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Welche Gattung ist diese Ameisenkönigin?

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Ich glaube, sie ist entweder Lasius oder Formica, aber ich bin ein Amateur, also danke für jede Hilfe. Diese Königin ist komplett schwarz und grau, mit einem Gaster, der wie das steinerne Tigerauge aussieht, aber grau. Es gibt kein Rot oder Braun an ihr. Sie ist ungefähr 1,5 cm lang und ich habe sie im Zentrum von Minnesota gefunden. Sie legte über Nacht Eier, nachdem sie gefangen wurde. Ich weiß, dass das Foto dank meines Telefons schrecklich ist, aber es war das beste, das ich von ihr bekommen habe.


Welche Gattung ist diese Ameisenkönigin? - Biologie


Wir befinden uns mitten in einer konzeptionellen Revolution in den Biowissenschaften, da die traditionellen Grenzen zwischen Ökologie, Molekular-, Entwicklungs- und Evolutionsbiologie aufbrechen. Das allgemeine Ziel der Forschung im Abouheif-Labor besteht darin, diese Felder zu integrieren, um zu verstehen, wie Gene und Umwelt während der Entwicklung interagieren und wie diese Interaktion in komplexen biologischen Systemen Neues hervorbringt.

Dieses Forschungsgebiet heißt Öko-Evo-Devo, die Abkürzung für Ecological Evolutionary Developmental Biology ist. Es baut auf der bahnbrechenden Entdeckung auf, dass es ein hochkonserviertes genetisches &lsquotool kit&rsquo gibt, das die Entwicklung aller Tiere steuert. Dieses Toolkit besteht aus einer relativ kleinen Anzahl regulatorischer Gene, wie z Hox Gene (siehe Abbildung 1 unten), die eine entscheidende Rolle beim Aufbau von Segmenten entlang der vorderen und hinteren Achse aller Tiere während der Entwicklung spielen. Hox Gene sind im Genom geclustert und werden in der gleichen Reihenfolge wie ihre physische Position auf dem Chromosom exprimiert. Also zum Beispiel die Hox Gen Labial (rote Kästchen in Abbildung 1 unten) nimmt die erste Position im Cluster ein und wird am Kopfende der Tiere ausgedrückt, während die Hox Gen abdB befindet sich am Ende des Clusters und wird bei allen Tieren ganz am Schwanzende ausgedrückt (blaue Kästchen in Abbildung 1 unter). Die Erhaltung des physischen Ortes, des Ausdrucks und der Funktion von Hox Gene in allen Tieren ist eine der großen Entdeckungen der Biologie und fasziniert mich seit 20 Jahren


Abbildung 1: Bild von Billie J. Swalla " Bau unterschiedlicher Körperpläne mit ähnlichen genetischen Pfaden "

Wenn also alle diese Tiere ähnliche Gene in ihrem genetischen Werkzeugkasten haben, wie die Hox Gene, wie kommt es, dass sich Tiere so entwickelt haben, dass sie in ihrer Form so vielfältig sind? Wie sich in komplexen biologischen Systemen neuartige Eigenschaften entwickelt haben, die Tiere so vielfältig in ihrer Form machen, ist eine zentrale Frage der Evolutionsbiologie, die seit über 100 Jahren ungelöst geblieben ist. Öko-Evo-Devo, mit seinem integrativen Ansatz, verspricht, diese Frage zu lösen, und wird als Konsequenz viele wichtige Vorteile haben, wie zum Beispiel zu verstehen, wie komplexe Systeme auf allen biologischen Skalen entstehen und sich diversifizieren, oder die Evolutionstheorie vorhersagender und natürlich praktischer zu machen Vorteile, wie die Verbesserung der Tier-/Pflanzenzucht, der Erhaltung der biologischen Vielfalt und der Medizin.


Wir konzentrieren uns in erster Linie auf Ameisengesellschaften als Modell für unsere Öko-Evo-Devo Studien. Die Arbeitsteilung in Ameisengesellschaften, die in ihrer Komplexität mit menschlichen Gesellschaften konkurrieren kann, hat Ameisen zu einem der ökologisch vielfältigsten und evolutionär erfolgreichsten Organismen auf unserem Planeten gemacht, mit dem

15000 Arten, die mehr als die Hälfte der globalen Insektenbiomasse ausmachen. Ein Schlüsselmerkmal, das die Arbeitsteilung bei Ameisen verbessert hat, ist die Entwicklung neuartiger morphologischer Kasten, wie der geflügelten Königin und ihrer flügellosen Arbeiterinnen (siehe Figur 2).


Figur 2: Königin und Arbeiterin der Ameisengattung Lasius. Bild von Alex Wild

Die Unterschiede zwischen Königinnen und Arbeiterinnen können dramatisch sein &ndash Königinnen besitzen voll funktionsfähige Flügel, sind reproduktionsaktiv und können bis zu 30 Jahre alt werden, während Arbeiterinnen flügellos sind, sich selten fortpflanzen und nur wenige Monate leben. Diese dramatischen Unterschiede zwischen den Kasten werden als "polyphenisch" bezeichnet, was bedeutet, dass sie sich hauptsächlich als Folge umweltbedingter Unterschiede in der Genexpression während der Entwicklung von Königin und Arbeiterinnen entwickeln.

