Camponotus fellah - Camponotus fellah

Camponotus fellah
TaggedCamponotus1.jpg
Camponotus fellah pracovníci (hlavní a nezletilí) označeni referenčními značkami
Vědecká klasifikace
Království:
Animalia
Kmen:
Arthropoda
Třída:
Insecta
Objednat:
Blanokřídlí
Rodina:
Formicidae
Podčeleď:
Formicinae
Rod:
Camponotus
Druh:
C. fellah
Binomické jméno
Camponotus fellah
(Dalla Torre, 1893)

Camponotus fellah je druh mravence v podčeledi Formicinae nalézt na Středním východě a v severní Africe. Tento druh formálně popsal Dalla Torre v roce 1893. A C. fellah královna drží rekord v dlouhověkosti izraelských mravenců a přežila 26 let (1983-2009) v laboratorním prostředí.[1]

Základní biologie

Camponotus fellah je monogynous (tj. kolonie se skládají z jedné královny) s polymorfními dělníky. Královny jsou jednotlivě inseminovány, což znamená, že všichni dělníci v kolonii jsou úplné sestry.[2] Kolonie se obvykle nacházejí na suchých a teplých stanovištích, včetně pobřežních dun a pouští.[3]

C. fellah pracovníci jsou polymorfní (tj. výrazně se liší velikostí)

Uznání Nestmate

Rozpoznávání mravenců je zprostředkováno málo těkavými kutikulárními uhlovodíky. Izolovaní pracovníci nejsou schopni často vyměňovat uhlovodíky s kamarády a jejich uhlovodíkové profily se liší od profilů kolonie. Po 20–40 dnech v izolaci se uhlovodíkové profily pracovníků rozcházejí natolik, že je již kolonie nepřijímá.[4][5] Agrese se však sníží, pokud jsou izolovaní pracovníci vystaveni proudění vzduchu z kolonie, což naznačuje, že těkavé chemikálie hnízda také přispívají k rozpoznávání hnízda.[6][7]

Role trophallaxe

Trophallaxis - přenos tekutých potravin z úst do úst - je hlavním mechanismem šíření potravy v koloniích mravenců. v C. fellahbyla trophallaktická síť kolonií kvantifikována kombinací jedinečného značení jedinců s fluorescenčně značenými potravinami. Tento postup zdokonalil naše chápání trophallaxe a odhalil, že přenosový tok může během události trophallaxe změnit směr, že sekačky přijímají (stejně jako vykládají) potravu, že sekačky často opouštějí hnízdo po vyložení pouze malého množství potravy ve své plodině, a že osoby, které nekouří, také vyloží značné množství jídla. Drtivá většina událostí trophallaxe měla navíc krátké trvání, pravděpodobně fungovala spíše k udržení zápachu kolonií než k šíření potravy.[8] Ve skutečnosti, když uhlovodíkové profily členů C. fellah kolonie jsou uměle modifikovány, kolonie dosahuje homogenity rychleji než netrofhallaxní druhy.[9] Udržováním homogenních uhlovodíkových profilů zprostředkovává trophallaxe soudržnost kolonií. Zapojení pracovníků do sociálně soudržné trophallaxe může být podpořeno úrovněmi oktopamin v mozku. Obvykle po izolaci, po návratu do kolonie, provádějí pracovníci trophallaxi zvýšenou rychlostí. Pokud jsou však pracovníci léčeni octopaminem, není tento nárůst trofallaxe pozorován.[10]

Sociální struktura

Kombinace automatického sledování chování a analýza sociálních sítí odhalil, že sociální sítě kolonií se skládají ze tří komunity: komunita zdravotních sester královny a mladých pracovníků, kteří se starají o plod, komunita sekáčů starších pracovníků, kteří opouštějí hnízdo za účelem shánění potravy, a čistší komunita pracovníků, kteří se specializují na údržbu hnízda. Předpokládá se, že tato struktura vychází z věkem vyvolaných změn v chování jednotlivých pracovníků.[11]

Dopady sociální izolace

Sociálně izolovaní pracovníci rychle ztrácejí váhu a vykazují zkrácení délky života a změny chování včetně zvýšené lokomoce.[12][13] Tento účinek je výrazně snížen, pokud jsou pracovníci izolováni pouze s jedním dalším jednotlivcem. Zvýšení úmrtnosti izolovaných pracovníků pravděpodobně vyplývá ze zvýšení energetického výdeje a snížení energetického příjmu. Zdá se, že prostřednictvím energetické rovnováhy ovlivňují sociální interakce zdraví a stárnutí.

