Solenopsis saevissima

Solenopsis saevissima
Solenopsis saevissima pracownik
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Animalia
Gromada:	stawonogi
Klasa:	owady
Zamówienie:	błonkoskrzydłe
Rodzina:	Formicidae
Podrodzina:	Myrmicinae
Rodzaj:	Solenopsis
Gatunek:	S. saevissima
Nazwa dwumianowa
Solenopsis saevissima (Smitha, 1855)
Naturalny zasięg występowania Solenopsis saevissima

Solenopsis saevissima , powszechnie znany w Brazylii jako formiga de fogo , formiga-vermelha (czerwona mrówka) lub formiga-lava-pes , jest jednym z ponad 185 gatunków rodzaju Solenopsis . Wraz z 13 innymi gatunkami należy również do grupy gatunków Solenopsis saevissima , popularnie znanych jako mrówki ogniste .

Chociaż pochodzi z Ameryki Południowej , najwyraźniej został przywieziony do Afryki , Gwadelupy i na Wyspy Galapagos . Do tej pory nie ma na to dowodów w Stanach Zjednoczonych . S. saevissima znana jest z silnego i bolesnego żądła, stąd nazwa „ mrówka ognista ”. Jest to szkodnik w ogrodnictwie , a jedną z proponowanych metod jego zwalczania jest wprowadzenie do jego siedliska muchówki węzłowej .

niewiele informacji o S. saevissima i jej zachowaniach, z wyjątkiem kilku doniesień z Brazylii i Gujany Francuskiej . Gatunek ten jest najwyraźniej poligyniczny w całym rodzimym środowisku i bardzo agresywny.

Etymologia

Naukowa nazwa Solenopsis saevissima pochodzi od greckiego : solen , co oznacza rurę lub kanał, opsis , co oznacza wygląd lub widok, oraz łacińskiego saevissima , co oznacza „bardzo okrutny”. Jego nazwa wywodzi się z wczesnych relacji o jego zaciekłości, jakie donoszono z lasów amazońskich. S. saevissima została tak nazwana, ponieważ wiadomo, że jest jeszcze bardziej złośliwa niż S. invicta czerwone importowane mrówki ogniste, które kosztują Stany Zjednoczone miliony dolarów rocznie w rolnictwie, medycynie i szkodach związanych z ruchem drogowym.

Morfologia

Typowa morfologia mrówki robotnicy

S. saevissima należy do grupy gatunków Solenopsis saevissima , która obejmuje 13 gatunków mrówek ognistych, które wykazują niezwykle podobną morfologię , co sprawia, że ​​rozróżnienie morfologiczne jest prawie niemożliwe bez pomocy cech chemicznych. S. saevissima ma polimorficzne dorosłe robotnice, które różnią się wielkością w zależności od ich kast: mniejsi pracownicy są na ogół mniejsi, a główni pracownicy są stosunkowo więksi. Główni robotnicy mają również zazwyczaj trapezoidalne głowy i czułki, które prawie sięgają ich wierzchołka ; drobni robotnicy mają jajowate głowy i czułkowe łodygi, które wystają poza ich głowy.

Podobnie jak wszystkie gatunki z grupy gatunków S. saevissima , S. saevissima ma robotnice o średniej długości 1,9 mm, czułki zawierające 10 segmentów i żuchwy z 4 lub 5 zębami. Podobnie jak inne gatunki z rodziny Solenopsis , ma wyraźny środkowy włos z przodu clypeus , który wystaje poza zewnętrzną krawędź żuchwy. W odróżnieniu od większości innych gatunków z tej grupy, brakuje mu dobrze rozwiniętego przyśrodkowego zęba clypeal i jego propodeum jest zaokrąglony. Właściwą identyfikację morfologiczną gatunku komplikuje rozmnażanie międzygatunkowe i istnienie wielu gatunków tajemniczych w jego rodzimym zasięgu. Obecnie uważa się, że nominalna S. saevissima faktycznie obejmuje co najmniej 5 tajemniczych gatunków (tj. o identycznej morfologii), które można rozdzielić za pomocą cech chemicznych.

