Атта сексденс

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без источников могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  "Atta sexdens" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( январь 2023 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Атта сексденс
А. сексденс солдат каста рабочих
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	Анималия
Тип:	Членистоногие
Сорт:	Насекомые
Заказ:	Перепончатокрылые
Семья:	Формициды
Подсемейство:	Мирмицины
Род:	Атта
Разновидность:	А. сексденс
Биномиальное имя
Атта сексденс ( Линней , 1758 ) [1]

Atta sexdens — вид муравьев -листорезов, принадлежащих к трибе Attini , произрастающей в Америке, от юга США (Техас) до севера Аргентины . ^[2] Они отсутствуют в Чили. Они срезают листья, чтобы обеспечить субстрат для грибных ферм, которые являются их основным источником пищи. Их общества являются одними из самых сложных среди общественных насекомых . A. sexdens — экологически важный вид, но также и сельскохозяйственный вредитель. Другие виды Atta , такие как Atta texana , Atta cephalotes и другие, имеют схожее поведение и экологию. ^{[ необходима цитата ]}

Колонии A. sexdens в основном подземные с насыпью из выкопанного материала на поверхности. Диаметр колонии может достигать 10 м при глубине 6 м. Колонии содержат до 2000 камер с общим объемом более 20 м ³ . Два основных типа камер - это грибковые фермы и камеры для отходов. Фермы содержат грибковую культуру, которая поддерживает колонию и содержит личинки и куколки . Камеры для отходов расположены на краю колонии и значительно больше. Они используются для утилизации использованной грибковой культуры и мертвых муравьев. Зрелая колония содержит 5-8 миллионов рабочих. ^[3] Колония часто образует центральную часть большой поляны в джунглях. На вершине насыпи находятся сооружения, напоминающие песчаные замки, окружающие сотни отверстий для колонии. Расположение отверстий поверх этих сооружений минимизирует количество дождевой воды, попадающей в колонию. Отверстия также играют важную роль в кондиционировании воздуха . Поскольку деятельность муравьев и метаболизм грибков нагревают колонию, горячий воздух поднимается через центральные проходы. Одновременно свежий воздух втягивается из отверстий на краю колонии. ^{[ необходима цитата ]}

A. sexdens довольно точно следует основному плану тела муравьев. У них есть острые шипы или крючки, растущие из головы и средней части, чтобы отпугивать хищников . Еще одна отличительная черта — относительно большая, двухлопастная голова. Ее цель — вместить большие мышцы, приводящие в движение хорошо развитые мандибулы . ^{[ требуется цитата ]}

Помимо королевы, в колонии есть четыре касты бесплодных рабочих самок, а также сезонно несколько крылатых девственных королев и самцов: ^[4]

• Солдаты — физически крупнейшая каста рабочих, с шириной головы 3 мм и хорошо развитыми острыми челюстями. Они полностью посвящены обороне и не участвуют в управлении колонией. В случае нападения хищника солдаты выбегают из гнезда и пытаются одолеть агрессора. Их укус может легко прокусить человеческую кожу. Содержание касты солдат обходится дорого, поэтому они отсутствуют в молодых колониях с менее чем 100 000 рабочих. ^{[ необходима цитата ]}
• Собиратели-копатели являются второй по величине кастой, со средней шириной головы 2,2 мм. Они отвечают за то, чтобы выходить наружу, чтобы срезать кусочки листьев и относить их обратно в колонию, чтобы кормить грибок. Они также выкапывают новые камеры для колонии. ^[5]
• У специалистов внутри гнезда средняя ширина головы составляет 1,4 мм. Обычно они остаются внутри колонии, где перерабатывают принесенный фуражирами листовой материал в более мелкую форму. Они также избавляются от отходов, помогают касте садовников-нянек заботиться о более крупных личинках и ухаживают за королевой. ^[5]
• Садовники-няньки имеют среднюю ширину головы 1 мм. Они являются физически самой маленькой кастой, менее массивной, чем более крупные, более крепкие солдаты, в несколько сотен раз. Их задачи - заботиться о грибковой культуре и развивающихся яйцах , личинках и куколках .
• Королева — самый крупный муравей в колонии, она тяжелее меньшего рабочего в 700 раз. Она также единственный член колонии, способный к размножению. Королева находится в специальной камере, где ее постоянно кормят, чистят и защищают рабочие. Продолжительность жизни королев составляет 10–20 лет. ^{[ необходима цитата ]}

Значительные различия в размерах происходят внутри каст, некоторые из которых могут быть связаны с разделением труда. Некоторые исследователи выделяют семь каст, в то время как другие вообще отвергают идею касты. Разделение труда также зависит от возраста работника. Экспедиции за продовольствием опасны, поэтому ими занимаются старшие, а значит, более расходуемые, члены касты. ^[5]

