Муравей-раб - Slave-making ant

Королева и выводок рабовладельца Polyergus lucidus с Formica archboldi рабочие

Муравьи-рабовладельцы находятся выводковые паразиты этот захват выводки других муравей видов, чтобы увеличить рабочую силу своих колония. Выйдя из гнезда рабовладельцев, рабы работают так, как если бы они были в своей колонии, в то время как паразит рабочие сосредотачиваются только на пополнении рабочей силы из соседних хозяин гнезда, процесс, называемый рабский набег.

Муравьи-рабовладельцы специализируются на паразитировать отдельный вид или группа родственных видов, и они часто являются близкими родственниками своим хозяевам, что типично для социальных паразитов. Рабовладельцы могут быть постоянные социальные паразиты (таким образом, в зависимости от порабощенных муравьев на протяжении всей их жизни) или факультативные работорговцы. Поведение муравьев необычно, но эволюционировало несколько раз. независимо.

Терминология

Кража выводка с целью использования похищенного лица для поддержки вора называется дулоз (из Греческий δοῦλος, «раб»), но термин «изготовление рабов» используется в более ранней литературе и до сих пор широко распространен.[1]

Родственный тип социального паразитизма называется инквилинизм, в котором репродуктивная особь входит в колонию-хозяин, откладывает яйца и полагается на колонию-хозяин в выращивании своего потомства. В отличие от паразитизма расплода, инквилин остается в гнезде, и обычно его выводок не превышает численностью выводка хозяина.[1]

Обязательные и факультативные рабовладельцы

Муравьи-рабовладельцы могут быть постоянными социальными паразитами, поэтому на протяжении всей своей жизни они зависят от порабощенных муравьев-хозяев.[2] или факультативные рабовладельцы. Муравьи-рабовладельцы, подобные тем, что в Formica sanguinea сложные, представляют собой промежуточную группу паразитов, между свободноживущими видами и обязательными рабовладельческими видами. В лабораторных испытаниях, когда рабов удаляли из колоний Formica sanguinea и Polyergus rufescens, поведение F. sanguinea резко изменилась в течение 30 дней после увольнения рабов, и рабочие стали самодостаточными в кормлении и уходе за выводком. Работники Полергус, напротив, не могли заботиться о своем выводке и испытали высокую смертность.[3]

Рейды

Polyergus lucidus возвращаясь с рейда на Formica incerta. Двое из последних, уже вошедших в смешанную колонию, видны справа от входа в гнездо.

Паразитированные гнезда нуждаются в периодическом пополнении рабочих хозяев. Это достигается путем набега на другие гнезда в процессе, называемом рейдом рабов.[2][4] В паразит Рабочие специализируются на проведении рейдов в два этапа. Сначала разведчики индивидуально ищут потенциальные гнезда хозяев. В случае успеха разведчик возвращается в свое гнездо и набирает товарищей по гнезду, чтобы начать набег, во время которого муравьи-рабовладельцы захватывают выводок и приносят его домой.[5] Колония может поймать 14 000 куколок за один сезон.[6] Большинство налетчиков рабов захватывают только молодых, но Стронгилогнатус sp. также порабощают взрослых рабочих.[7]

У большинства видов паразитов рабочие отмечают путь к гнезду феромоны а затем в течение нескольких секунд привлекаются товарищи-рабовладельцы. Затем они быстро идут к целевому гнезду хозяев, атакуют его и уносят столько личинки и куколки по возможности вернитесь в их гнездо по той же тропе, отмеченной феромоном.[4] Россомирмекс является единственным зарегистрированным рабовладельцем, который использует исключительно взрослый транспорт и единую цепочку вербовки вместо феромонов во время набегов, поведение, вероятно, ограничивается засушливой средой обитания; налеты происходят в начале лета, когда температура поверхности почвы может достигать 30 ° C (86 ° F) - температуры, при которой феромоны быстро испаряются.[4]

Рабочие атакованного гнезда могут драться или убегать. У вида-хозяина Проформика, наиболее распространенным поведением является бегство, вероятно потому, что хозяева почти всегда проигрывают драки.[4] Большинство исследований, посвященных набегам видов в F. sanguinea комплекс подтверждают, что налетчики рабов обычно разбивают своих противников, которые обычно бегут в состоянии панической тревоги, и что агрессивные столкновения, когда они происходят, кратковременны и не приводят к смерти взрослых особей любого вида. Однако, когда большие колонии рабов оказывают сопротивление во время набегов, возможны продолжительные бои, и многие рабочие обоих видов могут быть убиты.[8]

