危险事业:蚂蚁皇后如何预防殖民地基金会的疾病

发表在BMC进化生物学发现在共同创立新的殖民地时,蚂蚁皇后可能会埋葬其他皇后,以避免真菌感染。这种行为通常与工人有关,与蚂蚁皇后的典型观点形成对比,他们通常专注于繁殖而不是冒险的任务。

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当大多数人想到蚂蚁皇后时,他们可能会拥有君主的形象,往往受到女儿,无菌工人的保护。与执行所有艰巨和危险任务的工人不同,女王保持安全,深处是她的巢穴的地下掩体。她将在那里生活,也许只有几十年(当前的记录约为30年),每天产下数百个鸡蛋,同时被一群工人喂食和清洗。

但是,蚂蚁皇后的生活通常不会以这种方式开始。实际上,大多数皇后人甚至在抚养第一批工人之前可能会死。这是因为由成熟的蚂蚁菌落产生的新皇后必须离开父母巢才能找到新的巢穴。

据估计,只有不到1%的皇后生存了第一年。

在此过程中,许多创始皇后的皇后属于鸟类,蜘蛛和其他殖民地的工人,以及从土壤引起疾病和死亡的细菌和真菌感染。此外,由于他们不觅食,他们必须分解自己的身体组织才能养活自己和育雏,直到工人出现为止,使饥饿成为可能。

年轻的殖民地也有被大型殖民地袭击的风险,这会偷走他们的育雏并杀死女王。结果,据估计,只有不到1%的皇后人实际上生存了第一年。

一个合资机构

为了提高他们的生存机会,一些皇后会发现一个殖民地与其他巢穴无关的皇后区。被称为共同创立的行为被认为是有益的,因为一对皇后可能会比单个女王更快地抚养工人,从而使他们具有竞争优势。然而,共同创建背后的确切原因是辩论,这可能只是人满为患和争夺最佳巢穴场所的结果。

然而,自从皇后为死亡而战以控制巢的工人之后,共同创立仍然存在其缺点。此外,在此之前,如果联合创始人生病并死亡,共同创立的人可能会增加女王感染的风险。在成熟的菌落中,死亡和/或感染的巢穴很快从巢中移​​走, 或者被工人摧毁。这些“承诺”行为使巢穴保持清洁,并防止疾病传播。在没有工人的情况下,共同创立的皇后如何克服这个问题?

死去的女王感染了病原真菌metarhizium。绿色的“块”是传染性真菌孢子的密集包装。

我们着手在我们最近的最近回答这个问题BMC进化生物学文章,使用普通黑园蚂蚁和通才真菌病原体的皇后。在我们的第一个实验中,我们进行了选择测试,以查看皇后区是否面对单独建立殖民地或与她体内携带传染性真菌孢子的皇后相处,避免病原体暴露于病原体。作为控制,另一组皇后人可以选择单独发现或与虚假治疗的女王一起发现。

尽管有病原体暴露的皇后筑巢的风险,但我们发现在我们所有的治疗组中,共同创建的人数都很高(约60%),这表明避免病原体暴露的皇后不是皇后区用于减少其减少其的机制联合创始人感染感染的风险。

在第二次实验中,我们将皇后与病原体暴露或假治疗的女王配对,在封闭或开放的巢中 - 后者的孔有一个向小舞台打开的孔。一旦病原体暴露的皇后开始死亡感染,我们就会冻结对照组中的皇后,以了解幸存的皇后如何对感染和未感染的尸体反应。

在实验中绘制了新鲜收集的皇后皇后的销售以识别。
在实验中绘制了新鲜收集的皇后皇后的销售以识别。

奇怪的事业

我们发现幸存的皇后执行了行为。也就是说,尸体被咬成碎片,埋在露天的巢中,完全从巢中移走。

我们发现幸存的皇后执行了行为。也就是说,尸体被咬成碎片,埋在露天的巢中,完全从巢中移走。有趣的是,尽管皇后在真菌病原体变得传染性之前进行了这些行为(从尸体中生长出来),但皇后似乎不太可能直接应对感染的存在,因为未感染的尸体的治疗完全相同。

因此,皇后似乎以预防行为进行行为,即在尸体上有任何疾病迹象之前。从女王的角度来看,将所有尸体视为同样有风险是有意义的,因为等到病原体生长可能为时已晚,无法防止疾病传播。的确,我们发现将尸体咬成碎片并将其埋葬会大大降低皇后在真菌出现时从尸体中感染致命感染的风险,这大概是因为埋葬阻止了真菌孢子的传播。换句话说,执行行为改善了创始皇后的生存。

我们的工作表明,与仅专注于繁殖并避免所有冒险任务的蚂蚁皇后的典型观点相反,皇后人可以在缺乏工人为他们这样做时执行复杂的行为来保护自己。实际上,有一些蚂蚁皇后被认为是进化上的基础物种,在殖民地基金会期间仍然觅食。此外,未能交配并留在父母巢中的皇后开始像工人一样行事,甚至会在巢外觅食。

了解这种行为灵活性及其基本的遗传机制,可以为使女王成为女王的原因以及在社会昆虫中独立的女王和工人种姓的演变提供有趣的见解。

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评论

尼基尔·萨马亚姆(Nikhil Samayam)

这是一篇易于阅读的文章,有效地使我是一名高中生的普通学生,可以了解女王蚂蚁所做的有趣的事情。感谢您完成这项研究,并很高兴您能够发布结果。

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