Кампонотус феллах
Виды муравьев-плотников

Кампонотус феллах
Рабочие- феллахи Кампонотуса (главный и второстепенный) помечены контрольными маркерами
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Членистоногие
Сорт:Насекомые
Заказ:Перепончатокрылые
Семья:Формициды
Подсемейство:Формицины
Род:Кампонотус
Разновидность:
C. феллах
Биномиальное имя
Кампонотус феллах
(Далла Торре, 1893)

Camponotus fellah — вид муравьев-плотников, встречающийся на Ближнем Востоке и в Северной Африке. Этот вид был официально описан Даллой Торре в 1893 году. Королева C. fellah является рекордсменом по долголетию среди израильских муравьев, прожив 26 лет (1983-2009) в лабораторных условиях. [1]

Основы биологии

Camponotus fellah моногинен (т.е. колонии состоят из одной королевы) с полиморфными рабочими. Королевы оплодотворяются поодиночке, что означает, что все рабочие в колонии являются родными сестрами. [2] Колонии обычно встречаются в сухих и теплых местах обитания, включая прибрежные дюны и пустыни. [ 3]

C. Рабочие феллахи полиморфны (т.е. они значительно различаются по размеру)

Признание соседа по гнезду

Распознавание муравьиных сородичей осуществляется с помощью низколетучих кутикулярных углеводородов. Изолированные рабочие не могут часто обмениваться углеводородами с сородичами, и их углеводородные профили расходятся с профилями колонии. После 20–40 дней изоляции углеводородные профили рабочих расходятся до такой степени, что они больше не принимаются колонией. [4] [5] Однако агрессия снижается, если изолированные рабочие подвергаются воздействию потока воздуха из колонии, что указывает на то, что летучие химикаты гнезда также способствуют распознаванию сородичей. [6] [7]

Роль трофаллаксиса

Трофаллаксис — передача жидкой пищи изо рта в рот — является основным механизмом распространения пищи в колониях муравьев. У C. fellah трофаллаксисная сеть колонии была количественно определена путем объединения уникальной маркировки особей с флуоресцентно меченой пищей. Эта процедура уточнила наше понимание трофаллаксиса, показав, что поток переноса может менять направление во время события трофаллаксиса, что фуражиры получают (а также выгружают) пищу, что фуражиры часто покидают гнездо, выгружая лишь небольшое количество пищи в своем зобе, и что не фуражиры также выгружают значительные количества пищи. Кроме того, подавляющее большинство событий трофаллаксиса были кратковременными по продолжительности, возможно, функционируя для поддержания запаха колонии, а не для распространения пищи. [8] Действительно, когда углеводородные профили членов колоний C. fellah искусственно изменяются, колония достигает однородности быстрее, чем нетрофаллаксирующие виды. [9] Благодаря поддержанию однородного углеводородного профиля трофаллаксис опосредует сплоченность колонии. Участие рабочих в социально сплоченном трофаллаксисе может быть подкреплено уровнями октопамина в мозге. Обычно после изоляции, по возвращении в колонию, рабочие выполняют трофаллаксис с повышенной скоростью. Однако, если рабочих лечат октопамином, это увеличение трофаллаксиса не наблюдается. [10]

Социальная структура

Сочетание автоматизированного отслеживания поведения и анализа социальных сетей показало, что социальные сети колонии состоят из двух сообществ : сообщества кормилиц королевы и молодых рабочих, которые заботятся о выводке, и сообщества фуражира старых рабочих, которые покидают гнездо, чтобы добывать пропитание. Считается, что эта структура возникает из-за возрастных изменений в поведении отдельных рабочих. [11] [12]

Эффекты социальной изоляции

Социально изолированные работники быстро теряют вес, у них сокращается продолжительность жизни и происходят изменения в поведении, включая повышенную двигательную активность. [13] [14] Этот эффект заметно снижается, когда работники изолированы только с одним человеком. Рост смертности изолированных работников, вероятно, является результатом увеличения расхода энергии и снижения ее поступления. Таким образом, социальные взаимодействия, по-видимому, влияют на здоровье и старение через энергетический баланс.