Позже рабочие-хозяева, появляющиеся в гнезде паразитов, будут отпечатанный и интегрированы в смешанную колонию, где они будут выращивать выводок паразитов, кормить и ухаживать за рабочими паразитов, защищать гнездо от пришельцев и даже участвовать в набегах,[5] в том числе против их первоначальной колонии.[9] Таким образом, альтруистические действия рабов направлены против не связанных между собой людей. Одна из гипотез предполагает, что обман рабов возможен, потому что рабы захватываются как куколки и узнают запах колонии создателей рабов после появления.[10]

Однако в некоторых случаях порабощенные муравьи восстают против своих муравьев-рабовладельцев, убивая большое количество потомков муравьев-рабовладельцев.[11] Это потому, что "рабы могут получить косвенное фитнес преимущества за счет снижения давления паразитов на соседние колонии хозяев, потому что они часто тесно связаны с рабами ".[11] Таким образом, муравьи-рабы защищают свои родные колонии от дальнейших набегов муравьев-рабовладельцев.[11]

Пары паразит – хозяин

Размножение

Репродуктивное поведение муравьев-рабовладельцев обычно заключается в синхронном появлении полов с последующим брачный полет и вторжение в гнездо хозяина,[14] но также в некоторых случаях женщины демонстрируют брачный зов вокруг натального гнезда, чтобы привлечь самцов, и сразу же после спаривания ищите гнездо хозяина, чтобы захватить его.[15]

Только один вид рабов обычно встречается в одном Полергус гнездо. Это контрастирует с родственными факультативными рабовладельцами рода Formica принадлежащий к F. sanguinea группа видов, обитающих в одной среде обитания, чьи гнезда обычно содержат два или более видов, служащих рабами. Выбор вида-хозяина может происходить как через поведение королев при основании колонии, так и через выбор целевых гнезд для набегов рабов. Паразитический Полергус королевы находили колонии либо путем усыновления, когда матка вторгается в гнездо вида-хозяина, убивая постоянную королеву и присваивая рабочих и присутствующий выводок, либо путем «бутонизации», когда королева вторгается или принимается в гнездо вида-хозяина в сопровождении рабочие из ее гнезда происхождения.[16]

Эволюция

Первая гипотеза о происхождении рабства была Дарвин предложение (1859 г.) в О происхождении видов это рабство развилось как побочный продукт хищничества потомков среди родственных видов. Другие гипотезы фокусируются на территориальных взаимодействиях с оппортунистическим хищничеством расплода или переносом выводка между полидомный колонии (состоят из нескольких гнезд) как основной путь к созданию рабов.[17][18] Рабское поведение среди муравьев необычно, но эволюционировало независимо всего более десяти раз[7] в том числе в подсемейства Myrmicinae и Formicinae.[19][20] Рабовладельцы и их хозяева часто близки филогенетический родственники,[21] что типично для социальных паразитов и их хозяев (формализованная как Правило Эмери ). Это имеет важные эволюционные последствия, поскольку может служить аргументом в пользу симпатрическое видообразование.[22]

Рейды могут поставить под угрозу выживание колонии-хозяина, поэтому давление отбора на хозяев. В свою очередь, есть некоторые свидетельства того, что хозяева также оказывают давление отбора на своих паразитов в ответ, поскольку сопротивление со стороны колоний хозяев может предотвратить порабощение. Коэволюционный процессы между муравьями-рабами разновидность и их хозяева затем могут перейти в эволюционная гонка вооружений.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Порода, Повар и Краснец 2012, п. 2
  2. ^ а б Руано и др. 2013, п. 1
  3. ^ Топофф и Зиммерли 1991, п. 313
  4. ^ а б c d Руано и др. 2013, п. 3
  5. ^ а б c Delattre et al. 2012 г., п. 2
  6. ^ Topoff 1999, п. 89
  7. ^ а б D'Ettorre & Heinze 2001, п. 68
  8. ^ Топофф и Зиммерли 1991, стр. 313–314
  9. ^ Мирамонтес 1993, п. 6
  10. ^ Blatrix и Sermage 2005, п. 2
  11. ^ а б c Pennings, Pleuni S .; Тобиас Паммингер; Сюзанна Фойцик; Дирк Метцлер (4 декабря 2012 г.). «О, сестра, где ты? Косвенная выгода для фитнеса может поддерживать защитные свойства хозяина». arXiv:1212.0790 [q-bio.PE ].
  12. ^ а б c d е ж грамм час я D'Ettorre & Heinze 2001, п. 69
  13. ^ Delattre et al. 2012 г., п. 7
  14. ^ Мори, Д'Этторр и Ле Моли 1994, п. 203
  15. ^ Руано и др. 2013, п. 2
  16. ^ Гудло и Санвальд 1985, п. 297
  17. ^ Гудло и Топофф 1987, п. 298
  18. ^ Топофф и Зиммерли 1991, п. 309
  19. ^ King & Trager 2007, п. 70
  20. ^ Горопашная и др. 2012 г., п. 6
  21. ^ D'Ettorre & Heinze 2001, п. 70
  22. ^ Fénéron et al. 2013, п. 1

