Harpegnathos saltator

Harpegnathos saltator
Boj dvou mravenců Harpegnathos saltator cruentatus
vědecká klasifikace
Království: Zvířata
Typ: členovci
Třída: Hmyz
četa: Hymenoptera
Podřád: stopkaté břicho
Rodina: Mravenci
Podrodina: Poneriny
Kmen: Ponerini
Rod: Harpegnathos
Pohled: Harpegnathos saltator
Latinský název
Harpegnathos saltator Jerdon , 1851

Logo Wikispecies
Systematika
na Wikispecies

Logo Wikimedia Commons
Obrázky
na Wikimedia Commons

TO JE  583203
NCBI  610380

Harpegnathos saltator  (lat.)  je druh skákavých mravenců (Formicidae) z podčeledi Ponerinae .

Distribuce

Indie a jihovýchodní Asie. Na pevnině se nominátní poddruh, poddruh Harpegnathos saltator taprobanae vyskytuje na ostrově Srí Lanka [1] , poddruh Harpegnathos saltator cruentatus je zaznamenán v Hongkongu a na Filipínách [2] [3] .

Popis

Mravenci, vyznačující se jedinečnou schopností dělat skoky [4] . Jsou asi 10 mm dlouhé, s dlouhými úzkými kusadly. Dělnice a samice mají hnědočernou hlavu, načervenalý řapík a prsa a černé, lesklé, protáhlé břicho. Kusátka, tykadla a nohy jsou žlutooranžové. Poddruhy Harpegnathos saltator cruentatus a Harpegnathos saltator taprobanae mají načervenalou hlavu. U samců je břicho hnědé [5] [2] . Britský zoolog Thomas Jerdon (1811–1872), který jako první popsal tohoto mravence, jej popsal takto: [5]

Dělnice, hlava dlouhá, granulovaná; čelisti se silným zubem u základny směřující dolů a dovnitř a odtud se postupně zužující ke špičce a jemně vroubkované, dlouhé 1-6 palce; hrudní koš sotva rýhovaný; břišní stopka malý, nízký, vejčitý; břicho velmi dlouhé; žihadlo velké; hlava a břicho černohnědé, hrudník a nohy rudé - Délka 3/4 palce.
Tohoto pozoruhodného mravence jsem v Carnatic neviděl. Poprvé jsem to viděl v Tellicherry a následně v dalších částech Malabaru. Nachází se také v zemi Mysore, jak se dozvídám od Mr. Hamilton, nejtalentovanější a nejpracovitější amatérský entomolog.
Dal jsem mu jméno saltator kvůli jeho schopnosti provádět ty nejpřekvapivější skoky, které dělá, když je vystrašen nebo vyrušen. Je velmi bojovný a velmi silně kouše a štípe. Hnízdí si pod zemí, obvykle kolem kořenů nějaké rostliny. Jeho společnost se neskládá z mnoha jedinců. Zdá se, že se živí hmyzem, kterého se často zmocňuje zaživa . [5]

Biologie

Aktivní dravci s velkýma očima. Mraveniště se uspořádají v půdě. Rozdíly mezi královnami a dělnicemi jsou velmi nepatrné a některé dělnice se mohou pářit se samci a snášet vejce jako skutečné královny [6] . Takovým pracovníkům se říká gamergates ( anglicky  gamergates ). Nové kolonie tvoří samotářské královny, které jsou s věkem postupně nahrazovány některými gamergatemi [7] . Pracovníci kontrolují chovné populace a mohou zabít některé Gamerghaty (viz taxoboxová fotka jejich bojů) [8] [9] . Pracovníci mravenci používají poplašný feromon , který obsahuje 4-methyl-3-heptanon, 4-methyl-3-heptanol a isopentyl isopentanoát [10] .

Studie genomu ukázala, že produkce enzymů, které zpomalují stárnutí ( telomeráza a sirtuiny ) se zvyšuje, když se z dělnic stanou vejcorodé královny [11] .

Mravenci provádějí své jedinečné skoky pomocí synchronních pohybů středního a zadního páru nohou. Dokážou skákat 2 cm vysoko a 10 cm na délku [4] . Pracovníci shánějí potravu pouze v chladných ranních a odpoledních hodinách, ve zbytku času je jejich aktivita omezena [12] .

