Mrówka liściasta - Leafcutter ant

Atta cefaloty , Wilhelma Zoo, Stuttgart

Leafcutter mrówki , A imię nierodzajową , to każdy z 47 gatunków liści-żucia mrówek należących do dwóch rodzajów Atta i Acromyrmex . Wszystkie te gatunki tropikalnych , rosnących w grzyby mrówek są endemiczne dla Ameryki Południowej i Środkowej , Meksyku i części południowych Stanów Zjednoczonych . Mrówki liściaste mogą nosić dwadzieścia razy większą wagę niż masa ciała i ścinać i przetwarzać świeżą roślinność (liście, kwiaty i trawy), aby służyć jako podłoże odżywcze dla ich upraw grzybowych.

Mrówki Acromyrmex i Atta mają wiele wspólnego anatomicznie; jednak można je rozpoznać po ich zewnętrznych różnicach. Mrówki Atta mają trzy pary kolców i gładki egzoszkielet na górnej powierzchni klatki piersiowej , podczas gdy mrówki Acromyrmex mają cztery pary i szorstki egzoszkielet. Sam egzoszkielet pokryty jest cienką warstwą powłoki mineralnej, składającej się z romboedrycznych kryształów generowanych przez mrówki.

Obok ludzi mrówki liściaste tworzą jedne z największych i najbardziej złożonych społeczności zwierzęcych na Ziemi. W ciągu kilku lat, centralny kopiec ich podziemnych gniazd mogą rozwijać się ponad 30 m (98 ft) w poprzek, mniejsze kopce promieniującego rozciągającą się w promieniu 80 m (260 stóp), przy 30 do 600 m 2 ( 320 do 6460 stóp kwadratowych) i zawiera osiem milionów osobników.

Cykl życia kolonii mrówek liściastych

Rozmnażanie i zakładanie kolonii

Atta colombica , królowa z larwami i robotnicami na podłożu

Skrzydlate samice i samce masowo opuszczają swoje gniazda i rozpoczynają lot godowy znany jako revoada (port.) lub vuelo nupcial ( hiszp .). Każda samica łączy się z wieloma samcami, aby zebrać 300 milionów plemników, których potrzebuje do założenia kolonii .

Na ziemi samica traci skrzydła i szuka odpowiedniej podziemnej kryjówki, w której mogłaby założyć swoją kolonię. Wskaźnik sukcesu tych młodych królowych jest bardzo niski i tylko 2,5% uda się założyć długowieczną kolonię. Aby założyć własny ogród grzybowy, królowa przechowuje fragmenty grzybni rodzicielskiego ogrodu grzybowego w swojej kieszeni podpoliczkowej, która znajduje się w jej jamie ustnej.

Hierarchia kolonii

W dojrzałej kolonii liściaków mrówki dzielą się na kasty , głównie ze względu na wielkość, które pełnią różne funkcje. Acromyrmex i Atta wykazują wysoki stopień polimorfizmu biologicznego , w ustalonych koloniach występują cztery kasty – minimy, minors, mediae i majors. Majorowie są również znani jako żołnierze lub dinergate. Atta mrówki są bardziej polimorficzne niż Acromyrmex , co oznacza, że ​​występują stosunkowo mniejsze różnice w wielkości od najmniejszych do największych rodzajów Acromyrmexów .

Cefaloty mrówki do liści Atta
  • Minimy są najmniejszymi robotnikami i mają tendencję do hodowania czerwiu lub pielęgnacji ogrodów grzybowych. Szerokość głowy jest mniejsza niż 1 mm.
  • Nieletni są nieco więksi niż robotnicy minima i są obecni w dużej liczbie w kolumnach żerowania i wokół nich. Te mrówki są pierwszą linią obrony i nieustannie patrolują otaczający teren i energicznie atakują wszystkich wrogów, którzy zagrażają liniom żerowania. Szerokość głowy wynosi około 1,8-2,2 mm.
  • Mediae to uogólnione zbieracze, które ścinają liście i przynoszą ich fragmenty z powrotem do gniazda.
  • Majors, największe mrówki robotnice, działają jak żołnierze, broniąc gniazda przed intruzami, chociaż ostatnie dowody wskazują, że majory biorą udział w innych działaniach, takich jak oczyszczanie głównych szlaków żerowania z dużych gruzu i przenoszenie dużych przedmiotów z powrotem do gniazda. Najwięksi żołnierze ( Atta laevigata ) mogą mieć całkowitą długość ciała do 16 mm i szerokość głowy do 7 mm.

mutualizm mrówko-grzybowy

Ich społeczności opierają się na mutualizmie mrówko-grzybowym , a różne gatunki mrówek używają różnych gatunków grzybów, ale wszystkie używane przez mrówki grzyby należą do rodziny Lepiotaceae . Mrówki aktywnie pielęgnują swój grzyb, karmiąc go świeżo ściętym materiałem roślinnym i chroniąc go przed szkodnikami i pleśniami . Ten mutualistyczny związek jest dodatkowo wzmacniany przez innego symbiotycznego partnera, bakterię, która rośnie na mrówkach i wydziela chemikalia; w zasadzie mrówki używają przenośnych środków przeciwdrobnoustrojowych . Mrówki tnące liście są wystarczająco wrażliwe, aby przystosować się do reakcji grzybów na inny materiał roślinny, najwyraźniej wykrywając sygnały chemiczne z grzyba. Jeśli dany rodzaj liścia jest toksyczny dla grzyba, kolonia nie będzie go już zbierać. Jedyne dwie inne grupy owadów, które wykorzystują rolnictwo oparte na grzybach, to ambrozja chrząszcze i termity . Grzyb hodowany przez dorosłe osobniki służy do karmienia larw mrówek, a dorosłe mrówki żywią się sokiem z liści. Grzyb potrzebuje mrówek, aby przeżyły, a larwy potrzebują grzyba do przeżycia, więc mutualizm jest obowiązkowy.

