Муравьиная суперколония
Суперколония муравьев — это исключительно крупная муравьиная колония , состоящая из большого количества пространственно разделенных, но социально связанных гнезд одного вида муравьев (это означает, что колония является полидомной ), расположенных на большой территории без территориальных границ. Суперколонии обычно полигинны и содержат много самок, откладывающих яйца (маток или гинекомастий). [1] [2] Рабочие и королевы из разных гнезд в пределах одной суперколонии могут свободно перемещаться между гнездами, и все рабочие без разбора сотрудничают друг с другом в сборе пищи и уходе за выводком, не проявляя явного взаимного агрессивного поведения. [3] [4]
Пока доступно подходящее незанятое пространство с достаточными ресурсами, суперколонии постоянно расширяются за счет почкования, поскольку королевы вместе с некоторыми рабочими мигрируют на короткие расстояния и создают новое связанное гнездо. Суперколония также может расширяться на большие расстояния посредством прыжкового расселения, потенциально перемещаясь между континентами. [2] Рассредоточение обычно происходит непреднамеренно посредством транспорта, осуществляемого человеком. Ярким примером вида муравьев, образующего суперколонии на разных континентах, является аргентинский муравей ( Linepithema humile ). Также высокоинвазивные красные завезенные огненные муравьи ( Solenopsis invicta ) и Solenopsis geminata дополнительно используют классические брачные полеты , таким образом используя три основных способа распространения. [5] [6] Из примерно 14 000 описанных видов муравьев суперколониализм встречается менее чем у 1% всех муравьев. [2]
В целом муравьи, образующие суперколонии, агрессивны и вредны в чужой среде. [7] Хотя не все суперколониальные виды являются инвазивными и не все инвазивные муравьи доминируют, суперколонии обычно связаны с инвазивными популяциями. Известно, что некоторые инвазивные виды также образуют суперколонии в своей естественной среде обитания. В их естественном ареале наблюдаются относительно небольшие суперколонии, тогда как в своем инвазионном ареале они гораздо крупнее, доминируют и представляют угрозу экологическому разнообразию. [4] Исключения видов, образующих суперколонии, не будучи инвазионными, встречаются в основном у рода Formica . [2]
Хотя суперколонии в основном наблюдаются у относительно небольшого числа видов муравьев, аналогичные одноколониальные популяции встречаются и у некоторых видов термитов рода Reticulitermes .
Униколониальность против суперколониальности
[ редактировать ]
Первоначально предполагалось, что одноколониальность является характеристикой некоторых видов муравьев, у которых все рабочие этого вида дружелюбны, независимо от происхождения их гнезда. Таким образом, все представители вида принимали бы друг друга, независимо от места происхождения и расстояния между гнездами. Напротив, мультиколониальность - это общая характеристика муравьев, демонстрирующая, что все колонии агрессивны друг к другу, включая разные колонии одного и того же вида. Суперколония представляет собой большое скопление гнезд вида, который обычно демонстрирует мультиколониальность, но в случае суперколонии все рабочие из всех связанных гнезд неагрессивны друг к другу. Аргентинский муравей ( Linepithema humile ), образующий мегаколонии из пространственно разделенных гнезд, считался прекрасным примеромодноколониальность, никогда не проявляющая многоколониальности. [8]
Жиро и др. (2002), однако, обнаружили, что L. humile также образует суперколонии, агрессивные друг к другу, поэтому одноколониальность оказалась ограниченной. Они предположили, что разница между суперколониальностью и одноколониальностью не очевидна, а скорее являются точками на континууме между двумя крайностями: мультиколониальностью , когда все колонии обычно агрессивны друг к другу, в отличие от моноколониальности с абсолютным отсутствием агрессии между колониями, и суперколониальность где-то посередине. [8]
Таким образом, Педерсен и др. (2006) дали новое определение суперколониальности и одноколониальности следующим образом:
- Суперколония: колония, содержащая такое большое количество гнезд, что прямое сотрудничество между особями в отдаленных гнездах невозможно. Внутри суперколонии нет поведенческих границ (агрессии).