Микробиота

Camponotus fellah , как и все протестированные виды плотничных муравьев , содержит внутриклеточные эндосимбиотические бактерии из рода Blochmannia . Этот эндосимбионт способствует питанию хозяина, перерабатывая азот в биосинтез аминокислот, и когда его уровни экспериментально снижаются, рост колонии замедляется. [15] Blochmannia содержится в специализированных клетках (бактериоцитах) в эпителии средней кишки и передается исключительно горизонтально.

Поскольку ближайшие родственные таксоны Blochmannia являются эндосимбионтами насекомых, питающихся соком, а муравьи часто ассоциируются с насекомыми, питающимися соком, возможно, что предок Blochmannia был приобретен предком Camponotini через насекомых, питающихся соком. [16]

Обучение и память

В целом муравьи в значительной степени полагаются на обонятельные сигналы и имеют хорошо развитые обонятельные центры в мозге. Это особенно касается муравьев-плотников , а рабочие C. fellah могут быть обучены ассоциировать запахи со вкусовыми подкреплениями в лабораторных условиях. Они будут выбирать ветвь Y-образного лабиринта в соответствии с запахами, которые они научились ассоциировать со вкусовым вознаграждением. [17]

Добывая пищу над землей, рабочие в значительной степени полагаются на зрение для навигации. Под землей рабочие сочетают пространственную память, химические сигналы и гравитацию. Столкнувшись с катастрофой, рабочие динамически регулируют, на какой из этих источников информации они полагаются, посредством индивидуального и коллективного обучения. [18]

