Allomerus decemarticulatus -Allomerus decemarticulatus
| Allomerus decemarticulatus | |
|---|---|
|
|
Vitenskapelig klassifisering 
|
|
| Rike: | Animalia |
| Filum: | Arthropoda |
| Klasse: | Insecta |
| Rekkefølge: | Hymenoptera |
| Familie: | Formicidae |
| Underfamilie: | Myrmicinae |
| Slekt: | Allomerus |
| Arter: |
A. decemarticulatus
|
| Binomisk navn | |
|
Allomerus decemarticulatus
Mayr , 1878
|
|
Allomerus decemarticulatus er en Amazonas maur arter funnet i tropene i Sør-Amerika . Denne arten er mest kjent for arbeidernes komplekse og ekstreme rovdyratferd , som innebærer en symbiose med både en plante- og soppart . De lever i bladlommer av en vertsplanteart, Hirtella physophora . Disse bladlommene er områder inne i planten mellom bladene og stilken . Hver koloni, som består av rundt 1200 arbeidere, bor i et enkelt tre; mauren er imidlertid spredt mellom bladlommene, med vanligvis 40 arbeidere per lomme. Kostholdet deres består hovedsakelig av store insekter som fanges opp på planten, men de spiser også noen typer næringsstoffer produsert av planten, så vel som dens nektar . De er i stand til å fange byttet sitt, som er mye større enn dem selv, ved å konstruere en plattform som fungerer som en felle for det intetanende byttet. Maurene gjemmer seg i fellen og angriper når et insekt lander på den. Denne teknikken er et eksempel på bakholds predasjon .
Fysiske egenskaper
Arbeideren er omtrent 2 mm lang, med en hodebredde og lengde på omtrent 0,6 mm. The Queen er tilnærmelsesvis dobbelt så stor som størrelse, med et hode bredde på 1,05 mm, leder lengde på 0,98 mm, og en total lengde på 5,53 mm. Arbeiderne har 10-segmenterte antenner, hvorfra de får navnet sitt. De har også rikelig hår, med lange hår på hodet (større enn .13 mm) og kortere hår på magen (mindre enn .07 mm). De har brungule gule kropper og hvitaktig hår.
Habitat
A. decemarticulatus er en neotropisk art som lever i Amazonas -tropene i Sør -Amerika. Arten lever i H. physophora , hvis rekkevidde er begrenset til Brasil og Fransk Guyana. De lever og jakter på H. physophora , lever i bladposer og patruljerer plantens stilk etter byttedyr.
Plante gjensidighet
Forholdet mellom A. decemarticulatus og H. physophora er veldig spesialisert. H. physophora er et lite tre i Amazonas regnskog som befinner seg i undervegetasjonen . Det er også et eksempel på en myrmecophyte , fordi det inneholder ant- domatia , blad lommer og hule kamre hvor maur hekker permanent. Disse bladposene oppstår når kanten av et blad ved siden av petiole krøller seg under. Resultatet er to hule kuler på begge sider av bladstammen. Maurene lever inne i disse domatiaene. Det er bare en koloni per tre, men den kolonien deler seg i mange forskjellige domatia. Ekstraflorale nektarer er også plassert i bladposene , som gir maurene nektar laget av planten, og også noen matkropper som gir maurene ytterligere næring etter hvert som de modnes til å bli fôrhoggere og insektdyr. Dette er den første kjente forekomsten av ekstraflorale nektarer som blir observert inne i ant-domatia.
Så langt ser dette ut som enkel parasittisme av maurene, som om de bare utnytter planten til mat og ly. Imidlertid har anlegget også stor nytte av dette forholdet. Ved hjelp av sine feller og predasjon forsvarer mauren planten mot andre insekter og parasittiske planter. Ethvert insekt som kan drepe eller spise planten blir raskt fanget og drept av maurene, noe som også er til deres egen fordel.
Plantens spesialiserte strukturer avslører en veldig interessant samevolusjon og symbiose mellom disse to artene. En fersk studie utført av Céline Leroy et al. (2008) avslørte mange egenskaper som anlegget har tilpasset for å støtte maurene. For det første er domatia plassert ved siden av stilkene som mauren bruker til jakt. For det andre inneholder de ekstraflorale nektarer og næringsstoffer for å mate maurene hvis de ikke har andre matkilder. For det tredje er det mindre kloroplaster funnet inne i domatia, noe som betyr at den har en lavere fotosyntetisk kapasitet. For det fjerde ble det funnet stomata inne i domatia, men med lavere tetthet, muligens for å fange opp karbondioksidet fra maurenes åndedrett som foregikk inne. Til slutt var det en større avsetning av cellulose funnet i domatia, noe som ville resultere i en tykkere cellevegg og en mer stiv overflate for å bære vekten av maurene. Disse funnene viser at områdene som er bestemt til å bli domatia er arvet og et resultat av samevolusjon; de ble utelukkende produsert for å støtte denne spesifikke myrarten.