Ein wichtiges Ziel des Abouheif-Labors ist es herauszufinden, wie während dreier wichtiger Übergänge in der Ameisenevolution neue Arbeiterkasten entstanden sind. Diese Übergänge kennzeichnen die fortschreitende Zunahme der Komplexität von Ameisengesellschaften, beginnend mit:

  1. Der Ursprung der Eusozialität (wahres Sozialverhalten)
  2. Der &ldquopoint of no return&rdquo (wenn die Eusozialität irreversibel wird, weil die Fortpflanzungsfähigkeit der ArbeiterInnen deutlich reduziert ist)
  3. Die Diversifizierung einer einzelnen Arbeiterkaste in ein komplexes System morphologischer und verhaltensbezogener Unterkasten.

Figur 3: Flügelloser Arbeiter der basalen Ameisenart Harpagnathos Saltator. Bild von Alex Wild

Der erste große Übergang während der Ameisenevolution &ndash der Ursprung der Eusozialität &ndash ereignete sich

vor 150 Millionen Jahren und wird mit der Entstehung einer neuartigen flügellosen Arbeiterkaste in Verbindung gebracht (siehe Figur 3). Im Gegensatz zu den später entwickelten Ameisenlinien, bei denen die morphologischen Unterschiede zwischen den Kasten auffallen, bestehen die Gesellschaften der Ahnenlinien aus Königinnen- und Arbeiterinnenkasten, die morphologisch ähnlich sind und sich sowohl paaren als auch reproduzieren können (vgl Figur 4 zu Abbildung 1). Der einzige große morphologische Unterschied zwischen den Kasten ist das Vorhandensein von Flügeln bei Königinnen und das Fehlen von Flügeln bei Arbeiterinnen, was als der wichtigste genetische Schritt angesehen wird, der Arbeiterinnen daran hinderte, sich von ihren Kolonien zu zerstreuen (siehe Figur 4).


Figur 4: Königin (Mitte) und Arbeiterin (oben) einer basalen Ameisenart (links) und Gennetzwerk, das die Flügelentwicklung reguliert (rechts). Bild von Ameisen von Alex Wild

Wir suchen nach den entwicklungsbedingten und genetischen Mechanismen, die zum Verlust von Flügeln in der Arbeiterkaste geführt haben könnten.


Abbildung 5: Königin und Arbeiterinnen der Ameisengattung Monomoium. Bild von Alex Wild

Der zweite große Übergang während der Ameisenevolution &ndash der Point of no Return &ndash soll den Punkt anzeigen, an dem die Eusozialität durch die Evolution von Arbeiterkasten, die morphologisch unterschiedlich sind und eine reduzierte Reproduktionsfähigkeit im Vergleich zur Königinnenkaste aufweisen, irreversibel wird (siehe Abbildung 5). Papiere aus dem Abouheif-Labor (Khila und Abouheif 2008 und 2010) legen nahe, dass wir kurz davor stehen, einen neuen Entwicklungsmechanismus zu entdecken, der dieser reduzierten Reproduktionsfähigkeit bei Arbeitern zugrunde liegt (siehe Abbildung 6).


Abbildung 6: Die Eizelle einer Ameisenkönigin zeigt Alpha-Tubulin in Grün, Aktin in Rot und Kerne in Blau. Bild von Khila und Abouheif 2010.


Abbildung 7: Kleinarbeiter (kleinste Größe), Soldat (mittlere Größe) und Supersoldat (übergroße) Ameisen der Gattung Pheidole. Bild von Alex Wild

Der dritte große Übergang in der Ameisenevolution ist gekennzeichnet durch die Diversifizierung einer einzelnen Arbeiterkaste in ein komplexes System von Arbeiterunterkasten, wie es in der Ameisengattung zu finden ist Pheidole (Abbildung 7). Eine kürzliche Entdeckung im Abouheif-Labor (Rajakumar et al., 2012, Wissenschaft) hat gezeigt, dass uralte Gene, die Millionen von Jahren schlummerten, mit den richtigen Umweltauslösern wiederbelebt werden können. Drei Arten von Arbeitern &ndash kleine Arbeiter, Soldaten und Supersoldaten &ndash können in der Ameisengattung beobachtet werden Pheidole. Obwohl Supersoldaten in dieser Gattung vor etwa 35 bis 65 Millionen Jahren verloren gingen, zeigten wir, dass es möglich ist, dieses verborgene genetische Potenzial durch die Gabe hoher Hormondosen in einem kritischen Stadium der Larvenentwicklung zu erschließen. Flügelvorläufer, die als "Flügel-Imaginalscheiben" bezeichnet werden, sowie das Gennetzwerk, das die Flügelentwicklung reguliert (Abbildungen 4 & 8) sind der Schlüssel zum Verständnis dieser ruhenden genetischen Potenziale bei Ameisen.

Abbildung 8: Eine Flügelimaginalscheibe einer Königin, die den Ausdruck des zeigt spalt Gen (siehe sal im Gennetzwerk, das die Flügelentwicklung reguliert (Abbildung 3 links).

Diese ruhenden Potenziale existieren bei allen Tieren, was sich in dem sporadischen Auftreten von Merkmalen der Vorfahren bei Individuen widerspiegelt, die sie normalerweise nicht haben sollten. Diese Merkmale wie Vogelzähne und Schlangenfinger sind in der Natur weit verbreitet, gelten jedoch traditionell als "Freaks", die wenig zum Evolutionsprozess beitragen. Unsere Entdeckung zeigt, dass diese ruhenden genetischen Potenziale, wenn sie einmal ausgelöst wurden, als Rohstoffe für die Evolution dienen, die diese traditionelle Sichtweise verändern. Unser nächster Schritt besteht darin, die Entwicklungs- und genetischen Mechanismen aufzudecken, die die Evolution neuer Arbeiterunterkasten bei Ameisen vorantreiben.

