сельскохозяйственных исследований и разработок Огайо при Университете штата Огайо.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Дополнительная информация и заявления

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Вклад авторов

Пол А. Айайе задумал и разработал эксперименты, провел эксперименты, проанализировал данные, написал статью, подготовил рисунки и / или таблицы.

Этика

Следующая информация была предоставлена ​​относительно этических разрешений (т.e., утверждающий орган и любые ссылочные номера):

При проведении этого исследования права животных не были нарушены, и условия соответствовали руководящим принципам Управления ответственной исследовательской практики Университета штата Огайо.

Ссылки

Ayayee et al. (в печати) Ayayee P, Rosa C, Larsen T., Ferry JG, Felton G, Hoover K. Обеспечение необходимыми аминокислотами кишечными микробами неместного древесного насекомого. Экологическая энтомология. 2015 В прессе. [Google Scholar] Бигнелл и др.(1995) Бигнелл Д.Е., Эгглтон П., Нуньес Л., Томас К.Л. Термиты как посредники потоков углерода в тропических лесах: бюджеты выбросов углекислого газа и метана. В: Watt AD, Stork NE, Hunter MD, редакторы. Леса и насекомые. Кембридж: Чепмен и Холл; 1995. С. 109–134. [Google Scholar] Breznak & Kane (1990) Breznak JA, Kane MD. Микробный H 2 / CO 2 ацетогенез в кишечнике животных: природа и питательное значение. Письма о микробиологии FEMS. 1990; 87: 309–314. DOI: 10.1111 / j.1574-6968.1990.tb04929.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Брюн и Фридрих (2000) Брюн А., Фридрих М. Микроэкология кишечника термитов: структура и функция на микромасштабе. Текущее мнение в микробиологии. 2000. 3: 263–269. DOI: 10.1016 / S1369-5274 (00) 00087-4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Карпентер и др. (2013) Карпентер К.Дж., Вебер П.К., Дэвиссон М.Л., Петт-Ридж Дж., Хаверти М.И., Килинг П.Дж. Коррелированные SEM, FIB-SEM, TEM и NanoSIMS изображения микробов из задней кишки нижних термитов: методы in situ функциональных и экологических исследований некультивируемых микробов.Микроскопия и микроанализ. 2013; 19: 1490–1501. DOI: 10.1017 / S1431927613013482. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Caut, Angulo & Courchamp (2008) Caut S, Angulo E, Courchamp F. Факторы дискриминации (Delta 15 N & Delta 13 C) у всеядного потребителя: влияние диеты изотопное соотношение. Функциональная экология. 2008. 22: 255–263. DOI: 10.1111 / j.1365-2435.2007.01360.x. [CrossRef] [Ученый Google] Доэрти, Джонс и Эвершед (2001) Доэрти Г., Джонс В., Эвершед Р.П. Практические и теоретические соображения в области газовой хроматографии / горения / масс-спектрометрии отношения изотопов δ 13 C анализ малых полифункциональных соединений.Быстрые коммуникации в масс-спектрометрии. 2001; 15: 730–738. DOI: 10.1002 / rcm.270. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Дуглас (2013) Дуглас Э. Еще раз о микробных брокерах взаимодействия насекомых и растений. Журнал химической экологии. 2013; 39: 952–961. DOI: 10.1007 / s10886-013-0308-х. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Джинджер и др. (2010) Джинджер М.Л., Фриц-Лейлин Л.К., Фултон С., Канде В.З., Доусон СК. Промежуточный метаболизм у простейших: последовательное представление факультативного анаэробного метаболизма у эволюционно различных эукариот.Протист. 2010. 