物理科技生物学-PHYICA

助手久草在线网的豚草甲虫与它们的母亲分享繁殖

生物 2022-01-31 00:03:14

按边界 成年女性

食蚊鱼没有独特的雌性等级,原则上所有的雌性都有繁殖能力

信用:彼得H

尔曼 真菌养殖是一种引人入胜的共生现象,在群居昆虫中已经进化了多次:一次在蚂蚁中,一次在白蚁中,还有几次在象鼻虫(甲虫)中,它们分别来自蜈蚣亚科和扁足亚纲

这些“豚草甲虫”——超过3000种——的行为鲜为人知,因为它们生活在木头的走廊里,很难观察到

在这里,一项研究首次聚焦于豚草甲虫群落内部的分工

作者指出,与蚂蚁和白蚁不同,食蚁兽的社会行为,如育雏和真菌护理,主要是由有生育能力的“助手”雌性与它们的母亲——群体创始人——一起繁殖

他还表明,拉斐尔属的一种特殊真菌可能是幼虫的唯一食物来源

“甲虫是最多样的昆虫目,但社会性甲虫相对较少

我们成功开发了X的实验室饲养

“affinis允许我们设计实验来确定为什么一些甲虫助手不繁殖,从而对昆虫社会性的早期进化阶段产生重要的见解,”彼得·H教授说

德国弗赖堡阿尔伯特-路德维希大学的比德曼是这项新研究的唯一作者,这项研究发表在《生态学与进化前沿》杂志上

豚草甲虫

食蚊鱼遍布美洲,并通过人类进一步传播到世界各地的(亚热带)地区

尽管它有一个共同的名字——甘蔗打孔机,但它对甘蔗没有任何特殊的亲和力——它通常在天然森林中大约250种植物的潮湿、倒下的原木和茎中筑巢

雌性在它们的嘴里有一个特殊的袋子,里面有来自它们出生巢穴的真菌孢子

他们用这些孢子在他们挖掘的走廊上开辟花园,由他们自己和他们的后代来照料

已知不同的物种生长不同的真菌,但真菌共生体的身份和这种关联的特异性却鲜为人知

食蚊鱼的“助手”雌性在巢内完成社会任务,如清洁行为

信用:彼得H

名字 在这里,比德曼收集了23个交配过的X

路易斯安那州森林中的雌性食蚁兽,让它们在玻璃管中挖掘

8厘米宽,15厘米长)填充有基于锯屑的无菌培养基

在里面,铸造者种植真菌花园并产生后代

当暂时去除管周围的包裹物时,可以详细观察幼虫和成虫的行为

在群体建立后的51-61天之间,比德曼通过解剖卵巢来确定所有发育阶段的雄性和雌性的数量、它们的空间分布、成年雌性的生殖状态,并通过将它们铺在诊断生长培养基上来确定真菌园的分类

比德曼表明,只有一种真菌,一种来自子囊菌科蛇夫科的无性繁殖的莱佛士种,出现在每个巢的所有部分,强烈表明它已经被X驯化

食蚊鱼是它的主要粮食作物

四种不太常见的真菌可能代表替代作物、寄生虫或共生菌

食心虫观察巢内的走廊

信用:彼得H

尔曼 研究结果还表明,雌性在卵巢内产卵是对繁殖机会的反应,比如每只幼虫吃更多的食物

有生育能力的雌性可能会飞出去分散或者呆在巢内,通常在幼仔附近,与它们的母亲竞争繁殖

不可育和可育的雌性都帮助它们的母亲完成卫生任务、育雏和真菌护理,但可育的雌性更倾向于做这样的工作

男性不工作,而是在侧廊里等待与姐妹交配

“这里我展示了X

亲和蜂进化出了一个兼性的群居系统,非常类似于没有种姓的黄蜂和蜜蜂

在豚草甲虫中,产卵的雌虫比不生育的雌虫工作更多,而在蚂蚁和白蚁中,雌性在独特的不育种姓中做所有的工作

此外,农业已经在豚草甲虫、蚂蚁和白蚁中逐渐进化,因为单一的无性真菌似乎是所有这些昆虫饲养者的主要驯化食物来源,”比德曼说

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