붉은수확개미

Red harvester ant
포고노미르멕스 바르바투스
Pogonomyrmex barbatus casent0006306 profile 1.jpg
미국 텍사스에서 온 P. Barbatus 노동자
과학적 분류 edit
왕국: 애니멀리아
문: 절지동물
클래스: 곤충류
주문: 히메노프테라속
패밀리: 흰개미과
서브패밀리: 미르미치아과
속: 포고노미르멕스
종류:
바바투스
이항명
포고노미르멕스 바르바투스
스미스, 1858

Pogonomyrmex barbatus는 Pogonomyrmex속에 속하는 수확 개미이다.그것의 일반적인 이름은 붉은 개미와 붉은 수확기 [1]개미입니다.이 큰(5~7mm) 개미는 건조한 차파랄 서식지를 선호하며 미국 [2]남서부 원산의 개미가 원산지이다.둥지는 노출된 지역의 지하(최대 2.5m 깊이)에 만들어진다.그들의 식단은 주로 씨앗으로 구성되어 있으며, 결과적으로 개미들이 영양분을 얻고 씨앗의 분산을 통해 식물이 이익을 얻는 개미-식물 상호작용인 myrmecochory에 참여합니다.붉은 수확기 개미는 종종 불개미로 오인되지만, 토종이나 유입된 어떤 불개미 종과도 밀접한 관련이 없습니다.

식민지화

붉은 수확기 개미 둥지는 식물이 자라지 않고 터널 입구를 둘러싸고 있는 작은 조약돌들이 특징이며, 이 조약돌들은 보통 뚜렷한 각도로 내려갑니다.씨앗의 껍질이 둥지 주변에 흩어져 있는 것을 발견할 수 있다.목장과 같은 초원 지역에서는, 식물 생물의 부족이 붉은 수확 개미 군락을 발견하는 것을 매우 쉽게 만들고, 그들이 매우 풍부한 곳에서는 가축들이 이용할 수 있는 방목지로 심각하게 침입할 수 있다.

일반적으로 둔덕은 평평하고 폭이 넓으며 높이가 0~100mm(0.0~3.9인치), 직경이 300~1,200mm(12~47인치)입니다.10m2(110평방피트) 정도의 더 큰 벌채 지역이 보고되었다.일반적으로 3~8개의 트레일이 "팔"처럼 마운드에서 멀어집니다.이 길들은 개미들이 먹이를 모으고 다시 언덕으로 가져오는 데 사용됩니다."스카우트" 개미들은 매일 아침 마운드에서 나오는 첫 번째 개미들이다.그들은 먹이를 찾고, 일개미들에게 경고하기 위해 언덕으로 돌아갈 때 그들의 길을 표시한다.일개미들은 냄새 자국을 따라가 먹이를 모은다.다른 일개미들은 청소하고, 확장하고, 일반적으로 봉분, 여왕개미, 그리고 알을 돌본다.군집의 모든 개미는 번식기에 생산되는 날개 달린 수컷을 제외하고는 암컷이다.

초기 군집 형성

개미 개체군의 생식 단위는 군체이다.한 마리의 처녀 여왕은 먼저 수컷 수확기 개미가 형성한 생식 집적지에서 여러 마리의 수컷과 짝짓기를 한다.그리고 나서 그녀는 자손 [3]군집을 만들기 위해 새로운 장소로 날아간다.

다이어트

붉은 수확기 개미의 주요 먹이 공급원은 보통 씨앗으로 구성되어 있으며, 그들은 많은 양을 비축하고 있다.이 먹이는 처음에 개미의 큰 턱을 사용하여 빵처럼 단단하게 갈린 후 곡창에 저장되며, 군체가 일년 내내 먹을 수 있도록 보장됩니다.붉은 수확 개미들을 대신해서 씨앗을 모으는 것은 개미들이 먹이를 찾아 다니면서 씨앗의 분산을 돕는 myrmecochory 과정을 통해 그들의 생태계에 이득이 된다.식물과 개미 둘 다 이 관계로부터 이익을 얻는다: 식물은 분산 범위와 밀도를 증가시키는 반면, 개미는 영양분을 얻고 미래의 수확에서 더 안전한 식량 공급을 보장함으로써 이익을 얻는다.이것은 일반적으로 상호주의적 상호작용으로 이해됩니다.죽은 곤충들은 먹이를 찾는 동안에도 채집된다.

