Суперколония муравьёв

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Крупный муравейник (Швейцария)
Схематическая карта части суперколонии Formica paralugubris (станция Chalet à Roch, Le Brassus, массив Юра, Швейцария, высота над уровнем моря 1450 м)

Суперколония муравьёв — это исключительно большая муравьиная колония, состоящая из большого числа пространственно разделенных, но социально связанных гнезд одного вида муравьев (то есть, колония является полидомной), расположенных на большой территории без территориальных границ. Суперколонии, как правило, полигинные, содержат много яйцекладущих самок (маток, королев или гин)[1][2]. Рабочие и королевы из разных гнезд одной суперколонии могут свободно перемещаться между гнездами, все рабочие без разбора сотрудничают друг с другом в сборе пищи и уходе за расплодом и не проявляют явной взаимной агрессии[3][4].

Суперколонии муравьёв могут включать тысячи муравейников и содержать десятки миллионов рабочих и маток одного вида. При наличии подходящего незанятого пространства с достаточным количеством ресурсов суперколония постоянно расширяется за счет почкования, когда королевы вместе с рабочими мигрируют на небольшие расстояния и основывают новое соединенное гнездо. Суперколония может также расширяться на большие расстояния за счет скачкообразного расселения, которое может происходить между континентами[2]. Ярким примером муравьев, образующих суперколонии на разных континентах, является аргентинский муравей (Linepithema humile). Инвазивные виды красного огненного муравья (Solenopsis invicta) и Solenopsis geminata также используют классические брачные полеты, таким образом, применяя три основных способа рассеивания[5][6]. Из примерно 14 000 описанных видов муравьев суперколония встречается менее чем у 1 % всех муравьев[2].

Как правило, муравьи, образующие суперколонии, являются инвазивными и вредными в неродной среде[7]. Хотя не все суперколониальные виды являются инвазивными и не все инвазивные муравьи доминируют, суперколонии обычно ассоциируются с инвазивными популяциями. Известно, что некоторые инвазивные виды образуют суперколонии и в своей родной среде обитания. При этом в родной среде обитания наблюдаются относительно небольшие суперколонии, в то время как в инвазивной среде они гораздо крупнее, доминируют и представляют угрозу экологическому разнообразию[4]. Исключения среди видов, образующих суперколонии и не являющихся инвазивными, встречаются в основном в роде Formica[2].

Описание

[править | править код]

У типичных муравьёв колония состоит из одного гнезда (монодомия) с одной или несколькими царицами, в котором выращивается расплод. Однако известно более 150 видов муравьёв из 49 родов, у которых колонии состоят из нескольких пространственно разделённых гнёзд. В таких полидомных (в отличие от монодомных) колониях пища и рабочие перемещаются между гнёздами[8]. Принадлежность к колонии определяется по реакции рабочих муравьёв, которые определяют, принадлежит ли другая особь к их колонии или нет. Характерный коктейль химических веществ на поверхности тела (также известных как кутикулярные углеводороды или CHCs) образует так называемый запах колонии, который могут распознать другие члены колонии[9]. Некоторые виды муравьёв, по-видимому, менее разборчивы, а у аргентинского муравья (Linepithema humile) рабочие, перенесённые из колонии, расположенной на юге США и Мексики, приемлемы в других колониях того же региона. Аналогично рабочие из колоний, обосновавшихся в Европе, принимаются любыми другими колониями в Европе, но не колониями в Америке. Интерпретация этих наблюдений вызывает дискуссии, и одни учёные называют эти крупные популяции суперколониями[1][10], а другие — униколониями[11].

Аргентинский муравей

[править | править код]
Карта расселения 33 изученных европейских популяций аргентинского муравья. Популяции были отнесены к одной из двух различных групп на основе тестов на агрессию: основная суперколония (●) и каталонская суперколония (○)[12]

Аргентинский муравей (Linepithema humile), завезённый в южную Европу, образовал там крупнейшую суперколонию[12]. В Европе суперколония аргентинских муравьёв простирается на 6 тыс. км вдоль средиземноморского побережья Испании, Франции и Италии, калифорнийская колония в США — на 900 км. Третье крупное сообщество обитает на западном побережье Японии. Оказалось, что актов агрессии между рабочими муравьями из гнёзд, удалённых друг от друга на многие тысячи километров, не было[13].

Впервые об отсутствии агрессии в колониях аргентинских муравьёв было сообщено в 1913 году Ньюэллом и Барбером, которые отметили, что «…между отдельными колониями своего вида нет явного антагонизма»[14]. Более поздние исследования показали, что эти муравьиные суперколонии простираются на сотни и тысячи километров в разных частях интродуцированного ареала, о чем впервые было сообщено в Калифорнии в 2000 году[15] затем в Европе 2002 году[16] в Японии в 2009 году[17] и Австралии в 2010 году[18]. В ряде последующих исследований с помощью генетических, поведенческих и химических анализов было показано, что интродуцированные суперколонии на разных континентах на самом деле представляют собой единую глобальную суперколонию[19][17].