Kolonia

Hierarchia społeczna

W przeciwieństwie do S. invicta , którą zidentyfikowano jako mrówki jednokolonialne ( poligyniczne kolonie łączą się w jedną gigantyczną superkolonię, w której nie ma agresji między robotnicami z różnych kolonii), S. saevissima tworzy kolonie monoginiczne , w których każda kolonia ma tylko jedną płodną samicę : królowa i robotnice są agresywne w stosunku do innych kolonii. Stabilni mieszkańcy gniazda, podobnie jak inne mrówki ogniste, obejmują jedną reprodukcyjną królową i setki do tysięcy bezpłodnych mrówek pracownice córki. Czasami gniazdo było zamieszkiwane przez kilka dziewiczych królowych i kilka trutni (samców mrówek). Dziewicze królowe muszą wkrótce opuścić gniazdo, aby założyć własne kolonie, a trutnie żyją tylko na lot godowy, a potem umierają. Zadaniem królowej jest rozmnażanie; zadaniem trutni jest przekazywanie swoich genów poprzez krycie z królową; a praca robotnic polega na budowie, naprawie i ochronie gniazda, opiece nad potomstwem i nakarmieniu wszystkich.

eusocjalność

S. saevissima , podobnie jak inne owady społeczne z rzędu Hymenoptera , jest eusocjalny : skrajna forma doboru krewniaczego , w której członkowie grupy dobrowolnie rezygnują ze swoich zdolności reprodukcyjnych na rzecz sukcesu reprodukcyjnego swoich bliskich krewnych. Dla S. saevissima , wszystkie robotnice są bezpłodnymi córkami płci żeńskiej, które poświęcają swoje życie opiece i ochronie swoich przyszłych sióstr: lęgów płodnej królowej (ich matki). W eusocjalności bezpłodne mrówki często wykonują wyspecjalizowane zadania, aby skutecznie opiekować się królową reprodukcyjną, w tym obronę grupową i poświęcenie.

Haplodiploidia i reguła Hamiltona

Wszystkie gatunki Solenopsis mają haplodiploidalny system determinacji płci , w którym samice powstają z połączenia plemnika i komórki jajowej, a samce z niezapłodnionej komórki jajowej. Idealnie, zgodnie z regułą Hamiltona , wszystkie pracownice miałyby tego samego ojca i dlatego otrzymywałyby od niego ten sam chromosom X, a następnie jeden z dwóch możliwych chromosomów X od matki, co powinno skutkować pokrewieństwem 3/4 . Ponieważ jednak nie wiadomo, czy S. saevissima matki z tylko jednym trutniem lub wieloma trutniami, można jedynie założyć, że siostrzane robotnice są ze sobą spokrewnione, a niedojrzałe lęgi o 50% - 75%. Jest to wciąż bliższe niż 50% pokrewieństwa, jakie pracownicy mieliby z własnymi córkami. Nic więc dziwnego, że pracownicy eusocjalni rezygnują ze swoich zdolności reprodukcyjnych, aby opiekować się siostrami, ponieważ matematycznie są w stanie przekazać więcej swoich genów tą metodą. Ale oczywiście są spokrewnieni ze swoimi braćmi tylko o 1/4 , więc sama haplodiploidia nie wyjaśnia pochodzenia eusocjalności.

Zachowanie

Plądrowanie

S. saevissima często wypiera inne gatunki mrówek w pobliżu swojego gniazda, ponieważ jest wszystkożerna i oportunistyczna oraz preferuje obfite zapasy pożywienia, zmniejszając w ten sposób zasoby dla innych. Jego typowa dieta obejmuje słodkie soki z martwych chrząszczy, równonogów i roślin.

Małe i średnie robotnice na ogół żerują samotnie na ścieżkach o nieregularnych pętlach, gdy są z dala od kolonii. Jeśli znajdą małe, pojedyncze źródło pożywienia, spróbują przeciągnąć je z powrotem do gniazda. Jeśli jednak źródło pożywienia jest zbyt duże lub składa się z kilku składników, pracownik najpierw obejrzy je przez 10 do 30 sekund, pożywi się, a następnie wydziela śladową substancję przez gruczoł Dufoura w celu rekrutacji współpracowników.

Ten wydzielany feromon przyciąga i podnieca robotnice, ciągnąc je w kierunku wskazanym przez szlak. Ślad składa się z fragmentów wydzieliny i jest niezwykle specyficzny dla każdego gatunku. Z natury rzeczy sama wydzielina nie ujawnia ani ilości, ani jakości pożywienia. Ilość pożywienia jest opisana liczbą mrówek w paszy masowej, ponieważ im większa ilość pożywienia, tym więcej mrówek będzie przyciąganych. Jednak liczba robotnic w paszach masowych stabilizuje się na pewnym poziomie, ponieważ ci, którzy nie są w stanie dotrzeć do żywności, odchodzą bez wytyczania śladów. Jakość żywności jest komunikowana poprzez odsetek pozytywnych odpowiedzi: pracownicy mogą wybrać, czy wydzielać substancje śladowe, w zależności od preferencji żywności. Im smaczniejsze jedzenie, tym więcej szlaków. Jeśli jednak pokarm znajdzie się w promieniu 5-10 centymetrów od kolonii, robotnice porzucą trop i zawrócą. Im dłużej robotnica jest z dala od kolonii, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że wróci.

