Formica truncorum - Formica truncorum

Formica truncorum
Formica truncorum pracovník
Vědecká klasifikace
Království:	Animalia
Kmen:	Arthropoda
Třída:	Insecta
Objednat:	Blanokřídlí
Rodina:	Formicidae
Podčeleď:	Formicinae
Rod:	Formica
Druh:	F. truncorum
Binomické jméno
Formica truncorum Fabricius, 1804

Formica truncorum je druh ze dřeva mravenec z rod Formica. Je distribuován na různých místech po celém světě, včetně střední Evropy a Japonska. Pracovníci se mohou pohybovat od 3,5 do 9,0 mm a jedinečně se vyznačují malými chloupky pokrývajícími celé jejich tělo. Jako všichni ostatní mravenci, F. truncorum je eusocial a ukazuje mnoho kooperativních chování, které jsou jedinečné pro jeho pořadí. Kolonie jsou buď monogynous, s jednou královnou, nebo polygynous, s mnoha královnami, a tyto dva typy kolonií se liší v mnoha charakteristikách.

Rozsah a stanoviště

F. truncorum se nachází na mnoha místech po celém světě, například na severu Japonsko, pohoří Jura a mnoho regionů z Itálie na Norsko. The kolonie, který může být polygynous a často polydomous (kde několik hnízd je obsazeno jednou kolonií) se rozkládají v oblastech lesních hranic, kde si mravenci vytvářejí hnízda v pařezech.^{[1][nespolehlivý zdroj? ]}

Morfologie

F. truncorum mravenci se vyznačují šedohnědou gaster a jasně žluto-červená hlava a hrudník. Menší pracovníci mají obvykle tmavší barvu. Lze je odlišit od jiných druhů Formica malým vztyčeným štítek pokrývající celé jejich tělo. Pracovníci mohou mít velikost od 3,5 do 9,0 mm.^[2]

Chování

Eusocialita

F. truncorum je členem řádu hmyzu Blanokřídlí, který obsahuje většinu eusocial hmyz. F. truncorum vykazuje některé vlastnosti specifické pro eusocialita. Existuje kooperativní odchov mláďat, o kterém se předpokládá, že poskytuje druh „životního pojištění“ pro plod samice.^[3] Pokud by žena během odchovu zemřela, zaujaly by ji ostatní, aby dokončily chov. Hodnota této spolupráce může ospravedlnit náklady. Další definující charakteristikou eusociality je vývoj specifických kast v rámci druhu, z nichž některé jsou sterilní.^[3] Kasty dovnitř F. truncorum patří drony, okřídlené mužské mravence s jediným účelem reprodukce, královna, která po svatební let a sterilní pracovníci, jejichž velikost se může lišit v závislosti na specializovaných úkolech.^[4]

Eusocial chování je myšlenka k se vyvinuli v důsledku příbuzný výběr v monogamních koloniích. Ve vícenásobně spářených koloniích příbuznost mezi sourozenci je snížena, což snižuje výhody altruistického chování v kolonii. Pouze v monogamních koloniích by příbuznost mezi jednotlivci v kolonii zůstala vysoká, což by umožnilo ospravedlnit výhody eusociality Hamiltonovo pravidlo.^[3]

Rozpoznání kutikulární kin

Výběr příbuzného, ​​který je nezbytný pro vývoj eusociality, by vyžadoval signál, který umožňuje příbuzným členům druhu, aby se navzájem poznali. Studie ^[5] uvedla, že v F. truncorum tímto signálem může být uhlovodíkový profil umístěný na kutikule každého mravence. Další zkoumání těchto uhlovodíkových řetězců ukázalo, že mnoho z nich obsahuje řetězce delší než 34 atomů uhlíku, a přestože existuje dostatečná podobnost mezi kůžičkami, aby bylo možné rozpoznat členy stejné kolonie, jsou stále dostatečně rozmanité, aby bylo možné je mezi koloniemi odlišit.^[6] Mravenci, kteří jsou si geneticky podobní, mají podobné uhlovodíkové profily, které by příbuzným umožňovaly díky této podobnosti rozpoznat jeden druhého. Studie ukázaly, že existuje korelace mezi kutikulárním uhlovodíkovým profilem a tendencemi šíření jednotlivých kolonií.^[7]

