Camponotus Fellah - Camponotus fellah

Camponotus Fellah
TaggedCamponotus1.jpg
Camponotus Fellah рабочие (старший и младший) помечены реперными маркерами
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Членистоногие
Учебный класс:
Насекомое
Заказ:
Перепончатокрылые
Семья:
Formicidae
Подсемейство:
Formicinae
Род:
Camponotus
Разновидность:
К. феллах
Биномиальное имя
Camponotus Fellah
(Далла Торре, 1893 г.)

Camponotus Fellah вид муравьев подсемейства Formicinae встречается на Ближнем Востоке и в Северной Африке. Этот вид был официально описан Даллой Торре в 1893 году. К. феллах queen является рекордсменом по продолжительности жизни израильских муравьев, прожив 26 лет (1983-2009) в лабораторных условиях.[1]

Основы биологии

Camponotus Fellah является моногинный (т.е. колонии состоят из одной матки) с полиморфными рабочими. Куинз оплодотворяются по отдельности, что означает, что все рабочие в колонии - полные сестры.[2] Колонии обычно находятся в сухих и теплых местах обитания, включая прибрежные дюны и пустыни.[3]

К. феллах рабочие полиморфны (т.е. заметно различаются по размеру)

Признание сокамерника

Распознавание муравейника-гнездо опосредуется низколетучими кутикулярными углеводородами. Изолированные рабочие не могут часто обмениваться углеводородами с товарищами по гнезду, и их углеводородные профили отличаются от профиля колонии. После 20–40 дней изоляции углеводородные профили рабочих расходятся до такой степени, что они больше не принимаются колонией.[4][5] Тем не менее, агрессия снижается, если изолированные рабочие подвергаются воздушному потоку из колонии, что указывает на то, что летучие химические вещества в гнезде также способствуют распознаванию гнездовых товарищей.[6][7]

Роль трофалаксиса

Трофалаксис - передача жидкой пищи изо рта в рот - основной механизм распространения пищи в колониях муравьев. В К. феллах, трофаллактическая сеть колонии была определена количественно путем комбинирования уникальной маркировки людей с флуоресцентно маркированной пищей. Эта процедура уточнила наше понимание трофалаксиса, показав, что передающий поток может менять направление во время события трофалаксиса, что фуражиры получают (а также разгружают) корм, что фуражиры часто покидают гнездо после того, как выгружают лишь небольшое количество корма в своем урожае. и что те, кто не занимается собирательством, также выгружают значительные количества пищи. Кроме того, подавляющее большинство явлений трофалаксиса были непродолжительными, возможно, для поддержания запаха колонии, а не для распространения пищи.[8] Действительно, когда углеводородные профили членов К. феллах колонии искусственно модифицированы, колония достигает гомогенности быстрее, чем виды, не являющиеся трофалаксирующими.[9] Поддерживая гомогенные углеводородные профили, трофаллаксис опосредует сплоченность колоний. Вовлечение работников в социально сплоченный трофалаксис может подкрепляться уровнями октопамин в мозгу. Обычно после изоляции, по возвращении в колонию, рабочие проводят трофаллаксис с повышенной частотой. Однако, если рабочих лечить октопамином, этого увеличения трофаллаксиса не наблюдается.[10]

Социальная структура

Комбинация автоматического отслеживания поведения и анализ социальных сетей выяснилось, что социальные сети колонии состоят из трех сообщества: сообщество медсестер, состоящее из маток и молодых рабочих, которые заботятся о выводке, сообщество собирателей старших рабочих, которые покидают гнездо на поиски корма, и более чистое сообщество рабочих, которые специализируются на содержании гнезд. Считается, что эта структура возникает из-за возрастных изменений в поведении отдельных работников.[11]

Последствия социальной изоляции

Социально изолированные работники быстро теряют вес и демонстрируют сокращение продолжительности жизни и изменения в поведении, в том числе учащение передвижения.[12][13] Этот эффект заметно снижается, когда рабочие изолированы только с одним другим человеком. Увеличение смертности изолированных рабочих, вероятно, является результатом увеличения расхода энергии и снижения доходов от энергии. Таким образом, через энергетический баланс социальное взаимодействие влияет на здоровье и старение.

Микробиота

Camponotus Fellah, вроде все проверено Плотник муравей вид содержит внутриклеточные эндосимбиотические бактерии из рода Блохмания. Этот эндосимбионт способствует питанию хозяина, рециркулируя азот в биосинтез аминокислот, и, когда уровни экспериментально снижены, рост колоний уменьшается.[14] Блохмания содержится в специализированных клетках (бактериоцитах) эпителия средней кишки и передается исключительно горизонтально.

С Блохмания ближайшими родственными таксонами являются эндосимбионты насекомых, питающихся соком, а муравьи часто ассоциируются с насекомыми, питающимися соком, возможно, что Блохмания предок был приобретен Camponotini через насекомых, питающихся соком.[15]

Обучение и память

В целом муравьи в значительной степени полагаются на обонятельные сигналы и имеют хорошо развитые обонятельные центры в своем мозгу. Это особенно верно в отношении Муравьи-плотники, и К. феллах рабочих можно обучить ассоциировать запахи с усилителями вкуса в лабораторных условиях. Они выберут ветвь Y-лабиринта в соответствии с запахами, которые они научились ассоциировать с вкусовой наградой.[16]

Навигация

Собираясь на суше, рабочие в значительной степени полагаются на зрение для навигации. Под землей рабочие сочетают пространственную память, химические сигналы и гравитацию. Столкнувшись с катастрофой, рабочие динамически корректируют, на какие из этих источников информации они полагаются, посредством индивидуального и коллективного обучения.[17]