Gemeinsam bringen uns diese drei Projekte dem Verständnis der Ursprünge und der Diversifizierung eines komplexen biologischen Systems einen Schritt näher.

Das Abouheif Lab bedankt sich bei folgenden Fördergebern für die finanzielle Unterstützung dieser Forschung:


Vorhanden: 44 gültige Arten, 23 gültige Unterarten

Taxon-Seitenbilder:






Überblick:

Verteilung:

Biologie:

Eine Königinkaste gibt es nicht in Diacamma. Einzigartig für diese Gattung sind alle Arbeiterinnen, die aus Kokons mit einem Paar winziger innervierter Brustanhängsel (""gemmae") hervorgehen, die mit Flügeln homolog sind. Verstümmelung führt zu einer dauerhaften Veränderung der Lebensbahn, da Arbeiterinnen, denen Gemmen fehlen, sich nie paaren. Dies ist anders als bei anderen königinlosen Ameisen, bei denen Arbeiterinnen eine Dominanzhierarchie aufbauen, um die Fortpflanzung zu regulieren. In Diacamma nur eine Arbeiterin behält ihre Gemmen in jeder Kolonie, sie ist das Gamergate (gepaarte Eierlege-Arbeiterin) und sie beißt die Gemmen neu entstandener Arbeiter ab. Verstümmelung verursacht die Degeneration der neuronalen Verbindungen zwischen den Sinneshaaren auf der Gemma-Oberfläche und dem Zentralnervensystem, und dies kann die Irreversibilität von Veränderungen im individuellen Verhalten erklären

Verweise:

Bitsch, J. &. C. Peeters (1991) Moignons alaires et morphologie thoracique chez l'ouvrière de la fourmi Diacamma australe (Fabricius) (Hym. Formicidae Ponerinae). Stier. Soz. entomol. Frankreich, 96: 213-221.

Peeters, C. &. J. Billen (1991) Eine neuartige exokrine Drüse in den Brustanhangsgebilden (""gemmae") der königinlosen Ameise Diacamma australe. Erfahrung, 47: 229-231.

Taxonomische Behandlung (von Plazi bereitgestellt)

[[ Arbeiter ]] Der Kopf ist. oval die Mandibeln lang dreieckig, der Winkel between dem Hinter und Kaurande sehr stumpf, der letztere etwa um ein Drittheil laenger als der Hinterrand, mit kleinen spitzen Zaehnen bewaffnet. Der dreieckige Clypeus ist in der Mitte dachfoermig gewoelbt, sein Vorderrand ist in der Mitte vorgezogen und bogenfoermig gekruemmt, nicht gezaehnt, hinten ist der Clypeus between den Stirnleisten eingeengt und endet spitzig. Die Stirnleisten sind vorne ungleichseitig dreieckig und reichen convergirend bis zur Höhe der Augen, der vordere aeussere Rand ist etwas konvex, der innere gerade. Der Schaft der zwoelfgliedrigen Fuehler ueberragt ziemlich viel den Hinterrand des Kopfes, die Geissel ist gegen das Ende nur unbedeutend dicker, fast fadenfoermig, das erste Geisselglied ist das kuerzeste, das zweite das laengste, etwas mehr als doppelt so lang als das erste, die following Glieder nehmen stetig an Länge ab, nur das Endglied ist wieder länger und beiläufig so lang als das zweite Glied. Die ovalen Netzaugen sitzen in der Mitte an den Seiten des Kopfes. Die Ocellen fehlen. Der Hinterkopf ist abgerundet und schmaeler als der Kopf zwischen den Augen, nur am Hinterhauptloche ausgerandet. Der Thorax vorne etwas breiter als hinten und gerundet, ohne Dornen. Das Pronotum ist schnell gleichförmig gewoelbt und so hoch als das Metanotum. Das Mesonotum erscheint oben nur als ein querer schmaler Streifen. Das Metanotum ist länger als der halbe Thorax, dessen Basaltheil doppelt so lang als der geneigte abschüssige Theil. Die Schuppe ist kugelig-knotenfoermig, vorne, oben und an den Seiten konvex, hinten flach, so hoch als der Hinterleib und oben hinten mit zwei nach oben und etwas nach hinten gerichteten Spitzen. Der Hinterleib ist langoval, besonders von den zwei ersten Segmenten, welche durch eine ziemlich tiefe Einschnuerung von einander getrennt sind, bedeckt. Die Sporne sind gefiedert,. sterben Krallen einfach.


Welche Gattung ist diese Ameisenkönigin? - Biologie

Die Ameise Crematogaster Ashmeadi (Emery) ist allgemein als Akrobatameise bekannt. Es gibt vielleicht 10 Arten von Crematogaster in Florida und Crematogaster Ashmeadi ist landesweit verbreitet (Deyrup, persönliche Mitteilung). Mitglieder dieser Gattung werden als Akrobatameisen bezeichnet, weil ein Arbeiter seinen Bauch (Gaster) flexibel über den Rest seines Körpers hält.

Abbildung 1. Arbeiterakrobatin, Crematogaster Ashmeadi Schmirgel. Foto von Emily V. Heffernan, University of Florida.

Verteilung (Zurück nach oben)

Akrobatische Ameisen werden häufig in ganz Florida und im Südosten der Vereinigten Staaten gefunden (Tschinkel 2002). Sie gelten als in Florida beheimatet und sind in den meisten Countys zu finden (Ferster et al. 2000). Sie werden sogar von kleinen Mangroveninseln in den Florida Keys aufgezeichnet (Höumllldobler und Wilson 1990). Akrobatameisen wurden als Schädlinge in Collier, Hillsborough, Palm Beach, Pinellas und Polk County registriert (Klotz et al. 1995).

