|
Добавлено 12-9-2022
|
|
Supercolonies of ants (Hymenoptera: Formicidae): ecological patterns, behavioural processes and their implications for social evolution
|
|
Heikki Helanterä 1
E-mail:
1 - Ecology and Genetics Research Unit, POB 3000, FI-900014 University of Oulu, Finland
Supercolonies of ants (Hymenoptera: Formicidae): ecological patterns, behavioural processes and their implications for social evolution
|
|
"Myrmecological News"
2022,
32: 1-22 doi: 10.25849/myrmecol.news_032:001
|
|
|
Крупная монографическая работа с обзором суперколониальных муравьёв. Суперколонии муравьев - это, возможно, самые большие сообщества не связанных с человеком животных, в самых больших из которых насчитывается несколько миллионов особей и тысячи гнезд, а инвазивные виды даже пересекают океаны. Суперколонии конвергентно эволюционировали в нескольких группах муравьев, и все они имеют синдром ключевых особенностей. Во-первых, их колонии распространяются путем почкования, что приводит к обширной полидомии и межгнездовому перемещению особей. Во-вторых, локальное спаривание и привлечение королев приводит к обширной полигинии. Их экологическое доминирование очевидно, но их эволюционное поддержание загадочно из-за низкого родства среди сотрудничающих особей и отсутствия четкой функциональной организации над локальными полидомными единицами.
В этом обзоре дается многоуровневый взгляд на социальную эволюцию суперколоний с точки зрения инклюзивной приспособленности с изложением ключевых поведенческих, экологических и генетических процессов, а также открытых вопросов. Такое рассмотрение кооперации и конкуренции от генного уровня до уровня популяций суперколоний необходимо для понимания истории и будущего суперколоний.
Суперколонии муравьев - это обширные сети гнезд без территориальных границ, являются, пожалуй, самыми массовыми сообществами животных, не считая глобальной человеческой сети. Как и многое другое в мирмекологии, их внимание было привлечено в основополагающих работах Эдварда О. Уилсона и Берта Хёльдоблера, которые отметили, что некоторые вторично полигинные колонии, то есть колонии, которые принимают дополнительных королев из собственного женского потомства, живут в популяциях, в которых "не существует границ колоний, а местные популяции состоят из сетей сообщающихся скоплений рабочих, расплода и фертильных королев" (Hölldobler & Wilson 1977). Это определяет униколониальный (Wilson 1971) или суперколониальный (Gris & Cherix 1977) образ жизни и его ключевые особенности: обширные многогнездовые колонии, в которых рабочие, расплод и королевы свободно перемещаются между соседними гнездами, иногда на расстояние нескольких километров, так что особи с противоположных концов огромной и, возможно, географически прерывистой колонии идентифицируют друг друга как членов колонии. Спаривание и привлечение королев происходит локально, что приводит к обширной вторичной полигинии, а новые гнезда образуются путем почкования, что приводит к полидомии.
Суперколониальные муравьи, в том или ином виде, отмечены в 4 подсемействах и 20 родах: Linepithema, Tapinoma, Technomyrmex (Dolichoderinae), Formica, Anoplolepis, Cataglyphis, Lasius, Lepisiota, Nylanderia, Paratrechina, Polyrhachis (Formicinae), Cardiocondyla, Monomorium, Myrmica, Pheidole, Solenopsis, Tetramorium, Trichomyrmex, Wasmannia (Myrmicinae), Pseudomyrmex (Pseudomyrmicinae).
Одна из крупнейших суперколоний муравьёв найдена в Японии. Это суперколония Formica yessensis Wheeler, 1913 на острове Хоккайдо. Она содержит > 45,000 гнезд, > 300,000,000 рабочих, и > 1,000,000 маток (Higashi 1976). Размер самой крупной суперколонии Аргентинского муравья Linepithema humile (инвазивный вид проникший из Южной Америки в Европу) не поддаётся подсчёту, так как она простирается по всему Средиземноморскому побережью Испании, Франции и Италии.
Myrmica, Formica, Lasius,
Pheidole, Camponotus Leptothorax
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| |
-
Berville, L., Blight, O., Renucci, M., Hefetz, A. & Provost, E. 2013: A peaceful zone bordering two Argentine ant (Linepithema humile) supercolonies. – Chemoecology 23: 213-218.
-
Castro-Cobo, S., Blight, O., Espadaler, X. & Angulo, E. 2021: Long-term spread of Argentine ant (Hymenoptera: Formicidae) European supercolonies on three Mediterranean islands. – Myrmecological News 31: 185-200
-
Drescher, J., Blüthgen, N., Schmitt, T., Bühler, J. & Feldha ar, H. 2010: Societies drifting apart? Behavioural, genetic and chemical differentiation between supercolonies in the yellow crazy ant Anoplolepis gracilipes. – Public Library of Science One 5: art. e13581
-
Giraud, T., Pedersen, J.S. & Keller, L. 2002: Evolution of supercolonies: the Argentine ants of southern Europe. – Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99: 6075-6079.
-
Gris, G. & Cherix, D. 1977: Les grandes colonies de fourmis des bois du Iura (groupe Formica rufa). – Mitteilungen der Schweizerischen Entomologischen Gesellschaft 50: 249-250.
