物理科技生物学-PHYICA

黄色疯狂蚂蚁的工人可以表现得像懒惰的蚁后长谷川埃利纳的,所以我们看着他们打架

生物 2021-10-19 00:03:31

作者:波林·莱南克尔和洛里·拉奇,《对话》 信用:韦斯山/谈话,抄送 入侵的蚂蚁世界是一个充满竞争的世界,充斥着领土之争和殖民地掠夺

黄色疯狂蚂蚁是世界上最糟糕的入侵物种之一,它们有一个特别有趣的特征:它们是已知的唯一一种拥有能繁殖的工蚁的入侵蚂蚁

工人繁殖对群体的社会动态有很大的影响

因此,我们观察并实验了200多只被圈养的黄蚁,以了解是什么触发了工蚁的繁殖,以及这一群体的潜在成本和收益

我们使用了一系列技术,包括移除蚁后和观察工蚁的行为,以及建立蚂蚁角斗士环来测试繁殖工蚁与其他蚂蚁的战斗情况

这不仅仅是为了好玩——了解蚂蚁的基本生物学,包括繁殖,可能会让我们更好地了解它们的成功,并定制管理程序来帮助拯救它们威胁的生态系统

王国生活 黄疯蚁被认为起源于亚洲南部或东南部,但已经蔓延到印度-太平洋的大部分地区,包括澳大利亚的几个地方

它们最出名的是它们在圣诞岛上造成的一连串生态效应,它们杀死了红蟹,导致了大规模的灭绝,比如介壳虫导致的树木死亡

由货船意外引入的黄色疯狂蚂蚁,随后以数十亿的数量繁殖,威胁着圣诞岛上每年的螃蟹迁徙

在圣诞岛、阿纳姆地和昆士兰州的几个地方,包括潮湿热带世界遗产区及其周边地区,人们正在试图控制或在当地根除它们

像蜜蜂和黄蜂一样,黄色疯狂蚂蚁是群居昆虫

在这些殖民地中,蚁后、工蚁和雄蚁都扮演着不同的角色

女王和工人都是女性

蚁后繁殖,而名副其实的工人是群体的劳动者,主要负责带来食物,照顾蚁后的后代和保卫群体

雄性的唯一角色是在临死前与女王交配

这种复杂的任务分工被认为是群居昆虫成功的关键

然而,在黄色的疯狂蚁群中,工人们挑战蚁后的生殖垄断,生产雄性

我们可以通过观察正常工人的腹部来区分卵巢活跃的工人和正常工人,因为卵子占据了更大工人腹部的空间,所以腹部会更大

当女王出现时,在我们的圈养种群中,通常只有不到20%的工人腹部过大

当我们移走女王时,多达一半的工人变得过大

我们在两个月后归还了女王,发现超大号工人的数量减少了

我们的发现与蚁后通过信息素抑制工蚁繁殖的想法一致,信息素是蚁群中影响工蚁行为和蚁群动态的许多化学信号之一

事实上,蚁后无法“嗅到”肥沃的土壤可能会让她遭到驱逐或处决

在这张照片中,最右边的工蚁有一个正常大小的腹部,而其他工蚁的腹部看起来很肿

作者:彼得·耶莱斯博士 与其说是疯狂,不如说是懒惰 那么,我们的黄色疯狂蚁后崇拜者的行为更像工人还是皇族?我们对超大号工人和普通工人的观察揭示了行为上的明显差异

在85%的观察中,普通工人在觅食,而在只有5%的观察中,可以看到体型过大的工人在寻找食物

大多数时候,超大号的工人是不动的,他们会躲在自己的窝里

当巢穴受到干扰时,这些体型过大的工蚁行动缓慢,没有表现出该物种被命名的快速、不稳定的行动

他们的行为更像女王,而不是工人

蚁群和资源防御是工人们的另一项重要任务,因为黄色的疯狂蚁群经常与本地蚂蚁竞争

为了测试这些行动迟缓的工蚁与普通工蚁在群体防御中的对比,我们在一个容器中放入了三名体型过大的工蚁,在另一个容器中放入了三名普通工蚁,并让每一组与一只魅力非凡的绿树蚁角斗士配对

普通规模的员工都很有领地意识和进取心

作者:彼得·耶莱斯 绿树蚁是土生土长的,以侵略性和领土性著称

我们的两个视频展示了超大号员工和普通员工的典型反应: 在第一个视频中,一只黄色的疯狂蚂蚁和一只绿色的树蚂蚁之间的每一次相遇都以绿色的树蚂蚁迅速撤退而告终,通常是在她的腿被黄色的疯狂蚂蚁咬了又拉之后

在第二个视频中,你可以看到,与第一个视频中的普通工人相比,体型过大的工人更不爱动,更不好斗,也更不容易与绿树蚁发生冲突

他们也不太可能杀死对手

看起来过大的工人很懒惰,在保卫殖民地方面没有效率

那么它们到底为什么会发生呢? 比如步行自动售货机 一般来说,蚁群需要工人来运作,只有蚁后才能产生这种种姓

在蚂蚁世界里,蚁后的死亡意味着蚁群的死亡

然而,如果女王在产卵后死去,包括一个注定成为女王的人,那么最终出现的处女女王可以与工人生产的雄性交配

这很重要,因为除非群体非常大,否则雄性不太可能出现

因此,尽管工人缺乏接收和储存精子的器官,但他们无性繁殖雄性的能力可能会延长群体的寿命

更重要的是,超大号的工蚁也能生产出不育的卵,作为蚁后和其他群体成员的食物

我们相信这些工人可能就像是在殖民地里行走的自动售货机,在不适合觅食的时候提供食物

我们还发现了眼睛不匹配的男性

这些长相奇怪的人可能一边有一只雌性眼睛,另一边有一只较小的雄性眼睛

这些个体可能是性别镶嵌体,男性和女性基因分散在他们的身体各处

这些个体是否像正常男性一样工作是一个有待进一步研究的问题

接下来呢? 研究人员不知道黄色疯狂蚂蚁繁殖的全部故事,但它可能是高度复杂和潜在的独特的

我们的研究有助于解开这个谜

对黄蚁的根除和控制项目将受益于对它们的生殖系统和行为的了解

它可以揭示,即使是一些工人和卵子——他们可能会被人类不经意地移动,或者在控制治疗后仍然存在——最终也会大量繁殖

同样,了解觅食行为对于规划杀虫诱饵很有用,因为有效的诱饵依赖于觅食蚂蚁将诱饵带回蚁群与蚁后和幼虫分享

我们毫不怀疑,未来的基因工作和实验将进一步阐明黄蚁迷人的生殖生物学

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

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