Ссылки

  1. ^ Воншак, Мерав; Шлагман, Алекс (2009). «Королева кампонотуса феллаха устанавливает рекорд долголетия израильских муравьев» (PDF) . Израильский журнал энтомологии . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-10-12 . Получено 2020-04-07 .
  2. ^ Мерш, Даниэль П.; Ла Мендола, Кристина; Келлер, Лоран (2017). «Королевы кампонотусов-феллах спариваются одиночно». Общество насекомых . 64 (2): 269–276 . doi :10.1007/s00040-017-0543-1. S2CID  253640000.
  3. ^ Офер, Дж.; Шулов, А.; Ной-Меир, И. (1978). «Ассоциации и виды в Израиле: многомерный анализ». Израильский журнал зоологии . 27 (4): 199–208 .
  4. ^ Булей, Рафаэль; Хефец, Абрахам; Сорокер, Виктория; Ленуар, Ален (2000). «Интеграция колонии Camponotus fellah: индивидуальность рабочих требует частых обменов углеводородами» . Animal Behaviour . 59 (6): 1127– 1133. doi :10.1006/anbe.2000.1408. PMID  10877891. S2CID  1525222.
  5. ^ Boulay, R.; Lenoir, A. (2001). «Социальная изоляция зрелых рабочих влияет на распознавание товарищей по гнезду у муравья Camponotus fellah». Поведенческие процессы . 55 (2): 67– 73. doi :10.1016/S0376-6357(01)00163-2. PMID  11470498. S2CID  44644625.
  6. ^ Кацав-Гозанский, Тамар; Буле, Рафаэль; Ионеску-Хирша, Армин; Хефец, Авраам (2008). «Летучие вещества гнезда как модуляторы распознавания товарищей по гнезду у муравья Camponotus Fellah». Журнал физиологии насекомых . 54 (2): 378–85 . Бибкод : 2008JInsP..54..378K. doi :10.1016/j.jinsphys.2007.10.008. ПМИД  18045612.
  7. ^ Кацав-Гозанский, Тамар; Буле, Рафаэль; Вендер Меер, Роберт; Хефец, Авраам (2004). «Среда в гнезде модулирует распознавание товарищей по гнезду у муравья Camponotus Fellah». Naturwissenschaften . 91 (4): 186–190 . Бибкод : 2004NW.....91..186K. дои : 10.1007/s00114-004-0513-0. hdl : 10261/63301 . PMID  15085277. S2CID  9786862.
  8. ^ Гринвальд, Эфрат; Сегре, Энрико; Файнерман, Офер (2015). «Муравьиные трофаллактические сети: одновременное измерение паттернов взаимодействия и распространения пищи». Scientific Reports . 5 : 12496. Bibcode :2015NatSR...512496G. doi :10.1038/srep12496. PMC 4519732 . PMID  26224025. 
  9. ^ Lenoir, Alain; Hefetz, Abraham; Simon, Tovit; Soroker, Victoria (2001). "Сравнительная динамика формирования гештальт-запаха у двух видов муравьев Camponotus fellah и Aphaenogaster senilis (Hymenoptera: Formicidae)". Physiological Entomology . 26 (3): 275– 283. doi :10.1046/j.0307-6962.2001.00244.x. S2CID  85921826.
  10. ^ Boulay, R.; Soroker, V.; Godzinska, EJ; Hefetz, A.; Lenoir, A. (2000). «Октопамин обращает вспять вызванное изоляцией увеличение трофаллаксиса у муравья-плотника Camponotus fellah». Журнал экспериментальной биологии . 203 (3): 513–520 . Bibcode : 2000JExpB.203..513B. doi : 10.1242/jeb.203.3.513. PMID  10637180.
  11. ^ Mersch, Danielle P.; Crespi, Alessandro; Keller, Laurent (2013). «Отслеживание особей показывает, что пространственная верность является ключевым регулятором социальной организации муравьев». Science . 340 (6136): 1090– 3. Bibcode :2013Sci...340.1090M. doi : 10.1126/science.1234316 . PMID  23599264. S2CID  27748253.
  12. ^ Ричардсон, Томас О.; Кей, Томас; Брауншвейг, Рафаэль; Журно, Опалин А.; Рюэгг, Маттиас; МакГрегор, Шон; Де Лос Риос, Паоло; Келлер, Лоран (2021). «Поведенческое созревание муравьев опосредовано стохастическим переходом между двумя фундаментальными состояниями». Current Biology . 31 (10): 2253–2260.e3. Bibcode :2021CBio...31E2253R. doi : 10.1016/j.cub.2020.05.038 . PMID  33730550. S2CID  232246353.
  13. ^ Кото, Акико; Мерш, Даниэль П.; Холлис, Брайан; Келлер, Лоран (2015). «Социальная изоляция вызывает смертность, нарушая энергетический гомеостаз у муравьев». Поведенческая экология и социобиология . 69 (4): 583– 591. Bibcode : 2015BEcoS..69..583K. doi : 10.1007/s00265-014-1869-6. S2CID  253820221.
  14. ^ Булей, Р.; Куагебер, М.; Годзинска, Э.Дж.; Ленуар, А. (1999). «Социальная изоляция у муравьев: доказательства ее влияния на выживаемость и поведение Camponotus fellah (Hymenoptera: Formicidae)». Социобиология .
  15. ^ де Соуза, Даниваль Дж.; Безье, Энни; Депуа, Дельфин; Дрезен, Жан-Мишель; Ленуар, Ален (2009). «Эндсимбионты Blochmannia улучшают рост колоний и иммунную защиту у муравьев Camponotus Fellah». БМК Микробиология . 9:29 . дои : 10.1186/1471-2180-9-29 . ПМК 2660346 . ПМИД  19200360. 
  16. ^ Wernegreen, Jennifer J.; Kauppinen, Seth N.; Brady, Sean G.; Ward, Philip S. (2009). «Один пищевой симбиоз породил другой: филогенетическое доказательство того, что племя муравьев Camponotini приобрело Blochmannia, ухаживая за питающимися соком насекомыми». BMC Evolutionary Biology . 9 (1): 292. Bibcode :2009BMCEE...9..292W. doi : 10.1186/1471-2148-9-292 . PMC 2810300 . PMID  20015388. 
  17. ^ Дюпюи, Фабьен; Сандос, Жан-Кристоф; Джурфа, Мартин; Хосенс, Роксана (2006). «Индивидуальное обонятельное обучение муравьев Camponotus» (PDF) . Поведение животных . 72 (5): 1081–1091 . doi :10.1016/j.anbehav.2006.03.011. S2CID  52242163.
  18. ^ Хейман, Яэль; Вилк, Яэль; Файнерман, Офер (2019). «Муравьи используют множественную пространственную память и химические указатели для навигации в своем гнезде». iScience . 14 : 264– 276. Bibcode :2019iSci...14..264H. doi :10.1016/j.isci.2019.04.003. PMC 6476803 . PMID  31005661. 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Camponotus_fellah&oldid=1269745518"