Nové kolonie se zakládají nezávisle na jednotlivých královnách, a když zestárnou, nahradí je několik herních bran. Tato sekundární polygynie se vyznačuje třemi rysy: (1) údaje o chování ukazují, že mladí dělnice se páří se svými bratry, na rozdíl od královen, které se rozptýlí a páří mimo hnízda; (2) kolonie gamergate každoročně produkují samce i samice; (3) kolonie gamergate nevznikají. Toto je zjištěno z nepřímých důkazů: Hnízda H. saltator jsou pro mravence poneriny neobvykle obtížná a kolonie gamergate produkují mnoho mladých královen (prostřednictvím investic do pracovníků). To vede ke zvýšení délky života kolonie, což umožňuje vytvářet složité struktury s malou velikostí kolonie (65 ± 40 dělníků v populaci Západního Ghátu). Tyto životní rysy kontrastují s životní historií jiných ponerinských mravenců, kteří mají královny i gamergate (například v Rhytidoponera confusa jsou hnízda jednoduchá a mají krátkou životnost, gamergates nejsou inbrední a jejich kolonie se mohou dělit, produkují převážně samce) [6] ] .

Vchod do hliněného hnízda má většinou malý kopeček a na noc ho uzavírají mravenci [13] .

V Harpegnathos saltator si dělnice zachovávají svou reprodukční schopnost, která je potlačena feromony královny. Po ztrátě královny je kolonie vystavena sociálním nepokojům s turnajem v souboji antén. Většina dělníků opustí turnaj rychle, zatímco několik dělníků pokračuje v soubojích po celé měsíce a stávají se gamergháty (pseudokrálovny). Časová dynamika sociálního chování a molekulární mechanismy, které jsou základem kastového přechodu a sociální dominance, však zůstávají nejasné. Laboratorní pozorování ukázala, že osud gamergatu je přesně určen 3 dny po začátku turnaje. Porovnáním transkriptomů různých tkání soupeřících a neduelujících dělnic bylo zjištěno, že juvenilní hormon je globálně potlačován, zatímco biosyntéza ovariálního ekdyzonu je v gamergate zvýšena. Molekulární změny v mozku jsou nejčasnějšími prediktory kasty ve srovnání s jinými tkáněmi. Behaviorální a molekulární data tedy naznačují, že navzdory dlouhotrvajícím sociálním otřesům je osud gamergate rychle stanoven, což ukazuje na spolehlivou obnovu sociální struktury [14] [15] .

Gamergates se zříkají běžných pracovních úkolů, jako je shánění potravy, kladení vajec, a projevují dominantní chování vůči pracovníkům. Tento behaviorální přechod je doprovázen 5násobným zvýšením délky života, rekonfigurací genové exprese a složení mozkových buněk a neurohormonálními změnami [16] [17] [18] [19] . Například dospělí gamergates a pasači mají různé hladiny terpenoidního juvenilního hormonu III (JH3) a ekdysteroidního hormonu 20-hydroxyecdysonu (20E) [20] .

Pomocí sociálních a molekulárních manipulací s živými mravenci a kultivovanými mravenčími neurony se v roce 2021 ukázalo, že ekdyson a juvenilní hormon zprostředkovávají molekulární a funkční rozdíly v mozcích dělníků a hráčů a směrují transkripční represor Kr-h1 na různé cílové geny. Vyčerpání Kr-h1 v mozku způsobuje derepresi „společensky nepřijatelných“ genů: geny gamergate byly upregulovány u pracovníků, zatímco geny pracovníků byly upregulovány u gamergate. Na fenotypové úrovni má ztráta Kr-h1 za následek chování specifické pro pracovníky u gamergate a rysy specifické pro gamergate u pracovníků. Autoři dospěli k závěru, že Kr-h1 je transkripční faktor, který udržuje určité mozkové stavy nastolené v reakci na sociálně regulované hormony [21] .