Figur 2. Florida-Verteilung von Crematogaster Ashmeadi (Schmirgel).

Beschreibung (Zurück nach oben)

Acrobat-Ameisen sind kleine bis mittelgroße Ameisen, die im Allgemeinen 2,6 bis 3,2 mm lang sind. Sie haben sehr glänzende Körper, deren Farbe von hellrot bis braun oder schwarz variiert. Das auffälligste Merkmal einer Akrobatameise ist ihr herzförmiger Gaster, der bei Störungen über ihren Brustkorb gehalten wird.

Crematogaster Ashmeadi hat einen zweigliedrigen Blattstiel mit dem postpetiolaren Ansatz an der dorsalen Oberfläche des Gasters. Der Gaster ist spitz und mit einem Stachel versehen, der umgestülpt werden kann oder nicht (Ferster et al. 2000). Am Propodeum befindet sich ein Paar kurzer Stacheln und am Kopf oder Mesosoma ein paar Haare. Es ist schwierig, Ameisen zu Arten der Gattung zuzuordnen Crematogaster, aber ein neuer taxonomischer Schlüssel für Florida-Arten ist in Vorbereitung (Deyrup, persönliche Mitteilung). Crematogaster Ashmeadi kann von anderen Arten durch seine glänzenden Pronotalseiten und die allgemein dunkle Farbe (bei lebenden Exemplaren) unterschieden werden.

Figur 3. Königin-Akrobatameise, Crematogaster Ashmeadi Schmirgel. Foto von Emily V. Heffernan, University of Florida.

Biologie und Verhalten (Zurück nach oben)

Crematogaster Ashmeadi sind baumbewohnende Ameisen, die in Bäumen und morschem Holz nisten. Akrobatameisen sind die dominanteste baumbewohnende Ameisenart in den küstennahen Kiefernwäldern Nordfloridas, die 80-90% der Ameisen in diesem Waldökosystem ausmachen (Tschinkel 2002). Die Fülle dieser Ameisen macht sie zu wichtigen ökologischen Faktoren in diesen Langblattkiefernwäldern (Tschinkel und Hess 1999). Als solche sind sie die wichtigste Nahrungsquelle für den vom Aussterben bedrohten Rotkokardenspecht, Picoides borealis, und rechtfertigen daher weitere Untersuchungen (Tschinkel 2002).

In jedem Baum solcher küstennaher Kiefernwälder existiert normalerweise eine Kolonie von Akrobatenameisen, die die ausgegrabenen Kammern der Kossidenlarven und Borkenkäfer bewohnen. Akrobatenameisen sind extrem territorial und in jedem Baum existiert nur eine Kolonie, obwohl sich eine große Kolonie auf bis zu drei Kiefern ausbreiten kann, wenn Bäume in unmittelbarer Nähe zueinander stehen. Akrobatenameisen schädigen Bäume nicht selbst, sondern bewegen sich in Räume und Kammern, die von anderen Insekten ausgehöhlt und verlassen wurden (Tschinkel 2002). Gründungsköniginnen von Crematogaster Ashmeadi Suche nach verlassenen Galerien von holzbohrenden Käfern in den abgestorbenen Zweigen langblättriger Kiefernsetzlinge. Königinnen nutzen diese Galerien als Gründungskammern, um neue Kolonien zu gründen, und pro Nest wird nur eine Königin gefunden (Hahn und Tschinkel 1997). Königinnen produzieren Miniarbeiterinnen, die Brut aufziehen und mit der Nahrungssuche beginnen. Die Königin legt dann größere monomorphe Arbeiterinnen ab und zieht schließlich zusammen mit der Brut in Ex-Termiten-Galerien auf oder unter der Erde (Tschinkel 2002). Larven werden nur mit den Nahrungsrückwürfen von Arbeitern gefüttert (Höumllldobler und Wilson 1990). Kolonien enthalten eine Königin, aber es können mehrere Nistplätze vorkommen. Die Kommunikation und Koordination der Kolonieaufgaben muss stark koordiniert werden, da die Kolonie über die gesamte Höhe der Kiefer verteilt ist, wobei sich die Königin ganz unten im Baum befindet (Tschinkel 2002).

Figur 4. Arbeiter und Brut der Akrobatameise, Crematogaster Ashmeadi Schmirgel. Foto von J.L. Castner, University of Florida.

Arbeiter sind allgemeine Aasfresser und Raubtiere, die die Länge der 30 bis 40 m langen Bäume nach lebenden und toten Insekten absuchen (Tschinkel 2002). Arbeiter werden auch oft beobachtet, wie sie saftsaugende Insekten pflegen (Ferster et al. 2000). Crematogaster sp. Ameisen scheiden Pheromon aus dem Schienbein aus, das es ihnen ermöglicht, Pfaden den Baumstamm hinauf und hinunter als Verbindungswege zu guten Nahrungsquellen zu folgen (Höumllldobler und Wilson 1990).

Akrobatenameisen nisten nicht in gesundem Holz, sondern in feuchtem oder verrottendem Holz (Swoboda und Miller 2003). Die Nistfähigkeit von Akrobatameisen hängt häufig von den Aktivitäten höhlenausgrabender Insekten wie Raupen der Cossid-Motte, Termiten, Buprestid- und Cerambicid-Käfer ab (Tschinkel 2002).