Gody

Loty godowe między skrzydlatą królową a skrzydlatymi trutniami zwykle odbywają się od późnego ranka do popołudnia. Zwykle ma to miejsce w dni następujące po deszczowym dniu lub nocy. Rytuał godowy jest podobny do rytuału przeciętnych mrówek ognistych: królowe łączą się w pary tylko raz w życiu, przechowując plemniki w swoich ciałach, a samce wkrótce potem umierają. Dziewicze królowe i drony z kilku sąsiednich kolonii gromadzą się razem, by latać i krzyżować się. Nie występuje rozmnażanie wewnątrz kolonii. Ponieważ tylko monoginiczny zgłaszano kolonie tego gatunku, nowa królowa musiałaby opuścić kolonię, w której się urodziła, i założyć własną kolonię.

S. saevissima ma niezwykle szybkie tempo proliferacji. W mniej niż rok jedna królowa może być matką kilku tysięcy robotnic, samców i nowych dziewiczych królowych.

Opieka nad potomstwem

Badania wykazały, że niedojrzałe formy mrówek robotnic wydzielają feromony , które skłaniają dorosłe robotnice do rozpoznawania ich i dbania o nie. W jednym eksperymencie zaobserwowano, że dorosłe robotnice niosły do ​​gniazda grys pokryty specjalnym ekstraktem chemicznym. Po wejściu do środka mrówki oczyściły traktowany grys i ogólnie postępowały tak, jakby opiekowały się własnymi lęgami. Kiedy kolonia jest zaniepokojona, robotnice podnoszą potraktowaną grys i biegają z nią w taki sam sposób, jak w przypadku lęgów.

Połączenie alarmowe

W przypadku poczucia zagrożenia pracownicy uwalniają feromony jako rodzaj wezwania alarmowego, aby ostrzec swoje siostry. Większość feromonów alarmowych to lotne związki, które działają jako atraktanty. Czasami feromon śladu zapachowego jest również wydzielany przez zestresowaną mrówkę. To z kolei zapewnia siostrzanym pracownikom wskazówki kierunkowe.

Powódź

Czasami z powodu obfitych opadów deszczu w Ameryce Południowej dochodzi do powodzi. Kiedy woda się podnosi, S. saevissima przemieszczają się w górę z podziemia na szczyt gniazda. Robotnice tworzą następnie duże masy, które mogą unosić się na wodzie, z królową i lęgami chronionymi pośrodku. Duża masa pracowników ostatecznie zakotwicza się albo w łodydze trawy, albo w krzaku. Kiedy powódź ustępuje, wszystkie wracają na ziemię i budują nowe gniazdo.

Emigracja

Emigracja kolonii S. saevissima odbywa się w sposób podobny do masowego żerowania: komunikacja za pomocą sygnałów chemicznych. Robotnice emitują ślad zapachowy , za którym mogą podążać inni, i podobnie jak inne sygnały chemiczne, ten ślad zapachowy jest również specyficzny dla każdego gatunku. Migracja może być spowodowana nieoczekiwanymi czynnikami środowiskowymi, takimi jak powodzie lub zakładanie nowych kolonii przez nowe królowe.

Pasożytniczy wrogowie

Mrówki

S. saevissima jest gatunkiem żywicielskim dla pasożytniczego gatunku mrówek, S. hostilis , chociaż nie przeprowadzono szeroko zakrojonych badań dotyczących tej relacji żywiciel-pasożyt. Ponadto S. hostilis nie był zbierany od czasu jego scharakteryzowania w 1959 roku.

forydy

Wiadomo, że co najmniej 17 gatunków foridów pasożytuje na robotnicach z grupy gatunków S. saevissima . Podaje się, że S. saevissima jest atakowana przez więcej foridów niż jakikolwiek inny rodzaj mrówek ognistych. Dorosłe samice much phorid wstrzykują swoje jaja do klatki piersiowej robotnic. Następnie robaki odcinają głowy mrówkom i zjadają ich mózgi. Forydy są szczególnie narażone na pasożytowanie na robotnicach podczas lotów godowych królowej lub tropienie ich podczas żerowania. W obronie przed foridami mrówki ogniste wyewoluowały podziemne tunele żerujące.