Formica

[править | править код]

Некоторые полигинные и полидомные представители группы рыжих лесных муравьёв (F. polyctena, F. aquilonia, F. paralugubris, F. yessensis) формируют крупные суперколонии. Северный лесной муравей образует суперколонии в родных лесных местообитаниях[4]. В 1997 году была описана суперколония Formica obscuripes в американском штате Орегон, состоящая из более чем 200 гнезд и оцениваемая в 56 млн особей[20].

Суперколония Formica yessensis в Исикари на острове Хоккайдо (Япония) насчитывает более 45 000 гнезд, более 300 000 000 рабочих и более 1 000 000 маток[4].

Tapinoma

[править | править код]

Три из четырех видов, выделенных в комплекс Tapinoma nigerrimum, известны как суперколониальные: T. darioi, T. ibericum и T. magnum. Tapinoma nigerrimum от монодомного до умеренно полидомного вида, мультиколониальность и суперколониальность у него неизвестны[21].

В естественной среде обитания Tapinoma sessile живет небольшими колониями. При инвазии в городские районы она проявляет крайнюю полигинию и полидомию и становится доминирующим инвазивным вредителем. В зависимости от сезона количество гнезд в колонии может попеременно сливаться в одно или несколько зимой и расти с весны, достигая максимальной плотности гнезд летом. В начале сезона рост их популяции происходит по экспоненте. В целом колонии T. sessile регулярно перемещаются. Они прокладывают тропы между гнездами и пищевыми ресурсами, а также колонизируют новые территории[22].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 Moffett Mark W. Supercolonies of billions in an invasive ant: What is a society? (англ.) // Behavioral Ecology : Журнал. — 2012. — Vol. 23. — P. 925–933. — ISSN 1465-7279. — doi:10.1093/beheco/ars043. Архивировано 24 августа 2023 года.
  2. ↑ 1 2 3 4 Sorger D. M. et al. Outnumbered: a new dominant ant species with genetically diverse supercolonies in Ethiopia (англ.) // Insectes Sociaux : Журнал. — 2017. — Vol. 64, no. 1. — doi:10.1007/s00040-016-0524-9. Архивировано 13 августа 2022 года.
  3. ↑ Success of Introduced Argentine Ants Tied to Reduced Genetic Variation. Архивная копия от 22 марта 2022 на Wayback Machine Kim McDonald, University of California, May 2000
  4. ↑ 1 2 3 4 Helanterä, Heikki. Supercolonies of ants (Hymenoptera: Formicidae): ecological patterns, behavioural processes and their implications for social evolution (англ.) // Myrmecol. News : Журнал. — 2022. — Vol. 32. — P. 1—22. — doi:10.25849/myrmecol.news_032:001.
  5. ↑ Andrew V. Suarez, David A. Holway, Ted J. Case. Patterns of spread in biological invasions dominated by long-distance jump dispersal: Insights from argentine ants. — 2001. — Vol. 98 (3). — P. 1095—1100. — doi:10.1073/pnas.98.3.1095. Архивировано 14 октября 2023 года.
  6. ↑ A risk analysis for fire ants in the Netherlands. Архивная копия от 1 июля 2022 на Wayback Machine Jinze Noordijk, EIS, Nov 2010. via Архивная копия от 15 марта 2023 на Wayback Machine
  7. ↑ Reduced genetic variation and the success of an invasive species. Архивная копия от 26 октября 2022 на Wayback Machine Proc. Natl.Acad. Sci. USA no. 97, May 2000
    «We defined a supercolony as a group of nests among which intraspecific aggression was absent.»
  8. ↑ Cook, Zoe; Franks, Daniel W.; Robinson, Elva J.H. (2013). "Exploration versus exploitation in polydomous ant colonies". Journal of Theoretical Biology (англ.). 323: 49—56. doi:10.1016/j.jtbi.2013.01.022. Архивировано 16 октября 2022. Дата обращения: 3 октября 2023. {{cite journal}}: Неизвестный параметр |deadlink= игнорируется (|url-status= предлагается) (справка)
  9. ↑ Bos, Nick; d’Ettorre, Patrizia (2012). "Recognition of Social Identity in Ants". Frontiers in Psychology. 3. doi:10.3389/fpsyg.2012.00083. ISSN 1664-1078. PMC 3309994. PMID 22461777.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  10. ↑ Van Wilgenburg, Ellen; Torres, Candice W.; Tsutsui, Neil D. (2010). "The global expansion of a single ant supercolony". Evolutionary Applications (англ.). 3 (2): 136—143. doi:10.1111/j.1752-4571.2009.00114.x. ISSN 1752-4571. PMC 3352483. PMID 25567914.