Soppsymbiose
Det er mange forskjellige sopparter som vokser ved siden av domatiaene der mauren lever. Når den grunnleggende dronningen først begynner å legge egg i domatia av en ny H. physophora , vil hyfer av flere forskjellige sopparter helt dekke inngangen til domatia. Når arbeidermyrene modnes, må de faktisk grave seg gjennom soppdekket for å komme til utsiden av planten. Imidlertid, nesten enda mer bemerkelsesverdig, av alle disse soppartene, vil A. decemarticulatus bare dyrke en bestemt art. Denne soppen er en sotet muggsopp som ifølge en studie av Mario X. Ruiz-Gonzalez et al. (2010), er preget av nært beslektede haplotyper (genetiske markører) i rekkefølgen Chaetothyriales . Maur bruker denne formen til å konstruere sine feller.
En annen bemerkelsesverdig observasjon er at disse maurene , i motsetning til typiske gjensidigheter mellom maur og sopp, ikke får næring fra soppen. De manipulerer strengt soppens fysiologi for å konstruere en mørtel for en felle som er i stand til å fange mye større byttedyr.
Fellefremstilling
Å produsere denne fellen er en utrolig handling i seg selv. Arbeiderne konstruerer fellene på plantens stilker, i utgangspunktet ved å lage en hevet og hul plattform på den ene delen av stammen. Selve strukturen ser ganske enkelt ut som en del av planten, som om den vokste litt i bredden. Maurene vil også lage små hull i denne plattformen som er litt bredere enn deres egen kropp. De enkelte arbeiderne vil gjemme seg i disse hullene under overflaten, usynlig for byttet sitt utenfra. De vil plassere hodene utover fra anlegget med åpne mandler og vente på byttedyr.
Selve produksjonen av fellen skjer ved først å klippe plantehår ( trichomes ) fra en smal vertikal strekning av stammen utenfor domatia. Maurene vil deretter ordne disse hårene for å skissere strukturen i fellen og regurgitere formen som fungerer som en pasta og holder trichomene sammen. De bruker sitt soppforhold til å samle denne formen, ved å samle myceliet fra soppen som vokser på planten. Denne formen vil fortsette å vokse mellom trikomene og rundt hullene for å fylle ut og forsterke strukturen.
Rovdyr
Normalt er det bare et lite antall maur i et gitt område på plantestammen. Det er omtrent 40 arbeidere per blad, men generelt vil bare noen få patruljere utenfor. Når et insekt lander på planten, vil den nærmeste mauren umiddelbart dukke opp og ta tak i et bein , antenne , vinge eller et annet vedheng av byttet. Denne mauren vil trekke byttet, som vil prøve å rømme ved å trekke i motsatt retning. Imidlertid vil mauren sjelden slippe grepet. Maur immobiliserer byttedyret, og ved å bruke en ekstrem styrke, vil det holde det mye større byttet til planten etter hvert som flere maur fra området kommer. Denne evnen til å holde byttet er ekstremt viktig fordi maurene beveger seg og samler seg ganske sakte.
Etter at den første mauren har immobilisert byttet, frigjør den feromoner for å kalle andre maur til området. De første myrene som kommer, tar hver et annet bein og trekker i motsatte retninger og "sprer ørn" byttet. Dette er i utgangspunktet identisk med middelalderens torturtaktikk med " rack tortur ". Hvor som helst mellom seks og 16 maur vil delta i denne spredningen. Ettersom byttet ligger ubevegelig og hjelpeløst, vil arbeidermyrer samles og enten hjelpe til med å holde byttet nede, hvis det er nødvendig, eller begynne å stikke og bite det. Ved å gjøre dette bruker de et gift som de produserer for å lamme og drepe byttet. Etterpå vil gruppen av arbeidere bære kroppen tilbake til kolonien, hvor den blir splittet og kuttet opp i små biter for å bli spist av gruppen.
Denne utrolig grusomme rovdyrsatferden er et godt eksempel på et samarbeid mellom enslig og kooperativ predasjon. Den første mauren vil i utgangspunktet opptre alene i predasjonen hennes, men etter det vil andre maur komme og delta i jakten, og ytterligere andre vil reise tilbake til domatia for å rekruttere enda flere maur for å hjelpe til med å holde nede og til slutt demontere byttet. Dette viser også hvor mye mer effektiv en gruppe individer kan være enn et individ som arbeider alene. En enkelt maur ville aldri være i stand til å drepe så store byttedyr; de er bare i stand til å gjøre det ved å inkorporere kommunikasjon og samarbeid.