Taxonomie

Druh byl poprvé popsán v roce 1851 jako součást rodu Harpegnathos . V roce 1858 jej Frederick Smith zařadil do rodu Drepanognathus , ale již v roce 1861 jej Julius Roger [22] a poté v roce 1900 Auguste Forel opět vrátili do rodu Harpegnathos [23] . Existuje několik poddruhů: [24] [25]

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Forel A. 1909. Études myrmécologiques en 1909. Fourmis de Barbarie et de Ceylan. Nidification des Polyrhachis . Býk. soc. Vaudoise Sci. Nat. 45: 369-407 (strana 392, popis dělnic a královen)
  2. ↑ 1 2 3 4 Smith F. Katalog blanokřídlého hmyzu ve sbírce Britského muzea. Část VI. Formicidae. - Londýn: Britské muzeum, 1858. - S. 82. - 216 s. p.
  3. ↑ Guénard, B.; Dunn, RR 2012. Kontrolní seznam mravenců z Číny. Zootaxa 3358:1-77.
  4. ↑ 1 2 C. Baroni Urbani, GS Boyan, A. Blarer, J. Billen & TM Musthak Ali. Nový mechanismus pro skákání u indického mravence Harpegnathos saltator (Jerdon) (Formicidae, Ponerinae)  (anglicky)  // Experientia  : journal. - 1994. - Sv. 50 . - str. 63-71 . - doi : 10.1007/BF01992052 .
  5. ↑ 1 2 3 T. C. Jerdon. Katalog druhů mravenců nalezených v jižní Indii  (anglicky)  // Madras Journal of Literature and Science: journal. - 1851. - Sv. 17 . - str. 103-127 .
  6. ↑ 1 2 Peeters C., Liebig J., Hölldobler B. Pohlavní rozmnožování jak královnami, tak dělnicemi u ponerního mravence Harpegnathos saltator  //  Insectes Sociaux : časopis. - 2000. - Sv. 47 . - str. 325-332 . - doi : 10.1007/PL00001724 .
  7. ↑ Liebig J., Poethke HJ Životnost královny a dlouhověkost kolonie u mravence Harpegnathos saltator  (anglicky)  // Ekologická entomologie  : časopis. - 2004. - Sv. 29 . - S. 203-207 . - doi : 10.1111/j.1365-2311.2004.00583.x .
  8. ↑ J. Liebig, C. Peeters & Bert Hölldobler . Pracovní policie omezuje počet reprodukčních orgánů u ponerinského mravence  (anglicky)  // Proc. R. Soc. Londýn  : časopis. - 1999. - Sv. 266 . - S. 1865-1870 . - doi : 10.1098/rspb.1999.0858 . Archivováno z originálu 19. července 2011.
  9. ↑ R. R. do Nascimento, J. Billen & E. D. Morgan. Exokrinní sekrece skákavého mravence Harpegnathos saltator   // Srovnávací biochemie a fyziologie : časopis. - 1993. - Sv. 104B . - S. 505-508 . Archivováno z originálu 2. září 2009.
  10. ↑ Blum, MS, T. M. Musthak Ali, T. H. Jones & R. R. Snelling. Identifikace chemického uvolňovače poplašného chování pro pracovníky harpegnatského saltatoru Jerd. (Hymenoptera, Formicidae)  (anglicky)  // Memorabilia Zoologica: journal. - 1994. - Sv. 48 . - str. 17-22 .
  11. ↑ Roberto Bonasio, Guojie Zhang, Chaoyang Ye, Navdeep S. Mutti, Xiaodong Fang, Nan Qin, Greg Donahue, Pengcheng Yang, Qiye Li, Cai Li, Pei Zhang, Zhiyong Huang, Shelley L. Berger, Danny a Reinberg, Jun Wang Jürgen Liebig. Genomické srovnání mravenců Camponotus floridanus a Harpegnathos saltator  (anglicky)  // Science  : journal. - 2010. - Sv. 329 , č.p. 5995 . - S. 1068-1071 . - doi : 10.1126/science.1192428 .
  12. ↑ Shivashankar, T.; HC Sharathchandra & GK Veeresh. Potravní aktivita a teplotní vztahy u ponerinského mravence Harpegnathos saltator Jerdon (Formicidae)  (anglicky)  // Proc. indický akad. sci. Anim. sci. : časopis. - 1989. - Sv. 98 , č. 5 . - S.: 367-372 . - doi : 10.1007/BF03179963 .