  11. ↑ Helanterä, Heikki; Strassmann, Joan E.; Carrillo, Juli; Queller, David C. (2009). "Unicolonial ants: where do they come from, what are they and where are they going?". Trends in Ecology & Evolution (англ.). 24 (6): 341—349. doi:10.1016/j.tree.2009.01.013. Архивировано 12 октября 2022. Дата обращения: 3 октября 2023. {{cite journal}}: Неизвестный параметр |deadlink= игнорируется (|url-status= предлагается) (справка)
  12. ↑ 1 2 Tatiana Giraud, Jes S. Pedersen, en Laurent Keller, 2002. Evolution of supercolonies: The Argentine ants of southern Europe. Proceedings of the National Academy of Sciences 99: 6075-6079 (doi:10.1073/pnas.092694199). Ссылка Архивная копия от 2 мая 2020 на Wayback Machine
  13. ↑ Новая сверхколония муравьёв разместилась на двух континентах. Lenta.ru (2 июля 2009). Дата обращения: 3 мая 2011. Архивировано 18 июня 2012 года.
  14. ↑ Newell, Wilmon; Barber, T.C. (1913). "The Argentine ant". USDA Bureau of Entomology Bulletin. 122: 1—98.
  15. ↑ Tsutsui, Neil D.; Suarez, Andrew V.; Holway, David A.; Case, Ted J. (2000). "Reduced genetic variation and the success of an invasive species". Proceedings of the National Academy of Sciences. 97 (11): 5948—5953. Bibcode:2000PNAS...97.5948T. doi:10.1073/pnas.100110397. PMC 18539. PMID 10811892.
  16. ↑ Giraud, Tatiana; Pedersen, Jes S.; Keller, Laurent (2002). "Evolution of supercolonies: The Argentine ants of southern Europe". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (9): 6075—6079. Bibcode:2002PNAS...99.6075G. doi:10.1073/pnas.092694199. JSTOR 3058627. PMC 122904. PMID 11959924.
  17. ↑ 1 2 Sunamura, E.; Espadaler, X.; Sakamoto, H.; Suzuki, S.; Terayama, M.; Tatsuki, S. (4 марта 2009). "Intercontinental union of Argentine ants: Behavioral relationships among introduced populations in Europe, North America, and Asia". Insectes Sociaux (англ.). 56 (2): 143—147. doi:10.1007/s00040-009-0001-9. ISSN 0020-1812. S2CID 43989276.
  18. ↑ Suhr, Elissa; O’Dowd, Dennis J.; McKechnie, Stephen W.; Mackay, Duncan A. (2010). "Genetic structure, behaviour and invasion history of the Argentine ant supercolony in Australia". Evolutionary Applications. 4 (3): 471—484. doi:10.1111/j.1752-4571.2010.00161.x. PMC 3352524. PMID 25567996.
  19. ↑ van Wilgenburg, Ellen; Torres, Candice W.; Tsutsui, Neil D. (2010). "The global expansion of a single ant supercolony". Evolutionary Applications. 3 (2): 136—143. doi:10.1111/j.1752-4571.2009.00114.x. PMC 3352483. PMID 25567914.
  20. ↑ J. McIver, T. Torgersen and N. Cimon. A supercolony of the thatch ant Formica obscuripes Forel (Hymenoptera:Formicidae) from the Blue Mountains of Oregon. Архивная копия от 9 сентября 2023 на Wayback Machine Northwest Science vol 71 issue 1, Feb 1997
  21. ↑ Four species within the supercolonial ants of the Tapinoma nigerrimum complex revealed by integrative taxonomy (Hymenoptera: Formicidae) Архивная копия от 21 августа 2022 на Wayback Machine Seifert et al., Myrmecological News, March 2017. Complete pdf Архивная копия от 7 апреля 2022 на Wayback Machine (7,2 MB)
  22. ↑ Seasonal polydomy in a polygynous supercolony of the odorous house ant, Tapinoma sessile. Архивная копия от 1 апреля 2011 на Wayback Machine Grzegorz Buczkowski and Gary Bennett, Ecological Entomology vol 33 issue 6, Dec 2008; Summary on Researchgate Архивная копия от 16 августа 2022 на Wayback Machine.
    «The supercolony of T. sessile occupied a total of 90 different nesting sites […] Tapinoma sessile may be highly polygynous, polydomous, and can attain enormous population sizes, much like the invasive L. humile.»

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Суперколония_муравьёв&oldid=136332776