Abbildung 5. Arbeiter der Akrobatameise, Crematogaster Ashmeadi Schmirgel, Blattläuse pflegend. Foto von L.J. Buss, University of Florida.

Schädlingsstatus (Zurück nach oben)

Im Vergleich zu anderen schädlichen Ameisenarten sind Akrobatameisen für den Menschen normalerweise nur minimal belästigend. Hausbesitzer können sich darüber beschweren, dass diese Ameisen im Garten sind und außerhalb des Hauses nach Nahrung suchen. Sie können in Bäumen auf dem Grundstück des Hausbesitzers oder in verrotteten Hölzern um das Haus herum nisten, z. B. an Vordächern und Dachvorsprüngen (Ferster et al. 2000). Sie sind in Innenräumen ungewöhnlich, können aber bei der Nahrungssuche nach Süßigkeiten oder Proteinen beobachtet werden. Wenn sie im Haus nistend gefunden werden, befallen sie häufig feuchtes oder verrottendes Holz um Fenster und Abflussrinnen. Sie können auch in Feuchtschaumplatten oder Isolierungen gefunden werden. Diese Ameisen fügen dem Holz nur minimalen Schaden zu, aber ihr Fraß kann für Hausbesitzer von Belang sein. Ihr Vorhandensein weist auch auf das Vorhandensein von nassem und/oder verrottendem Holz hin (Swoboda und Miller 2003).

Eine 1995 durchgeführte Umfrage von Klotz et al. zeigte das der Gattung Crematogaster, nur Crematogaster Ashmeadi erschien als Schädlingsameise in Florida. Es wurde in der umfangreichen Untersuchung neunmal angetroffen, und sechs dieser Vorkommen waren in Innenräumen. Aufgrund ihres begrenzten Vorkommens in dieser Umfrage, C. ashmeadi werden als gelegentliche Schädlingsameisen bezeichnet (Klotz et al. 1995).

Verwaltung (Zurück nach oben)

Die Bekämpfung von Akrobaten kann in der Regel dadurch erfolgen, dass der Zugang zum Haus oder anderen Strukturen eingeschränkt wird (Ferster et al. 2000). Das Management kann erreicht werden, indem äußere Risse abgedichtet werden, durch die Arbeiter eintreten. Das Entfernen von Ästen oder faulen Stämmen und Baumstümpfen beseitigt normalerweise den Nistplatz und das Problem. Das Abschneiden von Ästen und Baummaterial, die das Haus berühren, wird den Zugang der Ameise zum Haus weiter einschränken.

Akrobatische Ameisenkolonien, die in den Wänden leben, können behandelt werden, indem feuchtes Holz und andere Feuchtigkeitsquellen entfernt werden. Bei anhaltenden Problemen kann Insektizidspray oder Staub in befallene Wandhohlräume injiziert werden (Swoboda und Miller 2003).

Ausgewählte Referenzen (Zurück nach oben)

  • Deyrup M. (2003). Eine aktualisierte Liste von Florida-Ameisen (Hymenoptera: Formicidae). Entomologe aus Florida 86: 43-48. (nicht mehr online verfügbar)
  • Ferster B, Deyrup M, Scheffrahn RH, Cabrera BJ. (2000). Die Schädlingsameisen von Florida. (29. Juli 2014)
  • Houmllldobler B, Wilson EO. (1990). Die Ameisen. Belknap Press von Harvard University Press. Cambridge, MA. 732 S.
  • Hahn DA, Tschinkel WR. (1997). Ansiedlung und Verteilung koloniebegründender Königinnen der Baumameise, Crematogaster Ashmeadi, in einem langblättrigen Kiefernwald. Insekten Sociaux 44: 323-336.
  • Klotz JH, Mangold JR, Vail KM, Davis, Jr. LR und Patterson RS. (1995). Eine Untersuchung der städtischen Schädlingsameisen (Hymenoptera: Formicidae) der Halbinsel Florida. Florida-Entomologe 78: 109-118.
  • Swoboda L, Miller DN. (2003). Akrobatameise. Virginia Cooperative Erweiterungswissen für das Commonwealth. (nicht mehr online verfügbar)
  • Tschinkel WR. (2002). Die Naturgeschichte der Baumameise, Crematogaster Ashmeadi. Zeitschrift für Insektenwissenschaft 2:1-15. (29. Juli 2014).
  • Tschinkel WR, Hess CA. (1999). Baumbewohnende Ameisengemeinschaft eines Kiefernwaldes in Nordflorida. Annals of the Entomological Society of America 92: 63-76.

Autor: Emily V. Saarinen, University of Florida
Fotos: Emily V. Saarinen und Lyle J. Buss, University of Florida
Webdesign: Don Wasik, Jane Medley
Publikationsnummer: EENY-333
Erscheinungsdatum: August 2004. Letzte Überarbeitung: Juli 2014. Überarbeitet: Dezember 2017.

Eine Institution für Chancengleichheit
Redakteurin und Koordinatorin von Featured Creatures: Dr. Elena Rhodes, University of Florida


Trible-Labor

368 Nordwestgebäude
Cambridge MA 02138

Eine Ameisenkolonie ist ein Superorganismus: Jedes Individuum hängt von der Funktion der Gruppe ab und trägt zu dieser bei. Eine Ameisenkolonie ist daher analog zu einem einheitlichen Organismus, wie einer Pflanze oder einem Tier, dessen Zellen zusammenarbeiten, um ein größeres Ganzes zu bilden.

Wie bei Zellen wird das Gruppenverhalten bei Ameisen durch die kontinuierliche Kommunikation zwischen Individuen orchestriert. Bei Ameisen wird dies über eine Vielzahl von Pheromonen erreicht. Ähnlich wie Zellen differenzieren sich die Ameisen in einer Kolonie typischerweise über phänotypische Plastizität in eine Keimbahn (die reproduktive Königinnenkaste) und ein Soma (die nicht-reproduktive Arbeiterinnenkaste).

In unserem Labor versuchen wir, die komplexen Merkmale der Ameisenbiologie aus der Perspektive der Molekulargenetik und evolutionären Entwicklungsbiologie zu verstehen. Dies erreichen wir durch die Einführung neuer Modellorganismen, die sich ideal für die mechanistische Laborforschung eignen. Dazu gehören die klonale Raider-Ameise, Ooceraea biroi, und Ameisen der Gattung Leptothorax, die beide evolutionär relevante genetische Variationen aufweisen, die im Laborkontext untersucht werden können.


Welche Gattung ist diese Ameisenkönigin? - Biologie

Die Formicidae sind wohl die erfolgreichsten Mitglieder der Klasse Insecta und dominieren die meisten anderen Organismen durch ihre bloße Zahl. Als Mitglieder des Ordens Hymenopteren, Ameisen sind eng mit den Bienen und Wespen verwandt, obwohl diese Insekten nur manchmal sozial sind, sind alle bekannten Ameisen vollständig an einen kolonialen Lebensstil angepasst.

Wir alle kennen die Grundstruktur einer Ameisenkolonie, aber die unterschiedlichen Verhaltensweisen und Anpassungen verschiedener Arten könnten möglicherweise größere Mengen an wissenschaftlicher Literatur füllen als der Rest von Insecta zusammen achte darauf, sie zu hinterfragen. Das Folgende sind nur einige der ungewöhnlichsten Formen dieser unterirdischen Horden.


Die meisten Ameisen in einer Kolonie sind nicht in der Lage, sich selbst zu vermehren, und haben nur einen einzigen Zweck, als ihre Mutterköniginnen und jüngeren Geschwister zu schützen, wofür sie sich regelmäßig in Scharen opfern - und wenn Sie kämpfend sterben, warum gehen friedlich und lassen eine nutzlose Leiche herumliegen? Mitglieder von Camponotus saundersi Kolonien haben einen speziellen Satz übergroßer Kiefermuskeln, die sich fast über ihre gesamte Körperlänge erstrecken und mit Drüsen voller Gift verbunden sind. Wenn es keine andere Alternative gibt, lassen die Ameisen diese Muskeln gewaltsam anspannen und zerreißen sich, um giftige Chemikalien in das Gesicht ihres Feindes zu spritzen.

Mitglieder der Gattung Cephaloten werden nach den breiten, abgeflachten Kopfschilden der Soldatenkaste oft "Schildkröten"-Ameisen genannt. Der einzige Zweck dieser seltsamen Anpassung ist mehr oder weniger der, einen Lebensunterhalt zu verdienen Kork, den Eingang zur Kolonie perfekt abdichten. Anstatt einen eigenen zu bauen, besiedeln diese Ameisen normalerweise die verlassenen Tunnel von holzbohrenden Käfern, wobei ihre Steckgesichter genau die richtige Größe für genau die richtigen Käferhöhlen haben.

Zusätzlich zu ihrer hochspezialisierten Kopfbedeckung haben einige Cephaloten sind auch angepasst für gleiten, ihre aerodynamischen Körper ermöglichen es ihnen, zu ihrem Heimatbaum zurückzukehren, sollten sie von seinen höheren Ästen fallen.

Ähnlich wie unsere eigenen Säuglinge sind Ihre typischen Ameisenlarven kaum mehr als hilflose Trittbrettfahrer, die von ihren älteren Schwestern genährt und beschützt werden, bis sie reif genug sind, um Schmutz herumzuschieben. Einige Arten beginnen jedoch ihren Beitrag zur Kolonie, sobald sie schlüpfen. "Weber" oder "Schneider" Ameisen wie Oecophylla smaragdina werden nach ihren Baumkronen-Nestern aus fest gebundenen Blättern benannt, die vollständig mit den gleichen Seidenlarven zusammengenäht sind, die für die Verpuppung verwendet werden. Gruppen von Erwachsenen verbinden sich mit ihren Kiefern und Füßen, um Blätter und Zweige zusammenzuziehen, während andere sie schnell mit den Larven binden, die sie sanft in ihren Mandibeln tragen.

Die Fleischfresser Odontomachus sind wegen ihrer sehr ungewöhnlichen "federbelasteten" Mandibeln wie einer Mausefalle als "Fallenkiefer"-Ameisen bekannt. Kein bekanntes Raubtier zeigt einen schnelleren Biss, dessen Kraft das 300-fache des gesamten Körpergewichts der Ameise überschreiten kann. So mächtig sind diese schnappenden Kiefer, dass die Ameisen beobachtet wurden drücken ihre Kiefer auf den Boden, um sich rückwärts zu stürzen in einer der seltsamsten Fluchttaktiken des Tierreichs. Die Backen können sogar verwendet werden, um Eindringlinge oder kleine, unerwünschte Gegenstände aus einem Kolonieeingang zu katapultieren.

Bei einigen Ameisen der Myrmecozystus Gattung, ein bestimmter Teil der Arbeiterinnen wird zu sogenannten "Honigtopf"-Ameisen, oder genauer gesagt, "sättigend". Zucker, Fette und andere flüssige Nahrung werden ihnen von anderen Arbeitern verfüttert, bis ihr Unterleib manchmal auf die Größe von Weintrauben anschwillt, von denen sich ihre Nestgenossen in Notzeiten ernähren. Zu aufgedunsen, um die Kolonie allein zu verlassen, werden die Gesellen tief unter der Erde gehalten und schwer bewacht, da viele andere Kreaturen - einschließlich der einheimischen Menschen - sie als Beute schätzen und andere Ameisen möglicherweise sogar versuchen, sie für ihren eigenen Gebrauch zu stehlen.


Die meisten Insekten dringen in die Kannen von Fleischfressern ein Nepenthes Pflanzen sind dazu verdammt, in einer wässrigen Grube zu ertrinken, wo sie bald von den Verdauungsenzymen der Pflanze abgebaut werden. Die Tischlerameise Camponotus schmitzigeht jedoch eine tiefe Symbiose mit Nepenthes bicalcarata, die "gezahnte" Kannenpflanze. Die Ameisen nisten sich im dicken, hohlen Stiel der unheimlich wirkenden Falle ein und kommen und gehen frei aus ihrem tödlichen Becken und klettern tief in die Flüssigkeit, um gefangene Insekten zu zerreißen. Diese Ameisen leben absolut nirgendwo anders und sind beim Fangen von Beute völlig auf ihr Zuhause angewiesen, und der Krug selbst hängt tatsächlich von der Arbeit der Ameisen ab, um genügend Nährstoffe zu extrahieren, um jede Falle zu erhalten, eine gegenseitige Abhängigkeit, die erst kürzlich abgeleitet wurde. Die Insekten sind buchstäblich ein Teil des Verdauungsprozesses der Pflanze, wie die Darmbakterien von Tieren.

Ausschließlich in den oberen Ästen des Baumes Hirtella physophora . lebend, sehr klein Allomerus decemarticulatus bewaffnet sein Territorium mit einem ausgeklügelten und grausigen Fallenmechanismus. Verschmelzen von Haaren ihres Baumes mit ihrem eigenen Speichel und einer lebenden Symbiose Pilz, bauen Arbeiter hohle Strukturen mit winzigen Löchern, die mit ihren winzigen Kiefern im Inneren lauern. Selbst relativ elefantenhafte Insekten besiegeln ihr Verhängnis mit einem einzigen Fehltritt auf diesem lebenden Minenfeld, jeder Fuß und jeder Fühler, der eine Ameise berührt, wird sofort hineingezogen und das Opfer festgesteckt und gedehnt, während andere Arbeiter über seinen hilflosen Körper schwärmen, ihn zu Tode stechen und beginnen, ihn zu schneiden ein Teil.


Eine normale Ameisenkolonie besteht hauptsächlich aus sterilen Arbeiterinnen und Soldaten, die aus den Eiern einer einzigen Königin geschlüpft sind und regelmäßig geflügelte, reproduktive Männchen und Weibchen produzieren, die das Nest verlassen und eigene Kolonien gründen. Einige Arten machen jedoch diese ganze komplizierte Angelegenheit ab und überlassen die ganze Arbeit jemand anderem. Solenopsis daguerrei ist nur eine solche Spezies, die ausschließlich aus Königinnen und Männchen ohne Arbeiter- oder Soldatenkaste besteht. Nach der Paarung lokalisiert das Weibchen die Kolonie einer anderen Ameisenart, erschnüffelt ihre Königin und hängt sich an ihren Körper. Die Kolonie kann die Eier des Eindringlings nicht von ihren eigenen unterscheiden und wird eine neue Generation von Parasiten sorgfältig schützen und aufziehen, während ihre eigene Königin langsam verhungert.


Die Kannibalen-Vampire

Die "Dracula-Ameisen" der Gattung . werden ihrem gemeinsamen Namen wirklich gerecht Adetomyrma reife Mitglieder der Kolonie sind mit bösen Kiefern und lähmenden Stacheln bewaffnet, aber die Arthropoden, die sie jagen und töten - am häufigsten giftige Tausendfüßler um ein Vielfaches ihrer Größe - nicht für den eigenen Verzehr bestimmt ist, besteht ihre Nahrung ausschließlich aus Hämolymphe (Insekten-"Blut") von ihren jüngeren, larvalen Geschwistern. Mit einer Diät aus gelähmter Beute am Leben und gesund erhalten, werden die blinden und gliederlosen Larven von den scharfen Unterkiefern des Erwachsenen aufgeschnitten und in regelmäßigen, nicht tödlichen Mengen Blut abgelassen. Obwohl das Verhalten für diese Arten Routine ist, werden die Larven sichtlich verunsichert, wenn ein hungriger Arbeiter ihre Kammer betritt, und unternehmen sogar vergebliche Fluchtversuche. Es sollte nicht überraschen, dass eine so brutale Art als biologisch näher an Wespen angesehen wird als fast jede andere Ameisengattung.


Neue Ameisenart in Anerkennung der Geschlechtervielfalt benannt

Eine neu entdeckte Miniatur-Trap-Kieferameise aus den immergrünen Tropenwäldern Ecuadors trägt den merkwürdigen lateinischen Namen Strumigenys ayersthey, unter Hunderten, die auch zu Ehren von Menschen benannt sind, aber mit -ae (nach Weibchen) und -i (nach Männchen) enden. Dies macht die neu beschriebene Ameise vielleicht zur einzigen Art der Welt, die einen wissenschaftlichen Namen mit dem Suffix -sie trägt und damit die Geschlechtervielfalt feiert.

Das Insekt wurde erstmals 2018 von Philipp Hoenle von der Technischen Universität Darmstadt bei einer kooperativen Untersuchung des Reserva Río Canandé gefunden. Das Reservat gehört der NGO Jocotoco und erhält einen kleinen Teil der stark bedrohten Biodiversitäts-Hotspots, genannt Schoko&oakut.

Hoenle wandte sich an den Taxonomie-Experten Douglas Booher von der Yale University. Bald darauf antwortete Booher begeistert, dass diese Art anders als alle anderen der über 850 Arten ihrer Gattung sei. Als Ergebnis beschrieb das Team die der Wissenschaft bisher unbekannte Art und ihre bemerkenswerte Trap-Kiefer-Morphologie in einer Forschungsarbeit, die in der von Experten begutachteten Open-Access-Zeitschrift veröffentlicht wurde ZooKeys.

Seltsamerweise war es kein anderer als Leadsänger und Texter der amerikanischen Alternative-Rock-Band R.E.M. Michael Stipe, der zusammen mit Booher den Abschnitt Etymologie für den Forschungsartikel verfasst hat. Dies ist der Teil der Publikation, in dem sie ihren gemeinsamen Freund, Aktivisten und Künstler Jeremy Ayers ehren und die Herkunft des Artnamens erklären.

"Im Gegensatz zu den traditionellen Namensgebungspraktiken, die Individuen als eines von zwei verschiedenen Geschlechtern identifizieren, haben wir ein nicht-lateinisiertes Portmanteau gewählt, das den Künstler Jeremy Ayers ehrt und Menschen repräsentiert, die sich nicht mit herkömmlichen binären Geschlechtszuordnungen identifizieren -- Strumigenys ayersthey." "Das 'they' erkennt nicht-binäre Geschlechtsidentifikatoren, um die jüngste Entwicklung im englischen Pronomengebrauch widerzuspiegeln - 'sie, sie, ihr' und ein umfassenderes und umfassenderes Verständnis der Geschlechtsidentifikation zu adressieren."

Die derzeitige Nomenklaturpraxis zur Benennung von Tierarten nach Menschen unterscheidet nur zwischen männlichen und weiblichen Personennamen und bietet jeweils die Endung -ae für eine Frau oder -i für einen Mann.

Das Forschungsteam schlägt außerdem vor, dass das Suffix -they für singuläre Ehrennamen von nicht-binären Identifikatoren verwendet werden kann.

Auf die Frage nach der Namenswahl für die Ameise sagte Booher: „So ein schönes und seltenes Tier war genau die richtige Art, um sowohl die biologische als auch die menschliche Vielfalt zu feiern. Kleine Veränderungen in der Sprache haben einen großen Einfluss auf die Kultur gehabt. Sprache ist dynamisch und so sollte die Änderung der Benennung von Arten sein – eine grundlegende Sprache der Wissenschaft."

Mit ihrer Wahl lädt das Team die wissenschaftliche Gemeinschaft ein, mit Oxford English Dictionary, Merriam-Webster Unabridged Dictionary und HSBC Bank Schritt zu halten, die auch ihre eigenen institutionellen Praktiken, Sprachverwendung und Anerkennung angepasst haben, um die Geschlechtervielfalt zu repräsentieren.

"The discovery of such an unusual rare ant highlights the importance of scientific exploration and conservation of the Chocó region in Ecuador, which is at the same time one of the most biodiverse and threatened areas on our planet," the researchers add in conclusion.

Strumigenys ayersthey can be distinguished by its predominantly smooth and shining cuticle surface and long trap-jaw mandibles, which make it unique among nearly a thousand species of its genus. The researchers haven't been able to obtain more specimens of the species, which suggests that it's rare.


Lebenszyklus

Carpenter ants undergo complete metamorphosis, in four stages from egg to adult. Winged males and females emerge from the nest to mate beginning in the spring. These reproductives, or swarmers, do not return to the nest after mating. Males die, and females establish a new colony.

The mated female lays her fertilized eggs in a small wood cavity or in another protected location. Each female lays about 20 eggs, which take 3 to 4 weeks to hatch. The first larval brood is fed by the queen. She secretes fluid from her mouth to nourish her young. Carpenter ant larvae look like white grubs and lack legs.

In three weeks, the larvae pupate. It takes an additional three weeks for the adults to emerge from their silken cocoons. This first generation of workers forages for food, excavates and enlarges the nest, and tends to the young. The new colony will not produce swarmers for several years.


Strict monandry in the ponerine army ant genus Simopelta suggests that colony size and complexity drive mating system evolution in social insects

Altruism in social insects has evolved between closely related full-siblings. It is therefore of considerable interest why some groups have secondarily evolved low within-colony relatedness, which in turn affects the relatedness incentives of within-colony cooperation and conflict. The highest queen mating frequencies, and therefore among the lowest degrees of colony relatedness, occur in Apis honeybees and army ants of the subfamilies Aenictinae, Ecitoninae, and Dorylinae, suggesting that common life history features such as reproduction by colony fission and male biased numerical sex-ratios have convergently shaped these mating systems. Here we show that ponerine army ants of the genus Simopelta, which are distantly related but similar in general biology to other army ants, have strictly monandrous queens. Preliminary data suggest that workers reproduce in queenright colonies, which is in sharp contrast to other army ants. We hypothesize that differences in mature colony size and social complexity may explain these striking discrepancies.


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