Harpegnathos saltator

Harpegnathos saltator
Lupta a două furnici Harpegnathos saltator cruentatus
clasificare stiintifica
Regatul: Animale
Tip de: artropode
Clasă: Insecte
Echipă: himenoptere
Subordine: burtă pândită
Familie: Furnicile
Subfamilie: Ponerinele
Trib: Ponerini
Gen: Harpegnathos
Vedere: Harpegnathos saltator
nume latin
Harpegnathos saltator Jerdon , 1851

Logo-ul Wikispecies
Sistematică
la Wikispecies

Sigla Wikimedia Commons
Imagini
la Wikimedia Commons

ESTE  583203
NCBI  610380

Harpegnathos saltator  (lat.)  este o specie de furnici săritoare (Formicidae) din subfamilia Ponerinae .

Distribuție

India și Asia de Sud-Est. Pe continent, subspecia nominalizată, subspecia Harpegnathos saltator taprobanae se găsește pe insula Sri Lanka [1] , subspecia Harpegnathos saltator cruentatus este înregistrată în Hong Kong și Filipine [2] [3] .

Descriere

Furnicile, care se remarcă prin capacitatea unică de a face sărituri [4] . Au aproximativ 10 mm lungime, cu mandibule lungi și înguste. Lucrătorii și femelele au capul negru-maroniu, pețiolul și sânul roșiatic și abdomenul negru, strălucitor, alungit. Mandibulele, antenele și picioarele sunt gălbui-portocalii. Subspeciile Harpegnathos saltator cruentatus și Harpegnathos saltator taprobanae au capul roșcat. La bărbați, abdomenul este maro [5] [2] . Zoologul britanic Thomas Jerdon (1811–1872), care a descris pentru prima dată această furnică, a descris-o astfel: [5]

Muncitor, cap lung, granulat; fălcile cu un dinte puternic în apropierea bazei îndreptate în jos și înăuntru, și de aici se îngustează treptat până la vârf și fin zimțate, lungime de 1-6 inch; torace abia canelat; pedicul abdominal mic, jos, oval; abdomen foarte lung; intepatura mare; capul și abdomenul maro negricios, toracele și picioarele rufe - Lungime 3/4 de inch.
Nu am văzut această furnică remarcabilă în Carnatic. L-am văzut prima dată la Tellicherry și, ulterior, în alte părți din Malabar. Se găsește și în țara Mysore, așa cum învăț de la dl. Hamilton, un entomolog amator cel mai talentat și harnic.
I-am dat numele de saltator pentru puterea sa de a face cele mai surprinzătoare sărituri pe care le face atunci când este alarmat sau deranjat. Este foarte luptător și mușcă și înțepă foarte sever. Își face cuibul sub pământ, în general în jurul rădăcinilor unor plante. Societatea sa nu este formată din mulți indivizi. Se pare că se hrănește cu insecte, pe care adesea le prinde viu . [5]

Biologie

Prădători activi cu ochi mari. Furnicile se aranjează în sol. Diferențele dintre mătci și lucrătoare sunt foarte mici și unele lucrătoare se pot împerechea cu masculi și pot depune ouă ca adevăratele matci [6] . Astfel de lucrători sunt numiți gamergates ( în engleză  gamergates ). Noile colonii formează matci solitare, care sunt înlocuite treptat de unele gamergate odată cu vârsta [7] . Muncitorii controlează populațiile de reproducție și pot ucide unii Gamerghats (vezi fotografia din taxobox cu ei luptă) [8] [9] . Furnicile lucrătoare folosesc un feromon de alarmă care conține 4-metil-3-heptanonă, 4-metil-3-heptanol și izopentanoat de izopentil [10] .

Un studiu al genomului a arătat că producția de enzime care încetinesc îmbătrânirea ( telomeraza și sirtuinele ) crește atunci când lucrătoarele devin mătci ovipare [11] .

Furnicile își fac săriturile unice cu ajutorul mișcărilor sincrone ale perechii de picioare mijlocii și posterioare. Pot sări 2 cm înălțime și 10 cm lungime [4] . Muncitorii nutrec decât în ​​orele răcoroase de dimineață și după-amiază, în restul timpului activitatea lor este redusă [12] .

Noile colonii sunt fondate independent de mătcile singure, iar când îmbătrânesc, sunt înlocuite cu mai multe gamergate. Această poliginie secundară se distinge prin trei trăsături: (1) datele comportamentale arată că tinerele muncitoare se împerechează cu frații lor, spre deosebire de mătcile, care se împrăștie și se împerechează în afara cuiburilor; (2) coloniile gamergate produc anual atât masculi, cât și femele; (3) coloniile gamergate nu înmuguresc. Acest lucru se constată din dovezi circumstanțiale: cuiburile de H. saltator sunt neobișnuit de dificile pentru furnicile ponerine, iar coloniile de gamergate produc multe regine tinere (prin investiții în muncitoare). Acest lucru duce la o creștere a duratei de viață a coloniei, ceea ce face posibilă crearea de structuri complexe cu o dimensiune mică a coloniei (65 ± 40 de lucrători în populația Ghats de Vest). Aceste trăsături de viață contrastează cu istoria vieții altor furnici ponerine care au atât matci, cât și gamergate (de exemplu, în Rhytidoponera confusa cuiburile sunt simple și de scurtă durată, gamergates nu sunt consangvinizate, iar coloniile lor se pot împărți, producând în principal masculi) [6] ] .