Источники

  • Blatrix, R. S .; Сермадж, С. (2005), «Роль раннего опыта в порабощении муравьев: сравнительный анализ видов-хозяев и не-хозяев», Границы зоологии, 2: 13, Дои:10.1186/1742-9994-2-13, ЧВК  1199612, PMID  16076389 открытый доступ
  • Порода, М. Д .; Повар, C .; Краснец, М. О. (2012), «Клептобиоз у социальных насекомых», Психея: журнал энтомологии, 2012: 1–7, Дои:10.1155/2012/484765 открытый доступ
  • Delattre, O .; Blatrix, R. S .; Châline, N .; Chameron, S.P .; Fédou, A .; Leroy, C .; Джейссон, П. (2012), «Развивают ли виды-хозяева специфический ответ на муравьев-рабов?», Границы зоологии, 9 (38): 1–10, Дои:10.1186/1742-9994-9-38, ЧВК  3551654, PMID  23276325 открытый доступ
  • Д'Этторре, Патриция; Хайнце, Юрген (2001), «Социобиология муравьев-рабовладельцев», Acta Ethologica, 3 (2): 67–82, Дои:10.1007 / с102110100038 закрытый доступ
  • Fénéron, R.E .; Poteaux, C .; Boilève, M .; Валенсуэла, Дж .; Саварит, Ф. (2013), «Дискриминация социальных паразитов. Паразитарная эктатомма по видам-хозяевам-братьям (E. Tuberculatum)", Психея: журнал энтомологии, 2013: 1–11, Дои:10.1155/2013/573541 открытый доступ
  • Goodloe, L .; Санвальд, Р. (1985), "Специфичность хозяев при основании колонии Polyergus Lucidus Queens (Hymenoptera: Formicidae)", Психея: журнал энтомологии, 92 (2–3): 297, Дои:10.1155/1985/69513 открытый доступ
  • Goodloe, L.P .; Топофф, Х. (1987), "Принятие куколки рабами социально-паразитического муравья", Полергус (Hymenoptera: Formicidae) ", Психея: журнал энтомологии, 94 (3–4): 293–302, Дои:10.1155/1987/48360 открытый доступ
  • Горопашная, А. В .; Федоров В.Б .; Seifert, B .; Памило, П. (2012), Чалин, Николас (ред.), "Филогенетические отношения видов палеарктических Formica (Hymenoptera, Formicidae) на основе последовательностей митохондриального цитохрома b", PLoS ONE, 7 (7): 1–7, Bibcode:2012PLoSO ... 741697G, Дои:10.1371 / journal.pone.0041697, ЧВК  3402446, PMID  22911845 открытый доступ
  • Херберс, Дж. М. (2007 г.), «Следите за своим языком! Метафоры с расовой нагрузкой в ​​научных исследованиях», Бионаука, 57 (2): 104–105, Дои:10.1641 / B570203 закрытый доступ
  • Кинг, младший; Trager, JC .; Перес-Лашо, Г. (2007), «Естественная история муравья-раба, Polyergus lucidus, Sensu lato в северной Флориде и ее трех Formica pallidefulvгруппа хозяев "., Журнал науки о насекомых, 7 (42): 1–14, Дои:10.1673/031.007.4201, ЧВК  2999504, PMID  20345317 открытый доступ
  • Мирамонтес, Октавио (1993). Сложность и поведение муравьев лепторакса. CopIt ArXives. ISBN  978-0-9831172-2-3. закрытый доступ
  • Мори, А .; D'Ettorre, P .; Ле Моли, Ф. (1994), "Брачное и пост-брачное поведение европейского муравья-амазонки". Polyergus rufescens (Hymenoptera, Formicidae) ", Bolletino di Zoologia, 61 (3): 203–206, Дои:10.1080/11250009409355886 закрытый доступ
  • Руано, Ф .; Sanllorente, O .; Ленуар, А .; Тинаут, А. (2013) "РоссомирмексМуравьи-рабовладельцы из засушливых степей », Психея: журнал энтомологии, 2013: 1–7, Дои:10.1155/2013/541804 открытый доступ
  • Топофф, Х. (1999), "Королевы-рабовладельцы", Scientific American, 281 (5): 84–90, Bibcode:1999SciAm.281e..84T, Дои:10.1038 / Scientificamerican1199-84 закрытый доступ
  • Topoff, H .; Циммерли, Э. (1991), "Formica Wheeleri: Хищный муравей-раб Дарвина?", Психея: журнал энтомологии, 98 (4): 309–317, Дои:10.1155/1991/34829 открытый доступ