-
Helanterä, H. 2009: Do unicolonial wood ants favor kin? – Journal of Biology 8: art. 56.
-
Helanterä, H. 2016: An organismal perspective on the evolution of insect eocieties. – Frontiers in Ecology and Evolution 4: art. 6.
-
Helanterä, H. & d’Ettorre, P. 2015: A comparative study of egg recognition signature mixtures in Formica ants. – Evolution 69: 520-529.
-
Helanterä, H., Strassmann, J.E., Carrillo, J. & Queller, D.C. 2009: Unicolonial ants: where do they come from, what are they and where are they going? – Trends in Ecology & Evolution 24: 341-349.
-
Helanterä, H. & Sundström, L. 2007: Worker reproduction in Formica ants. – The American Naturalist 170: 13-25.
-
Helanterä, H. & Uller, T. 2014: Neutral and adaptive explanations for an association between caste biased gene expression and rate of sequence evolution. – Frontiers in Genetics 5: art. 297.
-
Higashi, S. 1976: Nest proliferation by budding and nest growth pattern in Formica (Formica) yessensisin Ishikari shore. – Journal of Faculty of Science Hokkaido University Series VI Zoology 20: 359-389.
-
Hölldobler, B. & Wilson, E.O. 1977: The number of queens: an important trait in ant evolution. – Naturwissenschaften 64: 8-15.
-
Huszár, D.B., Larsen, R.S., Carlsen, S., Boomsma, J.J. & Pedersen, J.S. 2014: Convergent development of ecological, genetic, and morphological traits in native supercolonies of the red ant Myrmica rubra. – Behavioral Ecology and Sociobiology 68: 1859-1870.
-
Jaquiéry, J., Vogel, V. & Keller, L. 2005: Multilevel genetic analyses of two European supercolonies of the Argentine ant, Linepithema humile. – Molecular Ecology 14: 589-598.
-
Kennedy, P., Uller, T. & Helanterä, H. 2014: Are ant supercolonies crucibles of a new major transition in evolution? – Journal of Evolutionary Biology 27: 1784-1796.
-
Moffett, M.W. 2012: Supercolonies of billions in an invasive ant: What is a society? – Behavioral Ecology 23: 925-933.
-
Pedersen, J.S., Krieger, M.J.B., Vogel, V., Giraud, T. & Keller, L. 2006: Native supercolonies of unrelated individuals in the invasive Argentine ant. – Evolution 60: 782-791.
-
Schultner, E., D’Ettorre, P. & Helanterä, H. 2013: Social conflict in ant larvae: egg cannibalism occurs mainly in males and larvae prefer alien eggs. – Behavioural Ecology 24: 1306-1311.
-
Schultner, E., Gardner, A., Karhunen, M. & Helanterä, H. 2014: Ant larvae as players in social conflict: relatedness and individual identity mediate cannibalism intensity. – The American Naturalist 184: E161-E174.
-
Schultner, E., Oettler, J. & Helanterä, H. 2017: The role of brood in eusocial Hymeno ptera. – The Quarterly Review 92: 39-78.
-
Schultner, E., Saramäki, J. & Helanterä, H. 2016: Genetic structure of native ant supercolonies varies in space and time. – Molecular Ecology 25: 6196-6213.
-
Seppä, P., Johansson, H., Gyllenstrand, N., Pálsson, S. & Pamilo, P. 2012: Mosaic structure of native ant supercolonies. – Molecular Ecology 21: 5880-5891.
-
Sorger, D.M., Booth, W., Eshete, A.W., Lowman, M. & Moffett, M.W. 2017: Outnumbered: a new dominant ant species with genetically diverse supercolonies in Ethiopia. – Insectes Sociaux 64: 141-147.
-
Sunamura, E., Hoshizaki, S., Sakamoto, H., Fujii, T., Nishisue, K., Suzuki, S., Terayama, M., Ishikawa, Y. & Tatsuki, S. 2011: Workers select mates for queens: a possible mechanism of gene flow restriction between supercolonies of the invasive Argentine ant. – Naturwissenschaften 98: 361-368.
-
Sunamura, E., Nishisue, K., Terayama, M. & Tatsuki, S. 2007: Invasion of four Argentine ant supercolonies into Kobe Port, Japan: their distributions and effects on indigenous ants(Hymenoptera: Formicidae). – Sociobiology 50: 659-674.
-
Thomas, M.L., Payne-Makrisâ, C.M., Suarez, A.V., Tsutsui, N.D. & Holway, D.A. 2007: Contact between supercolonies elevates aggression in Argentine ants. – Insectes Sociaux 54: 225-233.
-
Vogel, V., Pedersen, J.S., D’Ettorre, P., Lehmann, L. & Keller, L. 2009: Dynamics and genetic structure of Argentine ant supercolonies in their native range. – Evolution 63: 1627-1639.
-
Wilson, E.O. 1971: The insect societies. – Belknap press of Harvard University Press, Cambridge, MA, 562 pp.
|
| |
| |
|
©2021, Vladislav Krasilnikov (translation & supplement)
|
|
Всякое использование без согласования с автором и без активной гиперссылки на наш сайт преследуется в
соответствии с Российским законодательством об охране авторских прав.
|