Intrarea în cuibul de pământ are de obicei o movilă mică și este închisă de furnici noaptea [13] .

În Harpegnathos saltator , muncitoarele își păstrează capacitatea de reproducere, care este suprimată de feromonii de matcă. După pierderea reginei, colonia este supusă tulburărilor sociale cu un turneu de duel în antenă. Majoritatea lucrătorilor părăsesc turneul rapid, în timp ce câțiva lucrători continuă să se duelească luni de zile și devin gamerghats (pseudo-regine). Cu toate acestea, dinamica temporală a comportamentului social și mecanismele moleculare care stau la baza tranziției castei și dominației sociale rămân neclare. Observațiile de laborator au arătat că soarta gamergat-ului este determinată cu exactitate la 3 zile după începerea turneului. Comparând transcriptomurile diferitelor țesuturi ale lucrătorilor care se duelează și care nu se duelează, s-a constatat că hormonul juvenil este suprimat la nivel global, în timp ce biosinteza ecdizonei ovariane este crescută în gamergate. Modificările moleculare din creier sunt cei mai timpurii predictori ai castei în comparație cu alte țesuturi. Astfel, datele comportamentale și moleculare indică faptul că, în ciuda tulburărilor sociale prelungite, soarta gamergate-ului este rapid stabilită, indicând o restabilire fiabilă a structurii sociale [14] [15] .

Gamergates renunță la sarcini normale de lucru, cum ar fi hrana, depunerea ouălor și prezintă un comportament dominant față de muncitori. Această tranziție comportamentală este însoțită de o creștere de 5 ori a duratei de viață, reconfigurarea expresiei genelor și a compoziției celulare a creierului și modificări neurohormonale [16] [17] [18] [19] . De exemplu, gamergates maturi și lucrătorii furajatori au niveluri diferite ale hormonului juvenil terpenoid III (JH3) și hormonului ecdisteroid 20-hidroxiecdizonă (20E) [20] .

Folosind manipulări sociale și moleculare cu furnici vii și neuroni de furnici de cultură, s-a demonstrat în 2021 că ecdysone și hormonul juvenil mediază diferențele moleculare și funcționale în creierul lucrător și gamergate și direcționează represorul transcripțional Kr-h1 către diferite gene țintă. Epuizarea Kr-h1 în creier provoacă dereprimarea genelor „inacceptabile din punct de vedere social”: genele gamergate au fost reglate în sus la lucrători, în timp ce genele lucrătoare au fost reglate în sus la gamergate. La nivel fenotipic, pierderea Kr-h1 are ca rezultat comportamente specifice lucrătorilor în gamergate și trăsături specifice gamergate la lucrători. Autorii au concluzionat că Kr-h1 este un factor de transcripție care menține anumite stări ale creierului stabilite ca răspuns la hormonii reglați social [21] .

Taxonomie

Specia a fost descrisă pentru prima dată în 1851 ca parte a genului Harpegnathos . În 1858, Frederick Smith l- a inclus în genul Drepanognathus , dar deja în 1861 Julius Roger [22] și apoi în 1900 Auguste Forel a returnat-o din nou genului Harpegnathos [23] . Există mai multe subspecii: [24] [25]