A. sexdens , как и все муравьи, имеет четыре стадии развития: яйцо , личинка, куколка и взрослая особь. ^[6] Их личиночные стадии развития наблюдаются в связи с грибковыми гифами и обладают уникальными морфологическими особенностями по сравнению с другими муравьями. ^[6] Они, как и все перепончатокрылые , гаплодиплоидны, то есть самцы гаплоидны (по одной хромосоме ), а самки , включая рабочих, диплоидны (по паре хромосом). Пол определяется типом отложенных яиц. Неоплодотворенные яйца окажутся самцами, которые используются строго для спаривания и недолговечны. Оплодотворенные яйца производят самок. Каста получившейся взрослой особи зависит от экологических сигналов. ^{[ необходима цитата ]}

Через три-четыре недели после откладывания яйца вылупляется и появляется личинка. У муравьев Atta личинки питаются выделениями муравьев-садовников и трофическими яйцами (неоплодотворенные яйца, используемые в качестве пищи). Личинки , спустя еще три-четыре недели, окукливаются. Их куколки не имеют кокона, как и все подсемейство Myrmicinae . Еще через три-четыре недели куколки вылупляются во взрослых рабочих. ^{[ требуется цитата ]}

Личинки A. sexdens растут, зарывшись в грибной сад. Несмотря на то, что они окружены пищей, они не способны питаться самостоятельно. Их взрослые сестры постоянно кормят и чистят их. Это не примитивная черта. Напротив, только самые продвинутые сообщества муравьев могут проявлять такую ​​щедрую заботу о своем потомстве, как того требуют личинки Atta . ^{[ необходима цитата ]}

Все отложенные самками яйца идентичны. Каста получившейся рабочей особи определяется условиями, которые, в свою очередь, регулируются взрослыми рабочими. Самым важным фактором является количество пищи. Наибольшее количество пищи приводит к появлению девственных королев, в то время как немного меньшее количество пищи создает солдат. Нехватка одной касты заставляет рабочих производить больше муравьев этой касты. Резкое сокращение рабочей силы может привести к тому, что колония вернется к кастовой структуре молодой колонии, в которой нет солдат. ^{[ необходима цитата ]}

Рабочие A. sexdens добывают листья на расстоянии до 60 м от колонии. Рабочие-разведчики оставляют за собой след из феромонов после того, как обнаруживают источник подходящего растительного материала. Другие рабочие следуют по этому следу к листьям. Они разрезают растительный материал на куски, подходящие для того, чтобы отдельный муравей мог отнести их обратно в колонию. ^{[ необходима цитата ]}

Более мелкие рабочие иногда едут на кусочках листьев, пока фуражиры несут их. Цель такого поведения точно неизвестна, но может заключаться в защите незащищенных фуражиров от атак паразитических насекомых. К этим насекомым относятся мухи семейства Phoridae , которые откладывают яйца на фуражирах. Вылупившиеся личинки поедают муравьев живьем. ^{[ необходима цитата ]}

A. sexdens , как и все муравьи-листорезы, являются микофагами. Они живут в симбиотических отношениях с грибом, принадлежащим к подтипу Basidiomycota. Листья и другой мягкий растительный материал, принесенный в гнездо фуражирами, пережевываются в кашицу и удобряются фекалиями . Небольшой кусочек гриба помещается на этот субстрат. Каста садовников-нянек заботится о выращивании, пересаживая гриб на свежий субстрат и выпалывая неправильные виды грибов, такие как паразитический Escovopsis , который иногда может загрязнять гнезда. Они также используют секрецию своих слюнных желез и помогают формировать антибиотикопродуцирующие бактерии Streptomyces , чтобы поддерживать свои грибковые сады в строгой монокультуре . ^[7]

Садовники-няньки также отрезают кусочки мицелия для других каст, чтобы те съели их. В дополнение к грибку, взрослые особи A. sexdens питаются соком растений . Они являются единственным источником питания для муравьев, помимо трофических яиц, откладываемых королевой, когда колония молода. ^{[ необходима цитата ]}

Идентификация гриба остается загадкой. Известно, что это вид базидиомицетов семейства Lepiotaceae . Некоторые исследователи полагают, что все муравьи, выращивающие грибы, выращивают только один вид, Leucocoprinus gongylophorus . Гриб производит особые структуры, называемые гонгилидиями , которые эволюционировали , чтобы быть поедаемыми муравьями. ^[8]

Рабочие A. sexdens тратят много времени на чистку друг друга и королевы. Они также распространяют антибиотические выделения из своих метаплевральных желез по своим телам. Грязь, собранная при облизывании, хранится в подщечных полостях рабочих , которые представляют собой специальные углубления во рту. Цель этих действий — избежать инфекций, особенно паразитических грибков. Несколько видов грибов, таких как Cordyceps , специально заражают и убивают муравьев. ^{[ необходима цитата ]}

Все отходы в гнезде, включая подротовые гранулы, отработанный субстрат из садов и мертвых муравьев, переносятся в камеры для отходов, чтобы избежать загрязнения. Однако фекалии не уносятся, а используются для удобрения грибковых садов. Камеры для отходов больше человеческой головы и расположены на краю колонии. Там отходы могут разлагаться, не подвергая опасности муравьев. Из-за высокой концентрации различных питательных веществ в разлагающихся отходах густая сеть корней растений обычно пронизывает компост . ^{[ необходима цитата ]}

С конца октября до середины декабря колонии A. sexdens производят крылатых девственных королев и самцов. Перед брачным полетом молодые королевы посещают грибковые сады колонии и помещают небольшой кусочек грибкового мицелия в свои подщечные полости. Во время брачных полетов королевы спариваются с несколькими самцами, которые вскоре умирают. Королева сохраняет сперму в специальном органе на всю оставшуюся жизнь. ^[9]

Подсчитано, что каждую матку осеменяют 3–8 самцов, а количество отцов на колонию составляет от 1 до 5. ^{[10] [11]}

Спаривающаяся королева приземляется на землю и отрывает свои теперь ненужные крылья . Затем она роет вертикальный туннель глубиной около 30 см. В конце туннеля она выкапывает небольшую камеру. Затем королева начинает грибной сад, используя кусочек, принесенный из ее родовой колонии. Обычно сад удобряется только фекалиями, но иногда королеве необходимо добыть небольшое количество растительного материала. Королева также откладывает несколько яиц. ^[9]

Затем королева ухаживает за грибковым садом и развивающимися личинками, кормя их грибами и трофическими яйцами . Сама королева в этот период ничего не ест, поддерживая себя за счет жировых отложений и своих сокращающихся летательных мышц . После того, как первый выводок рабочих готов, они берут на себя управление молодой колонией, и королева становится строго машиной по откладыванию яиц. Этот процесс занимает 40–60 дней. ^[9]

Сначала колония растет медленно, но через два-три года рост ускоряется. Одна из возможных причин этого заключается в том, что до того, как колония достаточно окрепнет, чтобы содержать крупных рабочих-солдат, полезно оставаться незамеченным. Солдаты обычно появляются, когда численность колонии составляет около 100 000 особей. После того, как число рабочих достигает 5–8 миллионов, колония прекращает расширяться и направляет ресурсы на производство королев и самцов. ^[9]

Незрелые королевы очень редко добиваются успеха. Если предположить, что количество колоний в области остается постоянным с течением времени, то в среднем только одна королева из многих тысяч, отправленных колонией, успешно основывает новую. Однако зрелая колония из нескольких миллионов рабочих сталкивается с очень небольшим количеством опасностей. Ни один известный хищник, за исключением в основном подземного муравья-кочевника Nomamyrmex esenbeckii , не атакует гнезда активно, и даже другие очень агрессивные муравьи-кочевники проявляют здоровое уважение к колонии A. sexdens . Если колония защищена от наводнений и человеческой деятельности, она обычно уничтожается только тогда, когда королева умирает от старости, что дает успешной колонии продолжительность жизни 10–20 лет. За это время колония отправит множество самцов и незрелых королев для основания новых колоний. ^{[ требуется цитата ]}

В конце своей жизни колония A. sexdens перемещается на 40 000 кг почвы . Это имеет два важных результата: почва становится аэрированной с помощью рытья туннелей и камер и обогащается питательными веществами , поскольку муравьи закапывают свои отходы. Это представляет собой основной способ, с помощью которого питательные вещества перерабатываются в их среде. ^{[ необходима цитата ]}

A. sexdens и другие муравьи-листорезы также являются важными травоядными , потребляя 12–17% листьев, массово производимых в неотропических дождевых лесах . Потребление растительного материала одной колонией сопоставимо с потреблением крупного млекопитающего травоядного, такого как корова. A. sexdens и родственный вид, A. cephalotes, являются основными насекомыми- вредителями там, где они встречаются, уничтожая урожай стоимостью в миллиарды долларов благодаря своей способности быстро дефолиировать и лишать урожай всего полезного для муравьев. Фактически, муравьи Atta считаются основными травоядными вредителями во многих районах, где они встречаются. ^[12]

Если бы A. sexdens распространился в тропической Африке, результаты, как предполагается, были бы разрушительными. Поскольку местные растения не выработали защитные соединения против листорезов, а в Африке нет паразитов, способных их заражать, результаты для экосистемы и сельского хозяйства были бы катастрофическими. ^{[ необходима цитата ]}

• Медиа, связанные с Atta sexdens на Wikimedia Commons