161: 642–671. DOI: 10.1016 / j.protis.2010.09.001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Hyodo et al. (2003) Hyodo F, Tayasu I., Inoue T., Azuma JI, Kudo T., Abe T. Дифференциальная роль симбиотических грибов в деградации лигнина и обеспечении кормов для термитов, выращивающих грибы (Macrotermitinae: Isoptera). Функциональная экология. 2003. 17: 186–193. DOI: 10.1046 / j.1365-2435.2003.00718.x. [CrossRef] [Google Scholar] Китаде (2004) Китаде О. Сравнение симбиотических фаун жгутиковых термитов и древесных тараканов из рода Cryptocercus .Микробы и окружающая среда. 2004; 19: 215–220. DOI: 10.1264 / jsme2.19.215. [CrossRef] [Google Scholar] Ларсен и др. (2011) Ларсен Т., Ларсен Дж., Вентура М., О’Брайен Д.М., Магид Дж., Ломштейн Б.А. Контрастные эффекты ограничения азота и дисбаланса аминокислот на круговорот углерода и азота у трех видов Collembola. Биология и биохимия почвы. 2011; 43: 749–759. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2010.12.008. [CrossRef] [Google Scholar] Ларсен и др. (2009) Ларсен Т., Тейлор Д.Л., Ли МБ, О’Брайен Д.М. Снятие отпечатков стабильных изотопов: новый метод определения происхождения аминокислот из растений, грибов или бактерий.Экология. 2009; 90: 3526–3535. DOI: 10.1890 / 08-1695.1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Ларсен и др. (2013) Ларсен Т., Вентура М., Андерсен Н., О’Брайен Д.М., Пятковски Ю., Маккарти, доктор медицины. Отслеживание источников углерода через водные и наземные пищевые сети с помощью дактилоскопирования стабильных изотопов аминокислот. PLoS ONE. 2013; 8: e1218. DOI: 10.1371 / journal.pone.0073441. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Lilburn et al. (2001) Лилбурн Т.Г., Ким К.С., Остром Н.Э., Бизек К.Р., Лидбеттер Дж.Р., Брезнак Дж. Фиксация азота симбиотическими и свободноживущими спирохетами.Наука. 2001; 292: 2495–2498. DOI: 10.1126 / science.1060281. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Mattson (1980) Mattson WJ. Травоядность в зависимости от содержания азота в растениях. Ежегодный обзор экологии и систематики. 1980; 11: 119–161. DOI: 10.1146 / annurev.es.11.110180.001003. [CrossRef] [Google Scholar] McMahon et al. (2010) МакМахон К.В., Фогель М.Л., Элсдон Т.С., Торролд С.Р. Фракционирование аминокислот изотопов углерода в мышцах рыб отражает биосинтез и изотопную маршрутизацию из пищевого белка. Журнал экологии животных.2010; 79: 1132–1141. DOI: 10.1111 / j.1365-2656.2010.01722.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Меути, Джонс и Кертис (2010) Меути, МЭ, Джонс С.К., Кертис П.С. δ 15 Дискриминация азота и чувствительность азотфиксации к изменениям пищевого азота в Reticulitermes flavipes (Isoptera: Rhinotermitidae) Экологическая энтомология. 2010; 39: 1810–1815. DOI: 10.1603 / EN10082. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Nalepa, Bignell & Bandi (2001) Nalepa CA, Bignell DE, Bandi C.Детритивория, копрофагия и эволюция пищеварительных мутуализмов у Dictyoptera. Insectes Sociaux. 2001; 48: 194–201. DOI: 10.1007 / PL00001767. [CrossRef] [Google Scholar] Newsome et al. (2011) Ньюсом С.Д., Фогель М.Л., Келли Л., Дель Рио С.М. Вклад прямого включения аминокислот из рациона и микробов в синтез белка у нильской тилапии. Функциональная экология. 2011; 25: 1051–1062. DOI: 10.1111 / j.1365-2435.2011.01866.x. [CrossRef] [Google Scholar] Окума (2008) Окума М. Симбиозы жгутиконосцев и прокариот в кишечнике низших термитов.Тенденции микробиологии. 2008. 16: 345–352. DOI: 10.1016 / j.tim.2008.04.