Рекомендации

  1. ^ Воншак, Мерав; Шлагман, Алекс (2009). "Королева феллахов Camponotus устанавливает рекорд долголетия израильских муравьев" (PDF). Израильский журнал энтомологии.
  2. ^ Mersch, Danielle P .; Ла Мендола, Кристина; Келлер, Лоран (2017). «Королевы Camponotus Fellah спариваются поодиночке». Насекомые Sociaux. 64 (2): 269–276. Дои:10.1007 / s00040-017-0543-1.
  3. ^ Офер, Дж; Шулов, А .; Ной-Меир, И. (1978). «Ассоциации и виды в Израиле: многомерный анализ». Израильский зоологический журнал.
  4. ^ Булай, Рафаэль; Хефец, Авраам; Сорокер, Виктория; Ленуар, Ален (2000). «Интеграция колонии Camponotus Felah: индивидуальность рабочего требует частого обмена углеводородами». Поведение животных. 59 (6): 1127–1133. Дои:10.1006 / anbe.2000.1408. PMID  10877891.
  5. ^ Boulay, R .; Ленуар, А. (2001). «Социальная изоляция зрелых рабочих влияет на узнавание сокамерника у муравья Camponotus Fellah». Поведенческие процессы. 55 (2): 67–73. Дои:10.1016 / S0376-6357 (01) 00163-2. PMID  11470498.
  6. ^ Кацав-Гозанский, Тамар; Булай, Рафаэль; Ионеску-Хирша, Армин; Хефец, Авраам (2008). «Летучие вещества в гнездах как модуляторы распознавания сородичей у муравья Camponotus Fellah». Журнал физиологии насекомых. 54 (2): 378–85. Дои:10.1016 / j.jinsphys.2007.10.008. PMID  18045612.
  7. ^ Кацав-Гозанский, Тамар; Булай, Рафаэль; Вендер Меер, Роберт; Хефец, Авраам (2004). «Окружающая среда в гнезде модулирует распознавание сородичей у муравья Camponotus Fellah». Naturwissenschaften. 91 (4): 186–190. Bibcode:2004NW ..... 91..186K. Дои:10.1007 / s00114-004-0513-0. HDL:10261/63301. PMID  15085277.
  8. ^ Гринвальд, Эфрат; Сегре, Энрико; Файнерман, Офер (2015). «Антрофаллактические сети: одновременное измерение моделей взаимодействия и распространения пищи». Научные отчеты. 5: 12496. Bibcode:2015НатСР ... 512496Г. Дои:10.1038 / srep12496. ЧВК  4519732. PMID  26224025.
  9. ^ Ленуар, Ален; Хефец, Авраам; Саймон, Товит; Сорокер, Виктория (2001). «Сравнительная динамика образования запаха гештальта у двух видов муравьев Camponotus Felah и Aphaenogaster senilis (Hymenoptera: Formicidae)». Физиологическая энтомология. 26 (3): 275–283. Дои:10.1046 / j.0307-6962.2001.00244.x.
  10. ^ Boulay, R .; Сорокер, В .; Годзинская, E.J .; Hefetz, A .; Ленуар, А. (2000). «Октопамин обращает вспять вызванное изоляцией увеличение трофаллаксиса у муравьев-плотников Camponotus Fellah». Журнал экспериментальной биологии. PMID  10637180.
  11. ^ Mersch, Danielle P .; Креспи, Алессандро; Келлер, Лоран (2013). «Отслеживание людей показывает, что пространственная верность - ключевой регулятор социальной организации муравьев». Наука. 340 (6136): 1090–3. Bibcode:2013Наука ... 340.1090M. Дои:10.1126 / science.1234316. PMID  23599264.
  12. ^ Кото, Акико; Mersch, Danielle P .; Холлис, Брайан; Келлер, Лоран (2015). «Социальная изоляция вызывает смертность, нарушая энергетический гомеостаз у муравьев». Поведенческая экология и социобиология. 69 (4): 583–591. Дои:10.1007 / s00265-014-1869-6.
  13. ^ Boulay, R .; Quagebeur, M .; Годзинская, E.J .; Ленуар, А. (1999). «Социальная изоляция муравьев: доказательства ее влияния на выживаемость и поведение у Camponotus Fellah (Hymenoptera: Formicidae)». Социобиология.
  14. ^ de Souza, Danival J .; Безье, Энни; Депуа, Дельфин; Дрезен, Жан-Мишель; Ленуар, Ален (2009). «Эндосимбионты Blochmannia улучшают рост колоний и иммунную защиту у муравьев Camponotus Fellah». BMC Microbiology. 9: 29. Дои:10.1186/1471-2180-9-29. ЧВК  2660346. PMID  19200360.
  15. ^ Wernegreen, Jennifer J .; Kauppinen, Seth N .; Брэди, Шон Дж .; Уорд, Филип С. (2009). «Один пищевой симбиоз породил другой: филогенетическое свидетельство того, что муравьиное племя Camponotini приобрело Blochmannia, ухаживая за насекомыми, питающимися соком». BMC Эволюционная биология. 9: 292. Дои:10.1186/1471-2148-9-292. PMID  20015388.
  16. ^ Дюпюи, Фабьен; Сандос, Жан-Кристоф; Джурфа, Мартин; Josens, Роксана (2006). «Индивидуальное обонятельное обучение муравьев Camponotus» (PDF). Поведение животных. 72 (5): 1081–1091. Дои:10.1016 / j.anbehav.2006.03.011.
  17. ^ Хейман, Яэль; Вилк, Яэль; Файнерман, Офер (2019). «Муравьи используют множественные пространственные воспоминания и химические указатели, чтобы перемещаться по своему гнезду». iScience. 14: 264–276. Bibcode:2019iSci ... 14..264H. Дои:10.1016 / j.isci.2019.04.003. ЧВК  6476803. PMID  31005661.