Лептанилла японская - Leptanilla japonica
| Лептанилла японская | |
|---|---|
 | |
| L. japonica рабочий муравей | |
| Научная классификация | |
| Королевство: | |
| Тип: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Подсемейство: | |
| Род: | |
| Разновидность: | Лептанилла японская |
| Биномиальное имя | |
| Лептанилла японская Барони Урбани, 1977 г. | |
Лептанилла японская это редкость[1] далеко мигрирующий, подземный муравей нашел в Япония.[2] Они крошечные насекомые, с рабочими размерами около 1,2 мм и королевы достигая примерно 1,8 мм, и живут в очень маленьких колонии всего несколько сотен человек за раз[2] (по сравнению с 60 000-20 000 000 особей легионер колонии.[3]) Его половое развитие следует сезонному циклу, который влияет на миграция и привычки питания, и наоборот. L. japonica экспонаты специализированные хищничество, с добычей, состоящей в основном из геофиломорф сороконожки, менее надежный источник пищи, что также способствует высокой скорости миграции их гнезд.[2][3] Как муравьи роды Амблиопон и Proceratium,[3] род Лептанилла участвует в питание личиночной гемолимфы (LHF), при этом королева не пользуется никакими другими средствами к существованию.[2] LHF - выгодная альтернатива более дорогостоящим каннибализм. Однако, в отличие от любого другого муравья, члены Лептанилла, включая L. japonica, имеют развился специализированный орган, получивший название «личиночная гемолимфа», который снижает ущерб, наносимый LHF личинки. LHF стал основной формой питания этого вида.[2]
Таксономия
Род Лептанилла принадлежит к подсемейство Leptanillinae наряду с около 30 другими известными видами. Лептанилины когда-то классифицировались как племя из Dorylinae, подсемейство муравьев-водителей Старого Света. Они были переведены в статус подсемейства после дальнейшего изучения их необычных личинок. морфология[2]
Морфология и описание
L. japonica является подземным, перелетным и очень маленьким муравьем, размером всего 1,2 мм для рабочих и 1,8 мм для королев.[2] Рабочие желтые и слепые.[1]
Личинки меньше, примерно до 0,8 мм, со специальными особенностями, используемыми при кормлении и миграции в гнездах.[2] У них относительно большие тела, покрытые крошечными волосками, и их безволосые головы довольно маленькие, что называется стеноцефалия;[4] эта особенность эволюционировала, чтобы помочь большим группам личинок питаться одним телом многоножки одновременно[5] Их челюсти также разработан, чтобы помочь им питаться; они направлены наружу и вооружены острыми зубами, что позволяет личинкам есть без помощи рабочих.[2] Еще одно необычное сооружение находится на вентральный или нижняя сторона первого сегмента личинки грудная клетка, также называли их переднегрудь; рабочие хватаются за это нижним ротовым аппаратом, отличным от нижней челюсти, при транспортировке личинок во время миграции.[2] Значок «личиночная гемолимфа " это Лептанилла самая необычная особенность личинок и раньше считалась дыхальце. Их дыхальца просто очень и очень маленькие.[4] «Отвод» состоит из воздуховода, который соединяется с их гемолимфа с отверстием, окруженным небольшой безволосой областью на четвертом сегменте брюшка.[3] Этот специализированный орган значительно облегчает LHF.
Колонии очень маленькие, со средней рабочей популяцией всего 100-200 особей. Исследования показывают, что на основе циклического развития и размножения муравья рабочие популяции обновляются ежегодно, при этом большинство рабочих живут около года.[2]
При миграции на добычу или новое гнездо рабочие прикрепляют свои нижние части ротовой полости к переднегрудным структурам личинок и переносят их вдоль своего тела с вентральной стороны на вентральную, при этом голова личинки направлена вперед. Однако в возбужденном состоянии рабочие просто схватывают личинку за голову своими нижними челюстями и тащат ее.[2]
Королевы крупнее рабочих; у них есть глаза, но нет крыльев. В задний или последний сегмент их брюшная полость, также называли их желудок, очень велик по сравнению с остальными частями их тела.[2]
Самцы имеют размер примерно 1,3 мм, лишь немногим больше рабочих, и у них необычно волосатые глаза. Они единственные каста с крыльями, хотя и довольно маленькими крыльями. Одно крыло фактически состоит из двух частей: переднее крыло больше и имеет жилки; заднее крыло намного меньше, без жилок. Их нижние челюсти также отличаются от женских; в то время как нижние челюсти рабочих и цариц выступающие и подвижные, нижние челюсти самцов представляют собой не более чем небольшие доли, расположенные близко к их голове. Самцов муравьев этого вида трудно найти вместе с рабочими и матками, и поэтому их поведение не наблюдалось и не регистрировалось так широко, как поведение самок.[1]
Развитие и размножение
L. japonica развивается и воспроизводится в синхронный, годовые циклы стадии роста личинок и стадии яйцекладки. Активная яйцекладка начинается поздней весной и заканчивается поздней осенью. За очень короткий период в середине лета царица откладывает около 200 яиц, в то время как прошлогодний вывод личинок окукливаться, или пройти метаморфоза перейти от личинок к взрослым особям; вылупление и взросление также происходят примерно в то же время. Новые личинки быстро развиваются и впадать в спячку зимой. Наступает поздняя весна, и цикл повторяется.[2]
Желудок матки остается сокращенным на протяжении всей стадии развития личинки, достигая в диаметре не более 0,35 мм. С наступлением весны она входит физогастрия, фаза, в которой ее брюшко значительно расширяется, а первые несколько личинок проявляют признаки окукливания. Ее желудок набухает от наполненного яйцом овариолы и вырастает до 1,1 мм в диаметре. Несмотря на свой размер, королевы на этой стадии очень подвижны, в отличие от их почти неподвижности на стадии роста личинок.[2]
Вскоре после начала физиогастрии матка начинает откладывать яйца непрерывной цепочкой, время от времени прибегая к помощи ближайших рабочих. Они хватают яйца челюстями и осторожно отрывают от нее. клоака, устье ее репродуктивного тракта.[2]
Это только одна из многих рабочих мест на этапе яйцекладки. За это время рабочие перестают собирательство и миграция, чтобы сосредоточиться на уходе за гнездом. Рабочие помогают личинкам избавиться от пищеварительного тракта, что необходимо для окукливания, и иногда поедают их фекалии. Они тоже им помогают пролить их личиночная кожа.[2]
Миграция и выращивание пищи
L. japonica перемещаться по системе следов, отмеченной значком железа секреция со стороны грудины, хотя путешествия неорганизованы и в основном индивидуальны. В то время как примерно половина рабочих охотится, другая половина занимается уходом за личинками или охраняет края расплода. Муравьи-стражи почти всегда занимают одно и то же положение: они смотрят наружу с поднятым передним концом, поднятыми передними лапами и открытыми челюстями. Если что-то приближается, они быстро заряжают его.[2]
Другая половина рабочих занимается поиском, атакой и парализацией основной, если не только, добычи вида, геофиломорф многоножек. Достаточного паралича можно добиться с помощью небольшого количества муравьев за 10–15 минут. Большую часть времени рабочие тянут сороконожку к куче расплода, при этом колония иногда также движется к добыче, чтобы встретиться где-то посередине. Однако несколько раз исследователи наблюдали, как колония полностью перемещается к месту добычи, не перемещая сороконожку. Во время таких миграций рабочие прикреплялись к переднегрудным структурам личинок, чтобы нести их к парализованной жертве. Как описано ранее, тело личинки и форма нижней челюсти облегчают кормление. Они отрывают внешнюю ткань, а рабочие поедают отверстия, которые проделывают личинки.[2]
Хищничество активно на стадии роста личинок, но прекращается на стадии яйцекладки вместе с миграцией. Основным источником питания на этом этапе являются сами личинки.[2]
Питание гемолимфы личинки
Королева L. japonica питается только за счет питания личиночной гемолимфой. На стадии яйцекладки и физиогастрии у нее показатель ЛГЧ увеличивается вдвое. Она передвигается, хватая всех личинок на своем пути, а рабочие несут к ней дополнительных личинок.[2]
Далее следует физическая сущность LHF королевы. Поглаживает ею зрелую личинку усики, затем удерживает задний конец со всеми шесть ног, лежа на боку и положив нижнюю часть рта на тело. Она поворачивает тело, ощупывая нижними челюстями, пока не обнаруживает «личиночную гемолимфу» в четвертом сегменте брюшной полости. Отсутствие притирочных движений ротового аппарата королевы и отсутствие личиночных мышц вдоль протокового органа предполагают, что гемолимфа попадает в организм королевы за счет усилий. Поток гемолимфы прекращался сам по себе, когда царица выпускала личинку, или из-за застывания гемолимфы в отверстии.[3]
LHF превратился в менее затратную форму питания в крайнем случае, чем каннибализм. Многие виды муравьев занимаются трофическое яйцо потребление, при котором у рабочих есть стерильные яйца, которыми могут питаться муравьи. Лептанилла рабочие, однако, не имеют овариол и, следовательно, не имеют такой возможности. Потому что никогда не наблюдалось кормление изо рта в рот или оральный трофалаксис, как полагают, отсутствует в этом роде. LHF наблюдается в Амблиопон и Proceratium, но у этих родов есть гораздо более крупные популяции, от 60 000 до 20 000 000 рабочих на колонию. При таком большом количестве особей в распоряжении королевы серьезное повреждение личинок, которыми она питается, окажет незначительное негативное влияние на ее репродуктивную способность. Королевы Лептаниллас другой стороны, не может позволить себе такой риск с колониями всего 100-200 особей; Орган, снижающий повреждение LHF, был бы очень выбран для такого вида. Это также учитывает синхронизацию и цикличность развития расплода. Отсутствие трофических яиц, цена каннибализма, специализированное хищничество спорадической добычи, циклическое и синхронное созревание колоний и снижение стоимости LHF за счет «отвода личиночной гемолимфы» - все это позволило LHF стать одним из этого рода. основные пищевые привычки.[3]
Рекомендации
- ^ а б c Огата, Кадзуо; Тераяма, Мамору; Масуко, Кейчи (1995). "Род муравьев Лептанилла: открытие ассоциированного с работником мужчины L. japonica, и описание нового вида из Тайваня (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae) ». Систематическая энтомология. 20 (1): 27–34. Дои:10.1111 / j.1365-3113.1995.tb00081.x. ISSN 0307-6970.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты Масуко, К. (1990). «Поведение и экология загадочного муравья. Лептанилла японская Baroni Urbani (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae) " (PDF). Насекомые Sociaux. 37 (1): 31–57. Дои:10.1007 / BF02223813. ISSN 0020-1812.
- ^ а б c d е ж Масуко, К. (1989). "Гемолимфа личинки, питающаяся муравьем" Лептанилла японская с использованием специализированного проточного органа, «личиночной гемолимфы» (Hymenoptera: Formicidae) ». Поведенческая экология и социобиология. 24 (2): 127–132. Дои:10.1007 / BF00299644. ISSN 0340-5443.
- ^ а б Уиллер, Джордж С.; Уиллер, Жанетт (1988). "Личинка Лептанилла японская, С примечаниями к роду (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae) ". Психея: журнал энтомологии. 95 (3–4): 185–189. Дои:10.1155/1988/83074. ISSN 0033-2615.
- ^ Масуко, Кейчи (2008). "Стеноцефалия личинок, связанная со специализированным питанием представителей родов муравьев. Амблиопон, Лептанилла и Myrmecina (Hymenoptera: Formicidae) ". Строение и развитие членистоногих. 37 (2): 109–117. Дои:10.1016 / j.asd.2007.08.001. ISSN 1467-8039.