Pást se

Sociální rozdělení eusociálních mravenců může umožnit vytvoření podmnožin populací se specifickými povinnostmi, které jim budou přiděleny a které lze uplatnit na různé úkoly, včetně hledání potravy. Hledání potravy obvykle zahrnuje objev malých potravinových cache, přičemž některé jsou vytrvalé a spolehlivé a jiné velmi přechodné. Tento rozdíl ve spolehlivosti způsobuje, že secí stroje F. truncorum rozdělit do dvou skupin s konkrétním úkolem.^[8] Jedna skupina bude hlídat spolehlivé stránky a druhá bude skenovat prázdné stránky s potravinami při hledání nových zdrojů jídla. Po objevení nového zdroje budou sekačky rekrutovat z hnízda a nebudou přijímat žádné sekačky, které jsou již venku. Ne všichni přijatí sběrači odnesou jídlo zpět do hnízda, což naznačuje, že někteří jsou rekrutováni na obranu místa.^{[Citace je zapotřebí ]}

Pásové návyky F. truncorum byly také pozorovány umístěním návnad v blízkosti potravních oblastí a poté pozorováním schopnosti mravenců najímat dalšího pracovníka, aby dopravil potravu zpět do hnízda. Tento proces náboru se provádí jednoduchým způsobem, kdy pracovníci, kteří objevili jídlo, položí a feromon stezka, která spojuje jídlo s hnízdem, a další pracovníci detekují a sledují vůni této stezky. Stezky, které v současné době vedou k dalšímu jídlu, budou mít feromonové stezky, které jsou umístěny v poslední době, a také pravděpodobně budou mít silnější vůni kvůli tomu, že několik mravenců pokládá feromony, což pracovníkům umožňuje rychle reagovat na změny ve směru zdroje potravy. sledováním nejnovějších a nejsilnějších stezek. F. truncorum prokázal zajímavou charakteristiku své sháněcí schopnosti, když dokáže úspěšně sledovat stopu ve světle, ale ne ve tmě.^[9] To naznačuje kromě feromonové stopy i vizuální složku, která není plně pochopena.

Konflikt poměr pohlaví

Studie z F. truncorum prokázali, že poměr pohlaví se liší mezi předpojatostí mezi ženami a muži podle toho, kolikrát se královna spojila.^[10] V případech, kdy je královna jednotlivě spářena, zůstává souvislost mezi dělníky vysoká a poměr je vychýlený k ženám. Předpokládá se, že k tomu dochází kvůli haplodiploidie, což způsobuje, že ženy jsou více spřízněny se svými vlastními sestrami než s jakýmkoli potenciálním potomkem. Tato zvýšená příbuznost mezi sourozenci způsobuje, že zaměstnankyně zkreslují poměr pohlaví ve svůj prospěch. V případech, kdy je královna znásobena, toto příbuznost mezi sourozenci je ztracena a královna si zachovává kontrolu nad poměrem pohlaví, což způsobuje, že je předpojatá.^{[Citace je zapotřebí ]}

Účinky na kondici

V průměru mají vícenásobně spářené královny o 37% vyšší kondici než jednotlivě spářené královny^[11] Navrhuje se, aby jednotlivě spářené královny zůstaly v populaci, protože výhody vícenásobného páření mohly být vyváženy náklady na zvýšenou predaci a riziko přenosu choroby. Výhody vícenásobného páření také klesají, protože je v populaci stále více. Další navrhovanou možností je, že některé královny nejsou schopny najít druhého druha a zůstat jednotlivě spářené.^{[Citace je zapotřebí ]}

Preference žen

Bylo pozorováno v F. truncorum že když dva muži měli schopnost zplodit potomky ve srovnání, jeden z nich by důsledně vytvořil více potomků.^[12] Přesto neexistoval žádný důkaz podporující myšlenku, že jeden muž by byl zvláště lepší při vytváření více potomků než druhý. To naznačuje, že žena je schopna ukládat různá množství spermií od samostatných mužů, což by pak vedlo k tomu, že jeden muž produkuje podstatně více potomků.^{[Citace je zapotřebí ]}

Monogynous vs. polygynous kolonie

Přidělení zdrojů

Přidělení prostředků F. truncorum Mravenci k tvorbě nových reprodukčních látek byli srovnáváni mezi monogynous a polygynous koloniemi měřením produktivity kolonie a struktury páření.^[13] Monogynouské kolonie s vysokou produktivitou by měly přebytečné zdroje a tyto přebytečné zdroje investovaly do tvorby více reprodukčních látek. Monogynouské kolonie měly obvykle vyšší poměr pohlaví na dospělého pracovníka. Když měli nadbytečné zdroje, polygynní kolonie neinvestovaly do vytváření více reprodukčních látek, což naznačuje, že přidělování zdrojů k tvorbě reprodukčních látek je řízeno pracovníky.^{[Citace je zapotřebí ]}

Disperzní polymorfismus

F. truncorum pracovník s měřítkem pro referenci.

Struktura genetické populace a sociogenetická organizace F. truncorum byly porovnány mezi monogynous a polygynous koloniemi pomocí alela frekvence rozdíly mezi populacemi a odhady příbuznosti mezi různými podskupinami populace kolonií.^[14] Rozdíly ve frekvenci alel mezi subpopulacemi byly významné v polygynních koloniích, ale nebyly detekovatelné mezi subpopulacemi monogynousních kolonií. To dává smysl, protože od polygynních kolonií by se očekávalo, že budou mít více reprodukujících se žen z různých genetických pozadí, což by vedlo k rozdílům ve frekvencích alel pracovníků, kteří tvořili populaci. Polygynní kolonie také obvykle měly královny, které souvisely s jejich mužskými kamarády, což u monogynních kolonií nebylo, což naznačuje rozdíl v rozptylu mezi těmito dvěma typy. Na základě těchto údajů mají polygynózní kolonie omezené rozptýlení a obvykle se páří v kolonii, zatímco monogynousní kolonie spoléhají na odchov a vyšší stupeň rozptýlení.^{[Citace je zapotřebí ]}

Sklon k rozptýlení se také u mužů a žen liší, přičemž hlavním účinkem je to, že ženy, které jsou méně náchylné k rozptýlení, pravděpodobněji zůstanou v kolonii a přepnou z monogynous na polygynous.^[15] Schopnost samice opustit kolonii je ovlivněna jejím fyziologickým stavem, kde se větší ženy s většími tukovými zásobami přednostně rozptýlí, ale menší ženy s větší pravděpodobností zůstanou. Rozptyl mužů je také určen velikostí a v případě obou pohlaví se v monogynousních koloniích podle jejich většího rozptylu produkují větší muži a ženy.^{[Citace je zapotřebí ]}

Pokud existuje velká variabilita ve velikosti produkovaných královen, je pravděpodobné, že monogynouské kolonie nezůstanou monogynousem po delší dobu, protože by zůstaly menší dcery a vytvářely polygynous kolonie. Aby se tomu zabránilo, musí být královny vyprodukované v monogynouských koloniích často velké. Studie dědičnosti velikosti královny ukazuje, že existuje značný stupeň dědičnosti velikosti, kterou může dcera dostávat od své matky, což umožňuje monogynouským koloniím předvídatelně produkovat větší královny, které se rozptýlí a vytvoří nezávislé kolonie.^[16]

Jedinečnost

Jak je vidět na porovnání příbuznosti královen a jejich mužských kamarádů, polygynní kolonie se obvykle páří v hnízdě. To má za následek reprodukci, která je poháněna velmi omezeným rozptýlením, kdy se královny vypuknou z hlavního hnízda a vytvoří velkou polydomou kolonii. I když to obvykle vede k vysoké příbuznosti mezi kamarády a vysokému stupni genetické struktury v kolonii, hnízdí F. truncorum ve Finsku bylo pozorováno odlišné chování.^[17] Tato hnízda budou přesouvat lokality v závislosti na ročním období mezi hnízdem pro hibernační období a hnízdem pro reprodukční období. Označením hnízd a použitím mikrosatelitů vědci zjistili, že příbuznost mezi kamarády v těchto koloniích byla téměř nulová. To označuje F. truncorum může tvořit unicolonial populace byly migrujícími pracovníky mezi geneticky odlišnými hnízdy.^{[Citace je zapotřebí ]}

Rozpoznání Nestmate a příbuzní

Monogynous kolonie a polygynous kolonie prokázaly rozdíly v tom, jak reagují na rozpoznávání vnořených a přijetí královny. Monogynouské kolonie diskriminují a nepřijmou žádné samice, které nejsou vnořeny, zatímco polygynous kolonie jsou mnohem přijatelnější.^[18] Monogynoální kolonie však nejsou zcela uzavřeny a udržují si status jedné královny díky vysokému šíření samic a nízkému intranidálnímu chovu. Zatímco u polygynních kolonií je větší pravděpodobnost, že si osvojí nehnízdnou ženu, většina královen stále pochází z adoptovaných dcer v kolonii.^{[Citace je zapotřebí ]}

Reference

externí odkazy

• Média související s Formica truncorum na Wikimedia Commons