Grzyby używane przez mrówki o wyższym attine nie wytwarzają już zarodników. Te mrówki w pełni udomowiły swojego grzybowego partnera 15 milionów lat temu, proces, który trwał 30 milionów lat. Ich grzyby wytwarzają odżywczych i obrzęk strzępków grzybni wskazówki ( gongylidia ), które rosną w wiązkach zwanych staphylae, konkretnie paszy mrówek.

Gospodarowanie odpadami

Pracownicy Atta colombica w pracy
Mrówka liściasta w Kostaryce

Mrówki liściaste pełnią bardzo konkretną rolę w pielęgnacji ogrodu grzybowego i wyrzucaniu śmieci. Zarządzanie odpadami ma kluczowe znaczenie dla długowieczności każdej kolonii. Nekrotroficzny pasożytniczy grzyb Escovopsis zagraża źródłu pożywienia mrówek i dlatego stanowi dla nich stałe zagrożenie. Transporterami odpadów i robotnikami na hałdach są starsze, bardziej zbędne mrówki liściaste, dzięki czemu zdrowsze i młodsze mrówki mogą pracować w grzybowym ogrodzie. W colombica Atta gatunków, niezwykle dla plemienia Attine mają zewnętrznego sterty odpadów. Transportery odpadów zabierają odpady, które składają się ze zużytego substratu i wyrzuconego grzyba, na hałdę. Po wyrzuceniu na wysypisko śmieci pracownicy stosu organizują odpady i stale je przetasowują, aby wspomóc rozkład. Przekonującą obserwacją A. colombica były martwe mrówki umieszczone na obwodzie hałdy.

Dodatkowo do doprowadzania ogród grzybowej foraged żywności, składających się głównie z liści, to jest zabezpieczone przed Escovopsis przez antybiotyk wydzielin Actinobacteria (rodzaju Pseudonocardia ). Ten mutualistyczny mikroorganizm żyje w gruczołach metaopłucnych mrówki. Promieniowce są obecnie odpowiedzialne za produkcję większości antybiotyków na świecie .

Pasożytnictwo

Kiedy mrówki zbierają liście, są narażone na atak niektórych gatunków muchówek , parazytoidów, które składają jaja w szczelinach głów robotnic. Często minim siada na mrówce robotnicy i odpiera każdy atak.

Ponadto podczas uprawy może rozwinąć się niewłaściwy rodzaj grzyba. Escovopsis , wysoce zjadliwy grzyb, może niszczyć mrowisko, ponieważ jest przenoszony poziomo. Escovopsis wyhodowano w czasie zakładania kolonii w 6,6% kolonii. Jednak w koloniach jedno- lub dwuletnich prawie 60% miało Escovopsis rosnących w ogrodzie grzybowym.

Niemniej jednak mrówki liściaste mają wiele mechanizmów adaptacyjnych do rozpoznawania i kontrolowania infekcji wywołanych przez Escovopsis i inne mikroorganizmy. Najczęstsze znane zachowania polegają na tym, że pracownicy zmniejszają liczbę zarodników grzybów poprzez pielęgnację lub usuwanie zainfekowanego kawałka grzybowego ogrodu i wyrzucanie go na wysypisko śmieci (określane jako odchwaszczanie).

Komunikacja

Mrówki liściaste wykorzystują wykrywanie drgań przenoszonych przez podłoże, aby komunikować się ze sobą.

Rośliny drapieżne

Mrówki listonoszki preferują zaburzone siedliska , prawdopodobnie z powodu większej koncentracji pionierskich gatunków roślin . Są to bardziej atrakcyjne źródła pożywienia, ponieważ pionierskie rośliny mają niższy poziom metabolitów wtórnych i wyższe stężenia składników odżywczych niż gatunki tolerujące cień, które pojawią się później .

Interakcje z ludźmi

W niektórych częściach swojego zasięgu mrówki liściaste mogą być poważnym szkodnikiem rolniczym, powodującym defoliację upraw oraz niszczącym drogi i pola uprawne swoimi czynnościami zakładania gniazd. Na przykład niektóre gatunki Atta są zdolne do defoliacji całego drzewa cytrusowego w mniej niż 24 godziny. Wykazano obiecujące podejście do odstraszania ataków mrówek liściastych Acromyrmex lobicornis na uprawy. Zbieranie odpadków z gniazda i umieszczanie ich na sadzonkach lub wokół upraw skutkowało efektem odstraszającym przez okres 30 dni.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki