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Como as formigas obtêm oxigênio em colônias profundas?

Como as formigas obtêm oxigênio em colônias profundas?



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Com as colônias de formigas chegando a +7 pés de profundidade, como o oxigênio renova essa profundidade para sua demanda respiratória?


Colônias de formigas lançam luz sobre o metabolismo

As formigas geralmente são consideradas convidados indesejados em um piquenique. Mas um estudo recente de formigas colhedoras de sementes da Califórnia (Pogonomyrmex californicus) examinar sua taxa metabólica em relação ao tamanho da colônia pode levar a uma melhor avaliação dos insetos sociais de seis patas, cujas colônias os pesquisadores dizem fornecer uma estrutura teórica para a compreensão das redes celulares.

Uma equipe de pesquisadores liderada por James Waters, da Arizona State University em Tempe, Arizona, conduziu uma série de experimentos projetados para medir os componentes do metabolismo das formigas, como oxigênio e dióxido de carbono, em formigas individuais e em colônias de formigas. A equipe estudou 13 colônias de formigas colhedoras de sementes retiradas de um deserto próximo e alojadas no laboratório de pesquisa da universidade. Usando respirometria de fluxo e fatores como taxas de crescimento, padrões de movimento, comportamento e tamanho, a equipe mediu as taxas metabólicas padrão (ou seja, gastos de energia) das colônias em funcionamento, bem como em formigas individuais.

Os pesquisadores descobriram que a taxa metabólica das colônias de formigas colhedoras de sementes não podia ser prevista pela adição e divisão dos subprodutos do metabolismo de todos os membros individuais da colônia. Na verdade, a colônia como um todo produzia apenas 75% dos subprodutos que seus membros individuais produziriam se cada formiga vivesse sozinha. Assim, o metabolismo das colônias era menor que a soma de todos os metabolismos individuais das formigas.

A equipe também descobriu que quanto maior a colônia, menor sua taxa metabólica geral. "Colônias maiores consomem menos energia por massa do que colônias menores", disse Waters. "O tamanho afeta a escala da taxa metabólica de toda a colônia."

O tamanho da colônia parece influenciar os padrões de comportamento e a quantidade de energia que as formigas gastam. “Em colônias menores, mais formigas se moviam rapidamente e havia uma distribuição mais uniforme das formigas que se moviam rapidamente”, disse Waters. "Mas em colônias maiores, havia mais formigas que se moviam mais devagar e menos formigas que se moviam realmente rápido."

O fato de que a distribuição das velocidades de caminhada individual tornou-se menos uniforme com o aumento do tamanho da colônia sugere que as disparidades de esforço entre os indivíduos aumentaram com o tamanho da colônia.

Uma proporção excitante

O expoente de escala de 0,75 para a taxa metabólica da colônia parece importante para o Sr. Waters porque indica que o metabolismo da colônia é influenciado de uma forma semelhante à que a maioria dos organismos individuais experimenta.

"À medida que as criaturas vão de pequenas para grandes, sua taxa metabólica específica de massa diminui. É um padrão amplo na biologia", disse ele. "Quando você grava esses padrões, pode ver como o metabolismo diminui conforme a criatura fica maior, e o expoente é geralmente próximo a 0,75."

No entanto, uma colônia de formigas experimentou esse declínio como se fosse um único "superorganismo". Waters observou que a equipe não sabe ao certo por que isso acontece, mas ele tem algumas idéias.

“As formigas precisam ficar em contato umas com as outras em uma colônia, e é possível que em colônias maiores, certas formigas assumam o papel de um hub de rede para manter as outras formigas da colônia mais em contato umas com as outras”, disse ele. . "Isso relaxaria a demanda colocada nas outras formigas."

Ele acrescentou que um tamanho maior pode permitir a uma colônia uma divisão de trabalho impossível em uma colônia menor. Indivíduos em uma colônia menor teriam que trabalhar mais para satisfazer as demandas básicas de energia.

Implicações

De acordo com Waters, como as colônias de formigas se comportam metabolicamente como organismos individuais, estudar como o tamanho de uma colônia muda seu metabolismo pode oferecer uma visão útil para o desenvolvimento de teorias sobre a dosagem de medicamentos em humanos.

"É difícil descobrir como o tamanho afeta a taxa metabólica dos indivíduos porque não é fácil mudar o tamanho de um indivíduo", disse ele. "Com uma colônia de formigas, é tão fácil quanto adicionar ou remover formigas individualmente."

Isso não quer dizer que as colônias de formigas funcionem como humanos individuais. Em vez disso, as colônias de formigas podem servir de modelo para testar teorias sobre o papel das redes entre as células no metabolismo humano.

"Temos esse padrão em que quanto maior é um organismo, mais lento é seu metabolismo, e não entendemos realmente por quê", disse Waters. "É importante descobrir porque realmente não temos nenhum tipo de base teórica para decidir a dose certa de medicamento. Podemos fazer gráficos de peso e fazer testes em animais, mas é realmente mais alquimia do que ciência."


Qual a profundidade das colônias de formigas de fogo?

As formigas de fogo vivem em uma extensa rede de túneis no solo. A profundidade dessa rede no solo depende da idade e do tamanho da colônia, da textura do solo e da profundidade do lençol freático.

Túneis em ninhos de formigas de fogo foram encontrados a uma profundidade de 10 pés ou mais, mas a maioria dos túneis são mais rasos, começando logo abaixo da superfície do solo. As colônias em solos argilosos têm túneis mais profundos do que aqueles em solos arenosos. Os montes não são necessários para a sobrevivência da colônia contanto que haja uma área escura e úmida para proteção da rainha.

UMA regra de ouro para usar ao encharcar montes com um inseticida é presumir que haverá túneis a 2,5 centímetros do solo para cada centímetro de altura acima do solo. Para montes planos, suponha que haverá túneis uma polegada e meia abaixo do solo para cada centímetro de diâmetro do monte. É por isso que é necessário usar mais inseticida líquido em um monte maior do que em um monte menor.

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Encontre mais informações sobre formigas de fogo em eXtension & # 8217s Área de recursos de formigas de fogo importadas.


Como as formigas se reproduzem?

Os machos e as jovens rainhas têm asas e acasalam enquanto voam, de acordo com o Royal Society of Biology. O acasalamento ocorre no verão, quando as condições são quentes e úmidas. As formigas machos morrem um ou dois dias após o acasalamento, enquanto as jovens rainhas perdem as asas e caminham ou escavam para encontrar um novo ninho. As rainhas são as únicas formigas que botam ovos e podem viver pelo menos mais 10 anos na segurança de seus ninhos, botando ovos na maior parte desse tempo.

As formigas machos da colônia têm a função única de acasalar, de acordo com artigo publicado pela A conversa. O sexo das formigas é determinado pelo número de cópias do genoma dentro do ovo. Os ovos não fertilizados contêm um único genoma e se tornam formigas machos, enquanto os ovos fertilizados contêm dois genomas e se tornam fêmeas.

Rainhas produzem ovos que se tornarão machos e rainhas jovens somente quando chegar a hora de novas colônias se formarem, de acordo com um estudo de 2004 publicado na revista. Biologia Atual. Após o acasalamento, os machos morrerão, enquanto as novas rainhas selecionarão um local de ninho para começar a construir sua nova colônia.


Estrutura corporal

São excepcionalmente fortes para o seu tamanho: podem levantar 10 vezes o seu próprio peso!

A maioria das formigas tem dois grandes Olhos compostos.

Eles têm um conjunto de olhos simples, que consistem em muitos omatidia (facetas dos olhos) ocelli, que detectam luz e sombra.

As formigas também têm dois antenas eles usam para reconhecer seus companheiros de ninho e detectar inimigos.

Quando as formigas encontram comida, elas emitem Feromônios que fornecem trilhas de cheiro para que seus companheiros de ninho possam encontrar a comida.

As formigas também têm palpos maxilares que detectam cheiros.

As formigas usam suas mandíbulas poderosas para agarrar e carregar, bem como para cortar e morder.

As seis patas da formiga estão presas ao tórax. O abdômen contém os órgãos vitais e as partes reprodutivas da formiga. Isso também é chamado de gaster. Formigas no formicinae subfamília tem um acidopore para emitir ácido fórmico quando ameaçado.

As formigas não respiram como nós. Eles absorvem oxigênio através de pequenos orifícios em todo o corpo chamados espiráculos. Eles emitem dióxido de carbono por esses mesmos orifícios. o coração é um longo tubo que bombeia sangue incolor da cabeça por todo o corpo e depois volta para a cabeça novamente. o sistema nervoso de formigas consiste em uma longa corda nervosa que também corre da cabeça às costas com ramos que levam às partes do corpo, como uma espécie de medula espinhal humana.

Uma formiga tem um pecíolo conectando o tórax ao abdômen. O pecíolo pode ser um ou dois segmentos. Este recurso é usado para identificar subfamílias de formigas.


Controle de formiga de fogo

O uso de iscas, como Isca de formiga de fogo Amdro ou Isca de tratamento de formiga de fogo Amdro Kills, é o método mais eficaz de controle de formigas de fogo. Ao contrário dos inseticidas de contato, que não são seletivos e não penetram nos montes facilmente, a isca usa a biologia e a estrutura da colônia como meio de dispersão. As operárias necrófagas carregam a isca para as larvas, e as larvas rapidamente dispersam o ingrediente ativo para a (s) rainha (s) e outras operárias. Para destruir o monte, a (s) rainha (s) deve (m) ser morta (s).

As formigas de fogo são uma parte irritante da vida de muitos proprietários. Embora esses insetos sejam teimosos, oportunistas e abundantes, seguir uma programação consistente de aplicações de iscas minimizará sua ameaça.

Amdro é uma marca registrada da Central Garden & amp Pet Company.


O que há em uma colônia de formigas cortadeiras?

Você já observou formigas entrando e saindo de um buraco e se perguntou que tipo de coisas poderiam ser encontradas lá dentro? Nós também. Para descobrir o que esses animais de seis patas estavam fazendo fora da vista, construímos uma casa especial para uma colônia de formigas. Não apenas quaisquer formigas, nós escolhemos formigas cortadeiras. As formigas cortadeiras, como você pode imaginar pelo nome, coletam folhas. Eles usam as folhas que carregam de volta para o ninho para cultivar um fungo, assim como um fazendeiro cultiva tomate ou alface. O que eles fazem com o fungo? Eles comem. Você pode estar pensando em eca agora, mas para as formigas cortadeiras, o fungo é o seu alimento preferido.

Abaixo está uma foto da casa especial de formigas que construímos. Se você clicar em partes da imagem, pode aprender mais sobre o que está dentro e o que está acontecendo na colônia.

Formigas operárias: A maioria das formigas em uma colônia são formigas operárias. Essas formigas são todas irmãs e passam o tempo fazendo quase todas as tarefas que mantêm a colônia em atividade: coletar alimentos, cuidar do jardim, cuidar dos filhotes e proteger o ninho de intrusos.

Rainhas: As formigas rainhas geralmente têm uma função principal: põem todos os ovos que se desenvolvem em todas as formigas operárias no ninho. As rainhas passam a maior parte do tempo se escondendo bem no fundo do ninho, fora de perigo.

Fungo: As formigas cortadeiras não comem realmente as folhas que colhem. Eles usam as folhas para cultivar cogumelos e depois os comem. Portanto, as formigas são na verdade fazendeiras, como os humanos!

Comida de fungo: O que as formigas alimentam o fungo? Em nossas colônias, damos às formigas folhas verdes Palo Brea árvores. Além disso, aprendemos também que as formigas gostam de usar fubá e aveia para cultivar o fungo.

Ninhada (larvas, pupas): Todas as formigas começam como ovos postos pela rainha. Os ovos eclodem em larvas, que passam todo o tempo no jardim de fungos, comendo e crescendo. Depois de ficarem grandes o suficiente, eles se transformam em pupas e passam por metamorfose, como borboletas, e então emergem como formigas adultas.

Lixo: Assim como os humanos, as formigas produzem lixo à medida que suas colônias crescem. As formigas são muito boas em manter seu ninho organizado, jogando o lixo para uma pilha de lixo.

Onde estão as formigas machos?
Na verdade, as formigas machos não fazem muito na colônia: são criadas por suas irmãs e, quando se tornam adultas, esperam até que as condições estejam certas e então deixam o ninho para acasalar com rainhas. Quando as colônias não estão se preparando para se reproduzir, não haverá formigas machos por perto! Aqui você vê um macho e uma rainha se acasalando.

Arenas de forrageamento: O principal objetivo das formigas forrageadoras é encontrar comida. No laboratório, eles podem encontrá-lo nas arenas que montamos. Depois que as forrageadoras encontram vegetação, elas começam a mastigar as folhas para carregá-las de volta aos jardins de fungos.


7. O que acontece com a colônia de formigas quando a rainha morre?

Em uma colônia de formigas, o membro mais importante é a rainha porque ela é a única que pode se reproduzir. Quando ela morre, seja por interação humana, rebelião, velhice ou circunstâncias naturais trágicas, a colônia vai morrer lentamente como nenhuma outra formiga vai nascer.

Mas existem algumas espécies de formigas que desafiam a norma.

Em uma colônia de formigas saltadoras indígenas, a rainha emite uma substância química que mantém as operárias estéreis e submissas para garantir que somente ela possa botar ovos. Quando a rainha morre, começa uma batalha entre as operárias.

Um pequeno grupo sai vitorioso e substitui a rainha. A fisiologia e o comportamento de cada membro deste grupo vencedor muda. Eles acasalam com os machos e se reproduzem, para que a colônia seja capaz de sobreviver.


A fabricação de formigas soldados

Cientistas da McGill encontraram a resposta para uma pergunta que deixou Charles Darwin perplexo. Tanto que realmente o levou a duvidar de sua própria teoria da evolução. Ele se perguntou, se a seleção natural funciona no nível do indivíduo, lutando pela sobrevivência e reprodução, como uma única colônia pode produzir formigas operárias que são tão dramaticamente diferentes em tamanho - das operárias "menores" com suas cabeças e corpos pequenos, para os soldados de cabeça grande com suas mandíbulas enormes - especialmente se, como no gênero Pheidole, eles são estéreis? A resposta, de acordo com um artigo publicado hoje em Natureza, é que a própria colônia gera soldados e regula o equilíbrio entre soldados e operárias "menores" graças a um "órgão" rudimentar aparentemente sem importância que aparece apenas brevemente durante os estágios finais do desenvolvimento larval. E apenas em algumas das formigas - aquelas que se tornarão soldados.

"Foi uma descoberta completamente inesperada. As pessoas notaram que durante o desenvolvimento dos soldados um" órgão "rudimentar aparentemente inútil aparecia e desaparecia. Mas eles presumiram que era apenas um efeito secundário dos hormônios e da nutrição responsáveis para transformar as larvas em soldados ", diz Ehab Abouheif do Departamento de Biologia de McGill, o autor sênior do artigo.

Rajendhran Rajakumar, o primeiro autor, acrescenta: "O que descobrimos foi que esses" órgãos "rudimentares não são um efeito secundário dos hormônios e da nutrição, mas são responsáveis ​​por gerar os soldados. É sua presença passageira que regula a cabeça e o corpo dos soldados para crescer em taxas rápidas, até que você tenha esses soldados cabeças grandes com mandíbulas enormes e corpos grandes. "

Agora você vê, agora você não

Abouheif tem estudado asas em formigas nos últimos vinte e três anos. Ele estava curioso sobre a função do disco imaginal da asa que aparece, transitoriamente, nos estágios finais do desenvolvimento larval entre as formigas-soldado. Mesmo que as formigas soldados nunca desenvolvam asas. Então, ele e sua equipe, passaram nove anos no laboratório, usando várias técnicas (cirúrgicas e moleculares) para cortar porções dos discos das asas rudimentares das larvas de formigas-soldado no amplo e muito diverso Pheidole gênero. Eles descobriram que, ao fazer isso, afetavam o crescimento da cabeça e do corpo. Na verdade, eles descobriram que eram capazes de dimensionar o tamanho das formigas-soldado, cortando diferentes graus dos discos da asa imaginal, com uma diminuição correspondente no tamanho das cabeças e do corpo das formigas-soldado. Foi uma confirmação clara de que os discos de asas rudimentares desempenham um papel crucial no desenvolvimento das formigas-soldado.

Formigas soldados mantêm a colônia em equilíbrio

Os pesquisadores também descobriram que a colônia como um todo mantém o equilíbrio entre soldados e trabalhadores menores, regulando o crescimento dos discos rudimentares das asas nas larvas. Pesquisas anteriores mostraram que a proporção de trabalhadores "menores" para soldados permanece constante em todas as colônias do Pheidole gênero, com uma proporção de trabalhadores "menores" em 90-95% a 5-10% de soldados. A equipe de McGill descobriu que as formigas soldado mantêm essa proporção interrompendo o crescimento do disco rudimentar da asa com um feromônio inibitório quando há muitos soldados. No entanto, a colônia é capaz de aumentar o número de formigas soldados muito rapidamente se estiver sob ameaça ou se o número de soldados cair por algum motivo, porque os discos de asas rudimentares que desempenham um papel crucial na regulação do número de formigas soldados aparecem apenas nos estágios finais do desenvolvimento larval.

Um papel mais importante para todos os órgãos rudimentares do que se suspeitava anteriormente?

Com base na descoberta de suas equipes em formigas, Abouheif propõe que os órgãos rudimentares podem desempenhar um papel muito maior no desenvolvimento de um organismo do que se imaginava anteriormente. "Até agora, as pessoas presumiram que esses órgãos simplesmente oferecem evidências de evolução e descendência comum, ignorando quaisquer funções atuais para eles. Agora que sabemos o papel crucial desempenhado em Pheidole colônias de formigas pelo disco asa rudimentar, isso significa que teremos que voltar e olhar para outros órgãos rudimentares à mesma luz. Quem sabe o que os cientistas vão descobrir? "


Como as formigas obtêm oxigênio em colônias profundas? - Biologia

A formiga do pavimento, Tetramorium Céspito L. é uma das formigas mais comumente encontradas nos Estados Unidos. A primeira introdução nos Estados Unidos ocorreu a partir da Europa no início do século XIX. Desde então, a formiga se tornou bem estabelecida e é prevalente em áreas urbanas no norte dos EUA e em partes do Canadá. Embora a presença de formigas de pavimentação nos EUA seja reconhecida há décadas, a extensão de sua capacidade de invasão e gravidade como praga não está bem caracterizada.

Taxonomia (voltar ao topo)

Duas espécies reconhecidas de formigas europeias, Tetramorium caespitum e Tetramorium impurum, se assemelham muito. o Tetramorium caespitum / impurum complexo de espécies está atualmente passando por avaliação taxonômica, como também está ocorrendo em outros complexos de espécies dentro do gênero Tetramorium em todo o mundo (Bharti e Kumar 2012, Sharaf et al. 2012, Garcia e Fisher 2014).

Comparações genéticas, morfológicas e químicas foram usadas para justificar sete espécies distintas identificadas de dentro da Europa Tetramorium cespitum / impurum complexo de espécies (Schlick-Steiner et al. 2006). Destas, as espécies crípticas Tetramorium a espécie E foi identificada como a única espécie do complexo que foi introduzida nos Estados Unidos. A designação Tetramorium espécie E não é um nome científico oficial, portanto, para o propósito deste artigo, Tetramorium caespitum vai se referir a esta espécie de formiga de pavimento.

Distribuição (voltar ao topo)

A formiga de pavimento tem uma distribuição nativa muito ampla na Europa. As espécies de formigas de pavimento encontradas nos Estados Unidos têm uma ampla distribuição nativa na Europa, indo da Espanha à Turquia e da Alemanha à Grécia (Schlick-Steiner et al. 2006).

Na América do Norte, Tetramorium Céspito pode ser facilmente encontrado em áreas urbanas no nordeste dos Estados Unidos, no meio-oeste e no noroeste do Pacífico, e também foi encontrado em áreas urbanas de outros estados. Considerando que foi previsto em 2008 que a formiga de pavimentação poderia se espalhar para outros 23 estados dos EUA e 5 províncias canadenses, a literatura mais recente demonstra que a formiga de pavimentação já pode ser encontrada em quase metade desses estados (Steiner et al. 2008, Vanek e Potter 2010, Ellison et al. 2012 www.schoolofants.org).

Descrição (voltar ao topo)

As operárias das formigas de pavimento variam em cores do marrom escuro a quase preto. Os trabalhadores são menores do que outras castas e alcançam tamanhos de 2,75-3,2 mm. Eles são caracterizados por uma cabeça e tórax esculpidos com cristas finas longitudinais, paralelas ou concêntricas (rugas), poços com bordas elevadas ao redor das inserções antenais, antenas 12 segmentadas com clube de três segmentos, um único par de espinhos propodeais e um segmentado & ldquowaist & rdquo (pecíolo e pós-pecíolo) (Fisher e Cover 2007, Ellison et al. 2012).

Cabeça: O clípeo desce perto das antenas, criando uma crista elevada entre a inserção da antena e o aparelho bucal (Fig. 1C) As antenas têm doze segmentos com um clube de três segmentos. As rugas (cristas) seguem paralelas na frente e nas laterais da cabeça. As mandíbulas têm sete dentes.

Figura 1. A) Rugas paralelas (cristas) estendendo-se longitudinalmente na cabeça. B) Antena com 12 segmentos (pontos representando cada segmento). C) Cume característico em relevo na inserção da antenal. D) Clube antenal 3 segmentado. Fotografia de April Noble em www.AntWeb.org.

Tórax e Abdômen: O tórax é esculpido com rugas paralelas (ou curvas concêntricas) (Figura 2) Um par de espinhos se estende do propodeum (o primeiro segmento abdominal que se funde ao tórax). Um dente anteroventral está presente no pedicelo do pecíolo. O pecíolo e o pós-pecíolo são aproximadamente semelhantes em forma (quadrada) e tamanho, com o pós-pecíolo um pouco maior e mais brilhante.

Figura 2. A) Rugas paralelas (cristas) que correm ao longo do tórax. B) O pecíolo tem dois segmentos quadrados. C) Coluna propodeal. D) Dente anteroventral. E) Stinger. Fotografia de Michael Branstetter em www.AntWeb.org.

Picada: Essas formigas têm um ferrão que é modificado e ampliado distalmente em um & lsquoflag & rsquo triangular, provavelmente tornando este apêndice menos eficaz como ferrão defensivo, mas fornecendo mais área de superfície para a aplicação de feromônio residual (Attygale e Morgan 1983) (como visto em Fig. 2E).

Em cidades em Missouri e partes adjacentes de Kansas e Illinois, as espécies intimamente relacionadas Tetramorium tsushimae pode ser encontrado, aparentemente excluindo Tetramorium caespitum onde quer que seja estabelecido. É difícil distinguir esses dois. Trabalhadores de Tetramorium Céspito são geralmente maiores e têm espinhos propodeais mais curtos do que operários de Tetramorium tsushimae. Jovens trabalhadores de Tetramorium tsushimae, ao contrário dos de Tetramorium caespitum, possuem um tórax de cor mais clara em comparação à cabeça e gáster, embora sua aparência se torne mais uniforme à medida que envelhecem (Wild 2014).

Biologia e comportamento (voltar ao topo)

Reprodução e Desenvolvimento

As formigas do pavimento formam grandes colônias, geralmente contendo mais de 10.000 operárias. Como a maioria das formigas, existem castas distintas: uma ou algumas rainhas reprodutivas e um grande número de operárias não reprodutivas. No início do verão, fêmeas e machos reprodutivos alados são produzidos. O acasalamento ocorre durante voos nupciais em que formigas reprodutoras aladas (aladas) deixam colônias e acasalam em enxames. Geralmente, um sexo predomina nos reprodutores produzidos por um ninho específico de formigas de pavimento (Bruder e Gupta 1972). Leva 42-63 dias (em 21-24 e degC) para um ovo fertilizado se desenvolver em uma formiga operária em uma colônia estabelecida, embora o desenvolvimento operário ocorra mais rápido quando uma rainha inicia uma nova colônia (Bruder e Gupta 1972).

Colônias de Tetramorium caespitum são geralmente monogínicos - são iniciados por uma única rainha reprodutiva que realiza toda a reprodução durante a vida dessa colônia - mas ocasionalmente podem ter duas, ou possivelmente mais, rainhas. A maioria dos ninhos ocupa 1,2-4,8 m 2 de área e tem 0,45-0,90 m de profundidade (Bruder e Gupta 1972), com múltiplas entradas de montículos em forma de cratera por ninho. Montes próximos às entradas nem sempre são óbvios, pois são construídos após as chuvas, mas desmoronam lentamente depois disso.

Os trabalhadores recrutam companheiros de ninho para uma fonte de alimento descoberta por meio do uso de feromônios. Isso permite que grandes grupos de trabalhadores processem alimentos volumosos e os tragam de volta para a colônia. Homing direto foi documentado em formigas operárias de Tetramorium Céspito voltando para a colônia com comida. Com base em uma fonte de luz de referência e uma consciência da direção e distância que percorreram, Tetramorium Céspito podem calcular um caminho direto e em linha reta de volta à sua colônia enquanto carregam comida (Shen et al. 1998), tornando-as forrageadoras muito eficientes. As formigas do pavimento são generalistas e sua dieta inclui artrópodes, melada, sementes e pólen. A área média sobre a qual uma colônia de Tetramorium caespitum mantém um território em sua distribuição nativa foi estimado em 43 m 2 (Brian et al. 1967).

Lutas em grande escala (Fig. 3) entre colônias de formigas pavimentadas não relacionadas são comuns na primavera e no início do verão, quando as formigas estão desenvolvendo seus territórios (Ellison et al. 2012).

Figura 3. As formigas do pavimento de colônias vizinhas lutam pelo controle do território. Fotografia: Alexander Wild, www.alexanderwild.com.

Um conhecido parasita social de Tetramorium caespitum colônias, Anergates atratulus, também foi introduzido na América do Norte junto com Tetramorium caespitum. Embora Anergates atratulus é raro, é amplamente distribuído e pode ser encontrado desde a costa leste dos EUA até o extremo oeste do Colorado (Dash e Sanchez 2009).

Várias espécies de pulgões, colêmbolos e ácaros foram encontrados residindo em colônias de formigas de pavimento na América do Norte (Bruder e Gupta 1972). Nicoletiid Thysanura (silverfish) também são comumente encontrados em ninhos desta formiga. Além disso, na faixa introduzida, ninhos de formigas menores como Monomório mínimo e Solenopsis molesta são freqüentemente encontrados perto de ninhos de formigas de pavimento (Bruder e Gupta 1972).

As larvas de borboleta licaenídea micófilas (formigas mutualistas) podem ser encontradas secretando carboidratos em ninhos de formigas de pavimento, fornecendo uma fonte de alimento para as formigas em troca de proteção (Fiedler e Maschwitz 1998).

Habitats (voltar ao topo)

Colônias de formigas de pavimento podem ser encontradas em vários tipos de solo, desde areia até argila. As formigas de pavimentação preferem nidificar em áreas com vegetação mínima (Bruder e Gupta 1972), o que as torna predispostas a favorecer o habitat urbano.

Em sua gama introduzida, Tetramorium Céspito prospera em ambientes modificados por humanos. Em pesquisas de ambientes urbanos onde são encontradas formigas de pavimentação, elas geralmente são responsáveis ​​pela maioria das formigas encontradas em iscas e ao redor de residências (Buczkowski e Richmond, 2012). Essas formigas também são muito resistentes, sendo uma das poucas espécies de formigas que recolonizam uma área após um intenso desenvolvimento humano, como projetos de construção (Buczkowski e Richmond, 2012).

Em uma pesquisa sobre a diversidade de formigas em medianas na cidade de Nova York, Tetramorium Céspito foi considerada a espécie mais abundante (encontrada em 93% das medianas amostradas) e foi mais comum em medianas menores com menos plantas (Pe & # 263arevi & # 263 et al. 2010).

Importância econômica (voltar ao topo)

As formigas de pavimentação são frequentemente consideradas invasoras de casas porque calçadas, passarelas e pátios são o habitat ideal para esses animais. No entanto, não está claro se essas formigas podem infestar casas com consequências prejudiciais ou se trabalhadores curiosos se tornam pragas estéticas quando chegam a residências ou são abundantes em um pátio. Um registro sugere que Tetramorium Céspito podem ser problemáticos porque defendem as pragas de pulgões agrícolas (Merickel e Clark 1994), embora as formigas de pavimento sejam menos protetoras de pulgões do que outras formigas comuns (Katayama e Suzuki 2003). Em Kentucky, Tetramorium césio foram documentados para construir estruturas de proteção feitas de solo em torno de insetos cochonilhas, reduzindo significativamente o número de escamas parasitadas por moscas e aumentando os danos a essas plantas (Vanek e Potter 2010). Ecologicamente, as formigas de pavimento podem excluir competitivamente as formigas nativas dos ambientes urbanos (Lessard e Buddle 2005).

Embora Tetramorium Céspito é uma espécie introduzida, pode ser benéfica em alguns cenários. Um exemplo seria o potencial dessa formiga para impedir a entrada de formigas invasoras mais prejudiciais. Em experimentos de laboratório, trabalhadores de colônias de Tetramorium Céspito destruiu colônias recém-fundadas da formiga de fogo vermelha importada, Solenopsis invicta (King e Phillips 1992). Esse conflito na natureza pode ajudar a impedir a expansão das formigas de fogo para o norte. A formiga pavimentadora também pode ser um importante provedor de serviços ecossistêmicos em ambientes urbanos, dispersando sementes, aerando o solo e reciclando nutrientes.

Gestão (voltar ao topo)

As formigas de pavimentação podem ser pragas incômodas quando entram nas casas e recrutam membros da colônia para produtos alimentares humanos acessíveis ou sobras. A melhor maneira de evitar que as formigas entrem nas casas é localizar e bloquear entradas potenciais e manter as casas limpas com alimentos seguros.

Para obter mais informações sobre o manejo de formigas, consulte este guia: http://edis.ifas.ufl.edu/ig080

Referências selecionadas (voltar ao topo)

  • Attygalle AB, Morgan ED. 1983. Feromônio de trilha da formiga Tetramorium caespitum L. Naturwissenschaften 70: 364-365.
  • Bharti H, Kumar R. 2012. Estudos taxonômicos sobre o gênero Tetramorium Mayr (Hymenoptera, Formicidae) com relato de duas novas espécies e três novos registros, incluindo uma espécie de vagabundo da Índia com uma chave revisada. ZooKeys 207: 11.
  • Brian MV, Elmes GW. 1974. Produção pela formiga Tetramorium caespitum em uma charneca do sul da Inglaterra. The Journal of Animal Ecology 43: 889-893.
  • Bruder KW, Gupta AP. 1972. Biologia da formiga do pavimento, Tetramorium caespitum (Hymenoptera: Formicidae). Annals of the Entomological Society of America 65: 358-367.
  • Buczkowski G, Richmond DS. 2012. O efeito da urbanização na abundância e diversidade de formigas: um exame temporal dos fatores que afetam a biodiversidade. PloS One 7: e41729.
  • Dash ST, Sanchez L. 2009. Novo registro de distribuição da formiga parasita social Anergates atratulus (Schenck, 1852) (Hymenoptera: Formicidae): An IUCN Red-Listed species. Western North American Naturalist 69: 140-141.
  • Ellison AM, Gotelli NJ, Farnsworth EJ, Alpert GD. 2012. Um guia de campo para as formigas da Nova Inglaterra. Yale University Press. 332 p.
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Web Design: Don Wasik, Jane Medley
Número da publicação: EENY-600
Publication Date: September 2014. Revised August 2017.