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Pester & Brune (2006) Pester M, Brune A. Профили экспрессии генов fhs (FTHFS) подтверждают гипотезу о том, что спирохеты доминируют в восстановительном ацетогенезе в задней кишке низших термитов. Экологическая микробиология. 2006; 8: 1261–1270. DOI: 10.1111 / j.1462-2920.2006.01020.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Шарф и др. (2011) Шарф М.Э., Карл З.Дж., Сетхи А., Бусиас Д.Г. Многоуровневое синергетическое сотрудничество в переваривании лигноцеллюлозы термитов.PLoS ONE. 2011; 6: e1218. DOI: 10.1371 / journal.pone.0021709. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Шимада и др. (2013) Шимада К., Ло Н, Китаде О, Вакуи А., Маэкава К. Число целлюлолитических протистов резко возрастает и падает у королев и королей термитов во время основания колонии. Эукариотическая клетка. 2013; 12: 545–550. DOI: 10.1128 / EC.00286-12. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Tartar et al. (2009) Tartar A, Wheeler MM, Zhou XG, Coy MR, Boucias DG, Scharf ME. Параллельный метатранскриптомный анализ экспрессии генов хозяина и симбионта в кишечнике термитов Reticulitermes flavipes .Биотехнология для биотоплива. 2009; 2: 1–19. DOI: 10.1186 / 1754-6834-2-25. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Таясу (1998) Таясу И. Использование соотношений изотопов углерода и азота в исследованиях термитов. Экологические исследования. 1998. 13: 377–387. DOI: 10.1046 / j.1440-1703.1998.00268.x. [CrossRef] [Google Scholar] Tieszen et al. (1983) Tieszen LL, Boutton TW, Tesdahl KG, Slade NA. Фракционирование и оборот стабильных изотопов углерода в тканях животных: значение δ 13 C анализ рациона.Oecologia. 1983; 57: 32–37. DOI: 10.1007 / BF00379558. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Токуда и др. (2014) Tokuda G, Tsuboi Y, Kihara K, Saitou S, Moriya S, Lo N, Kikuchi J. Метаболомическое профилирование усвоения целлюлозы, меченной 13 C, у низших термитов: понимание функции симбионта кишечника. Труды Королевского общества биологических наук. 2014; 281: 20140990. DOI: 10.1098 / rspb.2014.0990. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Venables & Ripley (2002) Venables WN, Ripley BD.Современная прикладная статистика с S-PLUS. Vol. xi. Нью-Йорк: Спрингер; 2002. с. 495с. [Google Scholar] Вохшури, Маккарти и Ларсен (2014) Вохшури Н.Л., Маккарти М.Д., Ларсен Т. Реконструкция изотопов 13 C производства фитопланктона в прибрежной системе апвеллинга с использованием значений изотопов аминокислот прибрежных мидий. Серия «Морской экологический прогресс». 2014; 504: 59–72. DOI: 10,3354 / meps10746. [CrossRef] [Google Scholar] Уолш, Хе и Ярнес (2014) Уолш Р.Г., Хе С., Ярнес CT. Специфический для соединений анализ аминокислот 13 C и 15 N: быстрый метод на основе хлорформиата для экологических исследований.Быстрые коммуникации в масс-спектрометрии. 2014; 28: 96–108. DOI: 10.1002 / rcm.6761. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Warnecke et al. (2007) Warnecke F, Luginbühl P, Иванова N, Ghassemian M, Richardson TH, Stege JT, Cayouette M, McHardy AC, Djordjevic G, Aboushadi N, Sorek R, Tringe SG, Podar M, Martin HG, Kunin V, Dalevi D , Madejska J, Kirton E, Platt D, Szeto E, Salamov A, Barry K, Михайлова N, Kyrpides NC, Matson EG, Ottesen EA, Zhang X, Hernández M, Murillo C, Acosta LG, Rigoutsos I, Tamayo G, Green Б.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.