Дополнительные публикации

  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Blatrix, R. S .; Сермадж, С. (2005), «Роль раннего опыта в порабощении муравьев: сравнительный анализ видов-хозяев и не-хозяев», Границы зоологии, 2: 13, Дои:10.1186/1742-9994-2-13, ЧВК  1199612, PMID  16076389 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Порода, М. Д .; Повар, C .; Краснец, М. О. (2012), «Клептобиоз у социальных насекомых», Психея: журнал энтомологии, 2012: 1–7, Дои:10.1155/2012/484765 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Delattre, O .; Blatrix, R. S .; Châline, N .; Chameron, S.P .; Fédou, A .; Leroy, C .; Джейссон, П. (2012), «Развивают ли виды-хозяева специфический ответ на муравьев-рабов?», Границы зоологии, 9 (38): 1–10, Дои:10.1186/1742-9994-9-38, ЧВК  3551654, PMID  23276325 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Fénéron, R.E .; Poteaux, C .; Boilève, M .; Валенсуэла, Дж .; Саварит, Ф. (2013), «Дискриминация социальных паразитов. Паразитарная эктатомма по видам-хозяевам-братьям (E. Tuberculatum)", Психея: журнал энтомологии, 2013: 1–11, Дои:10.1155/2013/573541 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Goodloe, L .; Санвальд, Р. (1985), "Специфичность хозяев при основании колонии Polyergus Lucidus Queens (Hymenoptera: Formicidae)", Психея: журнал энтомологии, 92 (2–3): 297, Дои:10.1155/1985/69513 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Goodloe, L.P .; Топофф, Х. (1987), "Принятие куколки рабами социально-паразитического муравья", Полергус (Hymenoptera: Formicidae) ", Психея: журнал энтомологии, 94 (3–4): 293–302, Дои:10.1155/1987/48360 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Горопашная, А. В .; Федоров В.Б .; Seifert, B .; Памило, П. (2012), Чалин, Николас (ред.), "Филогенетические отношения видов палеарктических Formica (Hymenoptera, Formicidae) на основе последовательностей митохондриального цитохрома b", PLoS ONE, 7 (7): 1–7, Bibcode:2012PLoSO ... 741697G, Дои:10.1371 / journal.pone.0041697, ЧВК  3402446, PMID  22911845 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Кинг, младший; Trager, JC .; Перес-Лашо, Г. (2007), «Естественная история муравья-раба, Polyergus lucidus, Sensu lato в северной Флориде и ее трех Formica pallidefulvгруппа хозяев "., Журнал науки о насекомых, 7 (42): 1–14, Дои:10.1673/031.007.4201, ЧВК  2999504, PMID  20345317 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Руано, Ф .; Sanllorente, O .; Ленуар, А .; Тинаут, А. (2013) "РоссомирмексМуравьи-рабовладельцы из засушливых степей », Психея: журнал энтомологии, 2013: 1–7, Дои:10.1155/2013/541804 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.
  • Эта статья включает текст из научной публикации, опубликованной под лицензией на авторское право, которая позволяет любому повторно использовать, редактировать, редактировать и распространять материалы в любой форме для любых целей: Topoff, H .; Циммерли, Э. (1991), "Formica Wheeleri: хищный муравей-раб Дарвина?", Психея: журнал энтомологии, 98 (4): 309–317, Дои:10.1155/1991/34829 Пожалуйста, проверьте источник, чтобы узнать точные условия лицензирования.