Apodicrania termophila , gatunek muchówki phorid, atakuje niektóre mrówki ogniste z Ameryki Południowej, chociaż nie jest jasne, czy atakuje S. saevissima , ponieważ mrówki spędzają część swojego życia pod opieką.

Siedlisko i dystrybucja

Siedlisko

S. saevissima pochodzi z tropikalnych i ciepłych regionów Ameryki Południowej , zwłaszcza wschodniej Brazylii ( Pelotas ). Jest powszechnie spotykany na naruszonych obszarach muraw i otworów leśnych ze względu na swój robotniczy charakter jako doskonałych rekolonizatorów. Te zakłócone miejsca mogą być stworzone przez człowieka (farmy lub plantacje) lub naturalne (szlaki dla zwierząt i brzegi rzek).

S. saevissima woli budować swoje kolonie na glebie piaszczystej niż gliniastej. Kopce mogą osiągnąć długość do 10 stóp i mieć ponad milion mieszkańców.

Dystrybucja

S. saevissima była głównie ograniczona we wschodniej części Ameryki Południowej , z rzadkim importem do Afryki i na Wyspy Galapagos . Zostało to zgłoszone w Gwinei w latach dwudziestych XX wieku i Kenii w 1911 r., Ale nie było ostatnich kolekcji. Do tej pory nie był importowany do Stanów Zjednoczonych .

Żądło

Jad

Mrówki należące do rodzaju Solenopsis są znane jako „mrówki ogniste” ze względu na ból powodowany przez ich użądlenia, które wstrzykują jad . Jady mrówek ognistych charakteryzują się różnymi alkaloidami znanymi jako solenopsyny (2-metylo-6-alkilopiperydyny), które wykazują właściwości nekrotyczne , hemolityczne , antybiotyczne i toksyczne . Te jady zawierają bardzo małe ilości białek, które są głównie neurotoksynami , które mogą być silnie uczulające . Królowe S. saevissima , podobnie jak inne gatunki mrówek ognistych, wytwarza głównie związek alkaloidowy izosolenopsynę A (cis-2metylo-6-undecylopiperydynę), podczas gdy robotnice wytwarzają głównie trans-2metylo-6-undecylopiperydynę. Pokazuje to, że asortyment alkaloidów jest specyficzny dla każdej kasty i dlatego sugeruje, że rozpoznanie różnych konfiguracji jadu alkaloidów może być ważne dla rozróżnienia kast.

Leczenie

Jad z ugryzienia sterylnej samicy mrówki ognistej zazwyczaj powoduje bolesne czerwone guzki z białymi krostami na skórze ofiary. Może również powodować ciężkie reakcje alergiczne, takie jak wstrząs anafilaktyczny , który może prowadzić do śmierci. Pierwsza pomoc obejmuje zewnętrzne leczenie sterydowym do stosowania miejscowego oraz doustne leki przeciwhistaminowe .

Grupa gatunków

Solenopsis saevissima to naukowa nazwa zarówno grupy gatunków, jak i gatunków w obrębie tej grupy. Może to powodować pewne zamieszanie podczas czytania studiów literackich na ich temat. Dzieje się tak dlatego, że obejmuje wiele bardzo podobnych gatunków, które kiedyś były uważane za „ Solenopsis saevissima ”. Ta liczba gatunków należących do tej grupy gatunkowej obejmuje obecnie 13 pojedynczych gatunków, które zaliczane są do grupy 20 agresywnych gatunków mrówek popularnie zwanych mrówkami ognistymi .

Większość gatunków w tej grupie to „mrówki złodzieje” z małymi monomorficznymi robotnicami. Zwykle budują swoje kolonie w pobliżu kolonii innych gatunków mrówek, aby móc kraść ich pożywienie. Pozostałe gatunki to „mrówki ogniste”, w tym gatunek S. saevissima . Mają one większe polimorficzne robotnice i żerują na własnym pożywieniu.

Grupa gatunków obejmuje obecnie trzynaście gatunków:

• Solenopsis altipunctata (prawdopodobnie teraz ponownie ochrzczony jako Solenopsis metallica )
• Solenopsis daguerrei (pasożytniczy)
• Elektra Solenopsis
• Solenopsis hostilis (pasożytniczy)
• Solenopsis przerwany
• Solenopsis invicta (inwazyjny)
• Solenopsis macdonaghi
• Megergate Solenopsis
• Solenopsis pusillignis
• Solenopsis Pythia
• Solenopsis quinquecuspis
• Solenopsis richteri (inwazyjny)
• Solenopsis saevissima
• Solenopsis weyrauchi

Linki zewnętrzne

• Media związane z Solenopsis saevissima w Wikimedia Commons