Note

  1. ↑ 1 2 Forel A. 1909. Études myrmécologiques en 1909. Fourmis de Barbarie et de Ceylan. Nidification des Polyrhachis . Taur. soc. Vaudoise Sci. Nat. 45: 369-407 (pagina 392, descrierea lucrătoarelor și a reginelor)
  2. ↑ 1 2 3 4 Smith F. Catalogul insectelor himenoptere din colecția Muzeului Britanic. Partea a VI-a. Formicidae. - Londra: British Museum, 1858. - P. 82. - 216 p. p.
  3. ↑ Guénard, B.; Dunn, RR 2012. O listă de verificare a furnicilor din China. Zootaxa 3358:1-77.
  4. ↑ 1 2 C. Baroni Urbani, GS Boyan, A. Blarer, J. Billen & TM Musthak Ali. Un mecanism nou pentru sărituri în furnica indiană Harpegnathos saltator (Jerdon) (Formicidae, Ponerinae)  (engleză)  // Experientia  : journal. - 1994. - Vol. 50 . - P. 63-71 . - doi : 10.1007/BF01992052 .
  5. ↑ 1 2 3 T. C. Jerdon. Un catalog al speciilor de furnici găsite în sudul Indiei  (engleză)  // Madras Journal of Literature and Science: journal. - 1851. - Vol. 17 . - P. 103-127 .
  6. ↑ 1 2 Peeters C., Liebig J., Hölldobler B. Reproducerea sexuală atât de către regine, cât și de către lucrătoare la furnica ponerine Harpegnathos saltator  //  Insectes Sociaux : revista. - 2000. - Vol. 47 . - P. 325-332 . - doi : 10.1007/PL00001724 .
  7. ↑ Liebig J., Poethke HJ Queen lifespan and colony longevity in the furnica Harpegnathos saltator  (engleză)  // Ecological Entomology  : journal. - 2004. - Vol. 29 . - P. 203-207 . - doi : 10.1111/j.1365-2311.2004.00583.x .
  8. ↑ J. Liebig, C. Peeters și Bert Hölldobler . Poliția lucrătorilor limitează numărul de reproducători într-o furnică ponerine  (engleză)  // Proc. R. Soc. Londra  : revista. - 1999. - Vol. 266 . - P. 1865-1870 . - doi : 10.1098/rspb.1999.0858 . Arhivat din original pe 19 iulie 2011.
  9. ↑ R. R. do Nascimento, J. Billen & E. D. Morgan. Secrețiile exocrine ale furnicii săritoare Harpegnathos saltator   // Biochimie și fiziologie comparată : revista. - 1993. - Vol. 104B . - P. 505-508 . Arhivat din original pe 2 septembrie 2009.
  10. ↑ Blum, MS, T. M. Musthak Ali, T. H. Jones și R. R. Snelling. Identificarea unui eliberator chimic de comportament de alarmă pentru lucrătorii de la Harpegnathos saltator Jerd. (Hymenoptera, Formicidae)  (engleză)  // Memorabilia Zoologica: journal. - 1994. - Vol. 48 . - P. 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 Reinberg, Jun Wang și Jurgen Liebig. Comparația genomică a furnicilor Camponotus floridanus și Harpegnathos saltator  (engleză)  // Știință  : jurnal. - 2010. - Vol. 329 , nr. 5995 . - P. 1068-1071 . - doi : 10.1126/science.1192428 .
  12. ↑ Shivashankar, T.; HC Sharathchandra și GK Veeresh. Activitatea de hrănire și relațiile de temperatură la furnica ponerine Harpegnathos saltator Jerdon (Formicidae)  (engleză)  // Proc. Indian Acad. sci. Anim. sci. : revista. - 1989. - Vol. 98 , nr. 5 . - P.: 367-372 . - doi : 10.1007/BF03179963 .
  13. ↑ Peeters, C., B. Hölldobler, M. Moffett și T. M. Musthak Ali. Tapet și arhitectură elaborată a cuibului în furnica ponerine Harpegnathos saltator . (engleză)  // Insectes Sociaux: journal. - 1994. - Vol. 41 . - P. 211-218 . - doi : 10.1007/BF01240479 .
  14. ↑ Comzit Opachaloemphan și colab. Evenimente comportamentale și moleculare timpurii care duc la schimbarea de castă la furnica 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 și Claude Desplan)
  15. ↑ În duelul furnicilor care luptă pentru a deveni regină, indicii comportamentale și moleculare determină rapid cine va câștiga Arhivat 10 martie 2021 la Wayback Machine . eurekalert.org
  16. ↑ Ghaninia M., Haight K., Berger SL, Reinberg D., Zwiebel LJ, Ray A., Liebig J. 2017. Chemosensory sensitivity reflects reproductive status in the furnica Harpegnathos saltator. rapoarte științifice. 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 și colab. 2017. Neuropeptida Corazonin controlează comportamentul social și identitatea de castă la furnici. celulă. 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. Modificări neurohormonale asociate cu lupta ritualizată și formarea unei ierarhii reproductive în furnica 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. Reprogramarea socială la furnici induce remodelarea gliei asociată longevității. sci. Adv. 2020; 6: eaba9869 https://doi.org/10.1126/sciadv.aba9869
  20. ^ Penick CA, Liebig J., Brent CS 2011. Reproducere, dominanță și castă: profile endocrine ale reginelor și lucrătoarelor furnicii Harpegnathos saltator . Journal of Comparative Physiology A. Neuroethol. Sens. Comportamentul neuronal. fiziol. 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 menține neurotranscriptomi specifici de castă ca răspuns la hormonii reglați social. Cell, 04 noiembrie 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. Partea a VI-a. Jurnalul Societății de Istorie Naturală din Bombay 13:52-65.
  24. ↑ Harpegnathos saltator  . itis.gov. Preluat la 11 martie 2011. Arhivat din original la 14 iulie 2012.
  25. ↑ 1 2 Donisthorpe H. 1937. O nouă specie de Harpegnathos Jerd., cu câteva remarci asupra genului, și alte specii cunoscute (Hym. Formicidae). Revista lunară a entomologului. 73: 196-201 (pag. 198, soiul taprobanae saltator )

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Taxonomie