- Одноколониальный: Одноколониальный вид — это вид, который может образовывать суперколонии. Одноколониальная популяция состоит из одной или нескольких суперколоний.
Они предполагают, что успех инвазивных муравьев, таких как L. humile, обусловлен экологическими условиями введенного ареала, которые позволяют резко расширить размеры суперколоний, а не сдвигом в социальной организации в захваченной среде обитания. [9]
Суперколонии термитов
[ редактировать ]Хотя суперколонии в основном наблюдаются у относительно небольшого числа видов муравьев, аналогичные одноколониальные популяции встречаются и у некоторых видов термитов рода Reticulitermes .
Во Франции была обнаружена суперколония инвазивного вида термитов Reticulitermes urbis , занимающая площадь около семи гектаров, похожая на суперколонию муравьев. [10] Инвазивные одноколониальные метапопуляции Reticulitermes flavipes в Торонто , Канада, описаны в 2012 году. Они могут охватывать десятки километров, насчитывать сотни тысяч или миллионы особей и проявлять отсутствие межколониальной агрессии. Особенно в городских местообитаниях они образуют суперколонии по всей территории. [11]
Примеры
[ редактировать ]Известно, что виды, образующие суперколонии: (см. также список на AntWiki [1] )
- Anoplolepis gracilipes (желтый сумасшедший муравей) [4]
- Формика
- Iridomyrmex purpureus (мясной муравей)
- Ласиусом пренебрегали
- Леписиот
- Linepithema humile (аргентинский муравей) [4]
- Мономорий фараона [7]
- Мирмика красная [4]
- Nylanderia fulva (рыжевато-коричневый сумасшедший муравей) [4]
- Паратрехина длинная
- Феидол мегацефала [7]
- Плагиолепис
- Plagiolepis alluaudi (маленький желтый муравей) [13]
- Плагиолепис вторгается
- Плагиолепис пигмея
- Плагиолепис Шмитции
- Полирахис Робсони
- Псевдомирмекс колдун
- Соленопсис
- Solenopsis geminata (тропический огненный муравей)
- Solenopsis invicta (красный импортный огненный муравей, или RIFA)
- Solenopsis richteri (черный импортный огненный муравей, или BIFA)
- Solenopsis saevissima (огненный муравей-вредитель) [14]
- Тапинома
- Техномирмекс альбипес
- Тетраморий альпестровый
- Волленховия эмери
- Васманния ауропунктата [4]
Формика
[ редактировать ]В 1997 году была описана суперколония Formica obscuripes в американском штате Орегон , состоящая из более чем 200 гнезд и предполагаемой популяции в 56 миллионов особей. [12]
Суперколония Исикари Formica Yessensis на Хоккайдо, Япония, насчитывает, по оценкам, более 45 000 гнезд, более 300 000 000 рабочих и более 1 000 000 маток. [4]
Тапинома
[ редактировать ]Три из четырех видов, идентифицированных в « комплексе Tapinoma nigerrimum» , известны как суперколониальные: T. darioi , T. ibericum и T. magnum . Tapinoma nigerrimum является монодомной или умеренно полидомной, мультиколониальной, суперколониальность неизвестна. [15]
Тапинома сидячая обитает в естественной среде обитания небольшими колониями. Вторгшись в городские районы, он проявляет крайнюю полигинию и полидомию и становится доминирующим инвазивным вредителем. В зависимости от сезона количество гнезд в колонии может попеременно сливаться в одно или несколько зимой и увеличиваться с весны, достигая максимальной плотности гнезд летом. Их популяционный рост в начале сезона идет в геометрической прогрессии. В целом сидячие колонии Т. регулярно перемещаются. Они прокладывают тропы между гнездами и пищевыми ресурсами, а также колонизируют новые территории. [16]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Суперколонии. AntWiki (по состоянию на июль 2022 г.)