Mikrobiota

Camponotus fellah, stejně jako všechny testované Tesař mravenec Tento druh obsahuje intracelulární endosymbiotické bakterie z rodu Blochmannia. Tento endosymbiont přispívá k výživě hostitele tím, že recykluje dusík na biosyntézu aminokyselin, a když jsou hladiny experimentálně sníženy, růst kolonií klesá.[14] Blochmannia je uložen ve specializovaných buňkách (bakteriocytech) v epitelu středního střeva a přenáší se výhradně horizontálně.

Od té doby Blochmannia Nejbližšími sesterskými taxony jsou endosymbionty hmyzu živícího se šťávou a mravenci se často spojují s hmyzem živícím se šťávou, je možné, že Blochmannia předchůdce získal Camponotini předek prostřednictvím hmyzu živícího se šťávou.[15]

Učení a paměť

Obecně mravenci silně spoléhají na čichové podněty a ve svých mozcích mají dobře vyvinutá čichová centra. To platí zejména o Tesařské mravenci, a C. fellah pracovníci mohou být vyškoleni, aby si v laboratorních podmínkách spojili pachy s chuťovými výztuhami Vyberou si větev Y-bludiště podle pachů, které se naučili spojovat s chuťovou odměnou.[16]

Navigace

Při hledání nad zemí se pracovníci do značné míry spoléhají na vizi pro navigaci. Pod zemí pracovníci kombinují prostorovou paměť, chemické signály a gravitaci. Když čelí katastrofě, pracovníci dynamicky upravují, na které z těchto zdrojů informací se spoléhají prostřednictvím individuálního a kolektivního učení.[17]