Denne rovdriften er veldig effektiv mot det relativt store byttet som mauren spiser. Dejean og andre forskere (2001) testet grensene for effektiviteten ved å utsette maurene for henholdsvis termitter og gresshopper , som er omtrent 40 og 142,2 ganger størrelsen på arbeidermyrene. Så en enkelt Allomerus decemarticulatus- arbeider som holder på en gresshopp handler om ekvivalensen til en 175 kilos person som holder nede en gjenstand på 25 000 pund som aktivt prøver å rømme. Når termittene ble avslørt, ble hver fanget av maurene; ingen slapp unna. Men med gresshopper ble alle beslaglagt av minst ett bein, men av de 20 introduserte ble fem fanget fullstendig, 12 slapp unna, men mistet beinet som ble festet av arbeideren, og sju hoppet bort.
Ethvert byttedyr som har evnen til å hoppe eller fly bort vil alltid være mer effektivt for å rømme enn ikke-flygende insekter som termittene. Imidlertid vil de som slipper unna mange ganger fortsatt miste et bein eller annet vedheng i prosessen, som 60% av gresshoppene i dette eksperimentet. Fordi byttet er så mye større enn maurene, er det bare en seier å bare få dette vedlegget som matkilde. For eksempel er et bakben på en gresshoppe fortsatt omtrent 12,4 ganger størrelsen på en enkelt maur og en stor ressurs i seg selv.
Andre dyreinteraksjoner
Hvis de flere forholdene mellom A. decemarticulatus ikke var komplekse nok, samhandler de også ofte med en snikmorderbug, Zelus annulosus , som ofte ligger på H. physophora -planter. Imidlertid har disse insektene tilpasset fysiologiske og atferdsmessige egenskaper som gjør at de kan unngå predasjon av A. decemarticulatus , samtidig som de opprettholder et mutualistisk forhold til planten.
I likhet med myrene lever Z. annulosus normalt på yngre H. physophora -individer , der hunnene legger egg på stammen. Når de begynner å utvikle seg, vil de unge insektene leve blant stammens trichomer og jakte på plantens blader. Forholdet mellom snikmorderen og planten fungerer uavhengig av forholdet mellom maur og plante. En forskjell mellom de to forholdene er imidlertid at snikmorderene ikke tar noen matkilde fra planten slik mauren gjør.
Z. annulosus har i utgangspunktet tilpasset seg å leve og jakte rundt A. decemarticulatus . Assassin bug -artene bruker denne planten til å heve sine nymfer fordi plantens trichomer avskrekker større maurarter som kan drepe de unge utviklende insektene. Insektene skiller også ut et klebrig stoff som lar dem gå på toppen av disse trikomene, og dermed unngå feller av A. decemarticulatus . Så i forholdet mellom Z. annulosus og H. physophora mottar insekten ly for potensielle store rovdyrmyrer , og planten fikk en annen forsvarslinje mot planteetere. Attentatmordet samboer også planten fredelig med maurene. De jakter i lignende områder på anlegget, men morderdyrene mistenkes å aktivt unngå noen av maurene fordi de er mye raskere enn maurene.
Relevans for sosiobiologi
Ved ganske enkelt å observere stammen til et H. physophora -individ , ser vi de komplekse interaksjonene mellom fire forskjellige arter: en maur, en plante, en sopp og en snikmorderbug, samt alt byttet som lander på planten. Planten gir litt av sine egne ressurser til rovdyrene, men den får to former for forsvar mot planteetere og parasittiske planter. For anlegget er dette forsvaret verdt mye mer enn tapet av litt mat. Anlegget har maksimert sin egen fitness ved å etablere to separate og uavhengige forhold som ikke er veldig kostbare, men veldig givende. Insektene har også godt av det, gitt et trygt habitat og en jevn mattilførsel av andre insekter som lander på byttet. I perspektivet til A. decemarticulatus gir de ikke aktivt noen av sine egne ressurser til anlegget eller til snikmorderen. De bor rett og slett blant dem, bruker ressursene sine og jakter.
Når det gjelder rovdyrsoppførselen til A. decemarticulatus , har lignende atferd blitt observert hos andre maurarter , for eksempel symbioser med planter (som i Pseudomyrmex ferruginea ), dyrking av en sopp (som i løvskjæremyrer ), og sniker seg til og bakholdsangrep mot større byttedyr (som i Azteca andreae , en annen art studert av Dejean). Aller mest bemerkelsesverdig synes imidlertid Allomerus decemarticulatus å inkorporere hver av disse avanserte atferdene for å lage et kraftig apparat for å lure imponerende store byttedyr.