- ^ Jump up to: а б с д В меньшинстве: новый доминирующий вид муравьев с генетически разнообразными суперколониями в Эфиопии . Д.М. Зоргер и др.; Насекомые Sociaux нет. 64, выпуск 1, февраль 2017 г. (полный текст). doi:10.1007/s00040-016-0524-9
- ^ Успех интродуцированных аргентинских муравьев связан с уменьшением генетической изменчивости. Ким Макдональд, Калифорнийский университет, май 2000 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Суперколонии муравьев (Hymenoptera: Formicidae): экологические закономерности, поведенческие процессы и их значение для социальной эволюции. Хейкки Хелантера, Мирмеколь. Новости 32: 1-22, 2022. doi:10.25849/myrmecol.news_032:001 (открытый доступ, CC-BY)
- ^ Закономерности распространения биологических инвазий, в которых преобладает прыжк на большие расстояния: данные аргентинских муравьев . Эндрю В. Суарес, Дэвид А. Холуэй, Тед Дж. Кейс, 2001 г. (полный текст); doi:10.1073/pnas.98.3.1095
- ^ Анализ риска для огненных муравьев в Нидерландах. Джинзе Нордийк, EIS, ноябрь 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с Снижение генетической изменчивости и успех инвазивных видов. Учеб. Натл.акад. наук. США нет. 97, май 2000 г.
«Мы определили суперколонию как группу гнезд, среди которых отсутствовала внутривидовая агрессия». - ^ Jump up to: а б Эволюция суперколоний: аргентинские муравьи южной Европы. Татьяна Жиро, Джес С. Педерсен и Лоран Келлер, 2002. Proceedings of the National Academy of Sciences 99: 6075-6079 (doi:10.1073/pnas.092694199). Публикация
- ^ Нативные суперколонии неродственных особей инвазивного аргентинского муравья. Дж. С. Педерсен и др., Evolution Vol 60, выпуск 4, 2006 г. (полный текст). doi:10.1111/j.0014-3820.2006.tb01156.x
- ^ Одноколониальность Reticulitermes urbis: новая особенность потенциально инвазивных видов термитов. Лорианн Ленио и др., Bull. Энтомола. Рез., Том 99, Выпуск 1, 2008 г. (полный текст). doi:10.1017/S0007485308006032
- ^ Генетические доказательства многочисленных вторжений восточных подземных термитов в Канаду. Scaduto et al., Environl Entomol., том 41, выпуск 6, 2012 г. (полная статья). дои:10.1603/EN12158
- ^ Jump up to: а б Дж. МакИвер, Т. Торгерсен и Н. Саймон. Суперколония соломенных муравьев Formica obscuripes Forel (Hymenoptera:Formicidae) из Голубых гор Орегона . Northwest Science, том 71, выпуск 1, февраль 1997 г. (полный текст)
- ^ Противный маленький желтый муравей основывает первые колонии США в Форт-Лодердейле. Дэвид Флешлер, Sun Sentinel, 2 ноября 2017 г. (в архиве)
- ^ Гвианская популяция огненного муравья Solenopsis saevissima является одноколониальной. Ленуар и др., Наука о насекомых, том 23, выпуск 5, май 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Четыре вида суперколониальных муравьев комплекса Tapinoma nigerrimum, выявленные с помощью интегративной таксономии (Hymenoptera: Formicidae) Seifert et al., Myrmecological News, март 2017 г. Полный PDF-файл (7,2 МБ)
- ^ Jump up to: а б Сезонная полидомия в полигинной суперколонии пахучего домашнего муравья Tapinoma сидячая. Гжегож Бучковски и Гэри Беннетт, Экологическая энтомология, том 33, выпуск 6, декабрь 2008 г.; Резюме на Researchgate .
«Суперколония T. sessile занимала в общей сложности 90 различных мест гнездования [...] Tapinoma sessile может быть очень полигинной, полидомной и может достигать огромных размеров популяции, во многом как инвазивный L. humile».