  13. ↑ Peeters, C., B. Hölldobler, M. Moffett a T. M. Musthak Ali. Tapety a propracovaná architektura hnízda v ponerinském mravenci Harpegnathos saltator . (anglicky)  // Insectes Sociaux: journal. - 1994. - Sv. 41 . - str. 211-218 . - doi : 10.1007/BF01240479 .
  14. ↑ Comzit Opachaloemphan et al. Časné behaviorální a molekulární události vedoucí ke změně kasty u mravence Harpegnathos  //  Genes & Development: journal. - 2021. - ISSN 1549-5477 . - doi : 10.1101/gad.343699.120 . (Comzit Opachaloemphan, Giacomo Mancini, Nikos Konstantinides, Apurva Parikh, Jakub Mlejnek, Hua Yan, Danny Reinberg a Claude Desplan)
  15. ↑ V soubojích mravenců soutěžících o to, kdo se stane královnou, chování a molekulární podněty rychle určují, kdo vyhraje Archivováno 10. března 2021 na Wayback Machine . eurekalert.org
  16. ↑ Ghaninia M., Haight K., Berger SL, Reinberg D., Zwiebel LJ, Ray A., Liebig J. 2017. Chemosenzorická senzitivita odráží reprodukční stav u mravence Harpegnathos saltator. vědecké zprávy. 2017; 7: 3732. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03964-7
  17. ↑ Gospocic J., Shields EJ, Glastad KM, Lin Y., Penick CA, Yan H., Mikheyev AS, Linksvayer TA, Garcia BA, Berger SL et al. 2017. Neuropeptid Corazonin kontroluje sociální chování a kastovní identitu u mravenců. buňka. 2017; 170: 748-759.e12 https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.07.014
  18. ↑ Penick CA, Brent CS, Dolezal K., Liebig J. 2014. Neurohormonální změny spojené s ritualizovaným bojem a vytvořením reprodukční hierarchie u mravence Harpegnathos saltator . J. Exp. Biol. 2014; 217: 1496-1503. https://doi.org/10.1242/jeb.098301
  19. ↑ Sheng L., Shields EJ, Gospocic J., Glastad KM, Ratchasanmuang P., Berger SL, Raj A., Little S., Bonasio R. 2020. Social reprogramming in ants indukuje longevity-associated glia remodeling. sci. Adv. 2020; 6: eaba9869 https://doi.org/10.1126/sciadv.aba9869
  20. ↑ Penick CA, Liebig J., Brent CS 2011. Reprodukce, dominance a kasta: endokrinní profily královen a dělnic mravence Harpegnathos saltator . Journal of Comparative Physiology A. Neuroethol. Sens. Nervové chování. fyziol. 2011; 197: 1063-1071 https://doi.org/10.1007/s00359-011-0667-0
  21. ↑ Janko Gospocic, Karl M. Glastad, Lihong Sheng, Emily J. Shields, Shelley L. Berger, Roberto Bonasio. 2021. Kr-h1 udržuje odlišné kastovně specifické neurotranskriptomy v reakci na sociálně regulované hormony. Cell, 4. listopadu 2021 https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.006
  22. ↑ Roger J. 1861. Die Ponera -artigen Ameisen (Schluss). Berliner Entomologische Zeitschrift 5:1-54.
  23. ↑ Forel A. 1900. Les Formicides de l'Empire des Indes et de Ceylan. Část VI. Journal of the Bombay Natural History Society 13:52-65.
  24. ↑ Harpegnathos saltator  . itis.gov. Získáno 11. března 2011. Archivováno z originálu 14. července 2012.
  25. ↑ 1 2 Donisthorpe H. 1937. Nový druh Harpegnathos Jerd., s některými poznámkami o rodu, a další známé druhy (Hym. Formicidae). Entomologův měsíčník. 73: 196-201 (strana 198, odrůda taprobanae saltator )

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Taxonomie