Reference

  1. ^ Vonshak, Merav; Shlagman, Alex (2009). „Královna Camponotus fellah vytváří rekord v dlouhověkosti izraelských mravenců“ (PDF). Israel Journal of Entomology.
  2. ^ Mersch, Danielle P .; La Mendola, Christine; Keller, Laurent (2017). „Královny Camponotus fellah jsou jednotlivě kryté“. Insectes Sociaux. 64 (2): 269–276. doi:10.1007 / s00040-017-0543-1.
  3. ^ Ofer, J; Shulov, A .; Noy-Meir, I. (1978). „Sdružení a druhy v Izraeli: multivariační analýza“. Israel Journal of Zoology.
  4. ^ Boulay, Raphaël; Hefetz, Abraham; Soroker, Victoria; Lenoir, Alain (2000). „Integrace kolonií Camponotus fellah: individualita pracovníků vyžaduje časté výměny uhlovodíků“. Chování zvířat. 59 (6): 1127–1133. doi:10,1006 / anbe.2000.1408. PMID  10877891.
  5. ^ Boulay, R .; Lenoir, A. (2001). „Sociální izolace zralých pracovníků ovlivňuje rozpoznávání nestmate u mravence Camponotus fellah“. Procesy chování. 55 (2): 67–73. doi:10.1016 / S0376-6357 (01) 00163-2. PMID  11470498.
  6. ^ Katzav-Gozansky, Tamar; Boulay, Raphaël; Ionescu-Hirsha, Armin; Hefetz, Abraham (2008). „Nest volatiles jako modulátory rozpoznávání nestmate u mravence Camponotus fellah“. Journal of Insect Physiology. 54 (2): 378–85. doi:10.1016 / j.jinsphys.2007.10.008. PMID  18045612.
  7. ^ Katzav-Gozansky, Tamar; Boulay, Raphaël; Vender Meer, Robert; Hefetz, Abraham (2004). „Prostředí In-nest moduluje rozpoznávání nestmate u mravence Camponotus fellah“. Naturwissenschaften. 91 (4): 186–190. Bibcode:2004NW ..... 91..186K. doi:10.1007 / s00114-004-0513-0. hdl:10261/63301. PMID  15085277.
  8. ^ Greenwald, Efrat; Segre, Enrico; Feinerman, Ofer (2015). „Antrofallaktické sítě mravenců: současné měření interakčních vzorců a šíření potravin“. Vědecké zprávy. 5: 12496. Bibcode:2015NatSR ... 512496G. doi:10.1038 / srep12496. PMC  4519732. PMID  26224025.
  9. ^ Lenoir, Alain; Hefetz, Abraham; Simon, Tovit; Soroker, Victoria (2001). "Srovnávací dynamika tvorby zápachu gestaltu u dvou druhů mravenců Camponotus fellah a Aphaenogaster senilis (Hymenoptera: Formicidae)". Fyziologická entomologie. 26 (3): 275–283. doi:10.1046 / j.0307-6962.2001.00244.x.
  10. ^ Boulay, R .; Soroker, V .; Godzinska, E.J .; Hefetz, A .; Lenoir, A. (2000). „Octopamin zvrací izolace vyvolané zvýšení trophallaxe u tesaře mravence Camponotus fellah“. Journal of Experimental Biology. PMID  10637180.
  11. ^ Mersch, Danielle P .; Crespi, Alessandro; Keller, Laurent (2013). „Sledování jednotlivců ukazuje, že prostorová věrnost je klíčovým regulátorem společenské organizace mravenců“. Věda. 340 (6136): 1090–3. Bibcode:2013Sci ... 340.1090M. doi:10.1126 / science.1234316. PMID  23599264.
  12. ^ Koto, Akiko; Mersch, Danielle P .; Hollis, Brian; Keller, Laurent (2015). „Sociální izolace způsobuje úmrtnost narušením energetické homeostázy u mravenců“. Ekologie chování a sociobiologie. 69 (4): 583–591. doi:10.1007 / s00265-014-1869-6.
  13. ^ Boulay, R .; Quagebeur, M .; Godzinska, E.J .; Lenoir, A. (1999). „Sociální izolace u mravenců: důkazy o jejím dopadu na přežití a chování u Camponotus fellah (Hymenoptera: Formicidae)“. Sociobiologie.
  14. ^ de Souza, Danival J .; Bézier, Annie; Depoix, Delphine; Drezen, Jean-Michel; Lenoir, Alain (2009). „Blochmannia endosymbionts zlepšují růst kolonií a imunitní obranu u mravence Camponotus fellah“. Mikrobiologie BMC. 9: 29. doi:10.1186/1471-2180-9-29. PMC  2660346. PMID  19200360.
  15. ^ Wernegreen, Jennifer J .; Kauppinen, Seth N .; Brady, Seán G .; Ward, Philip S. (2009). „Jedna nutriční symbióza zplodila další: Fylogenetické důkazy o tom, že kmen mravenců Camponotini získal Blochmannii chováním hmyzu živícího se šťávou“. BMC Evoluční biologie. 9: 292. doi:10.1186/1471-2148-9-292. PMID  20015388.
  16. ^ Dupuy, Fabienne; Sandoz, Jean-Christophe; Giurfa, Martin; Josens, Roxana (2006). „Individuální čichové učení u mravenců Camponotus“ (PDF). Chování zvířat. 72 (5): 1081–1091. doi:10.1016 / j.anbehav.2006.03.011.
  17. ^ Heyman, Yael; Vilk, Yael; Feinerman, Ofer (2019). „Mravenci používají k navigaci v hnízdě více prostorových vzpomínek a chemických ukazatelů“. iScience. 14: 264–276. Bibcode:2019iSci ... 14..264H. doi:10.1016 / j.isci.2019.04.003. PMC  6476803. PMID  31005661.