When Ants Attack: Chemicals That Trigger Aggression In Argentine Ants Synthesized

Experiments led by researchers at the University of California, Berkeley, have demonstrated that normally friendly ants can turn against each other by exploiting the chemical cues they use to distinguish colony-mates from rivals.

The new study, to be published on October 28, in the open-access journal BMC Biology, sheds light on the factors influencing the social behavior of the Argentine ant, Linepithema humile, and provides hope for a new tactic in controlling the spread of this invasive species.

The research was conducted on the highly invasive Argentine ant, but the researchers note that the findings are likely relevant to other types of insects that rely upon chemical signals to identify each other.

"Almost all living organisms use chemical recognition cues to some degree, but it is particularly common among ants and other insects," said evolutionary biologist Neil Tsutsui, UC Berkeley associate professor of environmental science, policy and management and the study's principal investigator. "Surprisingly, it wasn't until this work that the specific chemicals used by Argentine ants to identify each other were isolated and tested."

Native to South America, the Argentine ant has taken hold in numerous countries worldwide, including Australia, Japan and the United States. In California, the ants are pervasive, pushing out native ant species and wreaking ecological havoc along the way. The Argentine ant has been blamed for exacerbating problems with some agricultural crops in the state, and for the decline of the coast horned lizard, which feeds exclusively upon the native ant species decimated by the invader.

In their native habitat, Argentine ants use their aggression to engage in inter-colony warfare with each other as they compete for resources, a behavioral trait that biologists credit for keeping the ants' numbers in check. Colonies tend to be small, typically measuring a few meters to a couple of hundred meters wide.

Biologists say that part of what makes the Argentine ants such successful invaders is that outside their home turf in South America, the fighting among them largely stops, allowing Argentine ant colonies from different regions to band together into a formidable group. Previous research conducted by Tsutsui and others provided evidence that the reason behind this relatively peaceful co-existence is the ants' genetic similarity, suggesting that they are part of the same, vast family. This lack of diversity falls in line with the theory that the invasive ants descended from a few individuals introduced to the new region.

"The striking thing about these Argentine ants in introduced ranges is that -- with few exceptions -- they are essentially functioning as a single, geographically huge supercolony," said Tsutsui. "If you take ants from San Diego and put them next to those from San Francisco, they'll act like they've known each other all their lives. They are part of a massive supercolony that extends hundreds of miles, nearly the entire length of California."

The UC Berkeley researchers worked with study co-authors Robert Sulc and Kenneth Shea from UC Irvine to narrow down and synthesize seven chemical molecules that trigger aggressive behavior among the Argentine ants. They also used two "control" chemicals not linked to fighting behavior. The "enemy" compounds were similar in that they were all long chains of hydrocarbons with one to three methyl groups attached.

Researchers then coated individual worker ants from the same colony with the purified substance. The researchers matched each of the chemically disguised ants with 10 untreated ants, one by one for five minutes each, in a petri dish.

"The 'enemy' chemicals generated significantly greater instances of flared mandibles, biting and other attacking behavior than did the control chemicals," said study co-lead author Ellen van Wilgenburg, a post-doctoral researcher in Tsutsui's lab at UC Berkeley. "We also saw higher levels of aggression when we increased the concentration of the chemicals and when we combined some of the chemicals together."

Despite this finding, Tsutsui cautions that significant barriers must be overcome before a pest-control substance based upon these chemicals is ready for the market. "We are still in the process of understanding how these chemicals control social behaviors in ants," he said. "These are custom chemicals that are very costly to synthesize at this stage. We are still a long way off from having large enough quantities to deploy in the field, or even knowing if these chemicals can control populations in the field."

The other co-lead author of the study is Miriam Brandt, a former post-doctoral researcher from Tsutsui's lab.


Assista o vídeo: O que o Manual do Mundo fez de errado com as Formigas Rainhas! (Agosto 2022).