붉은수확개미

먹이찾기

붉은 수확기 개미의 먹이찾기 행태에 대한 많은 연구가 이루어졌다.사료 채취 과정에는 둥지 패트롤러, 트레일 패트롤러, 그리고 사료 채취자의 세 가지 유형이 가장 많이 관여합니다.어느 날, 둥지 패트롤러들은 먹이 찾기의 안전성과 수익성을 평가하기 위해 둥지에서 먼저 나옵니다.그 군락은 [4]씨앗에 있는 지방의 대사로부터 물의 대부분을 얻는다.만약 식량이 부족하거나, 특히 더운 날이라면, 사료 찾기의 에너지와 물의 이득은 에너지와 물의 비용보다 더 클 수 있다.이 경우, 군락지는 방대한 식량 저장고에 의존해야 할 수도 있다.씨앗은 둥지에 몇 달 또는 몇 [5]년 동안 저장될 수 있다.

군집은 큐티큘러 [6]탄화수소의 전달과 관련된 순간적인 더듬이 접촉을 통해 통신할 수 있습니다.다른 시각, 시간 및 후각 신호도 포함될 [6]수 있다.보금자리 순찰자들의 보고에 따라, 산책로 순찰자들은 가능한 최선의 먹이찾기 방향을 결정하기 위해 보금자리를 떠날 수 있다.이 결정은 먹이의 가용성과 이웃 둥지의 먹이찾기 행동과 같은 다양한 경제적 요인에 기초하고 있다.두 종류의 패트롤러들이 돌아오면, 먹이를 찾기 위해 둥지를 떠날지 여부를 결정하기 위해 식량담당자들은 그들의 수익률을 평가합니다.패트롤러 모방을 사용한 실험에서, 10초마다 1개의 패트롤러 복귀율이 가장 높은 수준의 먹이찾기를 [6]자극했습니다.이 수익률은 식품의 높은 가용성과 좋은 사료 사료를 위한 조건을 나타내며, 따라서 사료 사료를 위한 유리한 비용 편익 비율이 존재한다.패트롤러 복귀율이 너무 높으면 포식 도마뱀의 목격과 같은 위험에 대한 경고일 수 있습니다.낮은 수익률은 먹을거리가 부족하거나 경쟁이 심하다는 것을 나타낼 수 있다.

개미사냥은 때때로 [7][better source needed]개미들을 둥지에서 50-60미터까지 이끄는 화학적 신호에 의해 유도된다.일단 개미가 먹이를 찾기로 결정하면, 그것은 거의 항상 둥지로 가져갈 먹이를 찾을 때까지 계속됩니다; 돌아오는 먹이를 찾는 사람들의 90%는 "성공적"[8]입니다.따라서 사료 반송률은 식품 가용성의 좋은 지표이다.논리적으로 전체 사료 채취 활동은 사료 [8]채취자의 반송 속도에 영향을 받습니다.먹이가 풍부해지면, 식량담당자들은 재빨리 그것을 발견하고 즉시 둥지로 돌아간다.여전히 둥지에 있는 식량담당자들은 이것을 먹이 찾기가 유익할 것이라는 의미로 해석하고 있습니다. 즉, 낮은 에너지 투입량과 씨앗 보상을 받을 가능성이 높습니다.결과적으로 먹이찾기 활동이 증가한다.마찬가지로, 사료 반송률의 감소로 나타나는 식량 가용성의 감소는 군락의 먹이찾기 [6]활동을 감소시킵니다.

그들의 먹이 공급원이 다양하고 산재하기 때문에 군집이 먹이를 찾는 행동을 빠르게 조절하는 능력은 매우 중요하다.이 조절 능력은 그 자체로 다양하며, 식량 가용성, 현재의 식사 필요성, 그리고 군체의 [2]건강에 의해 영향을 받습니다.군락은 사료 채취 속도가 높을 때 다양한 사료 반송 속도에 적응할 가능성이 높으며, 이는 낮은 [2]속도에서 편차를 감지하기가 어렵기 때문일 수 있습니다.전반적으로, 붉은 수확 개미는 사회적 인식, 비용 편익 분석, 행동 경제학에서 놀라운 능력을 보여준다.

단체규정

수확기 개미 개체군은 화학 신호 전달 과정을 통해 분산된 화학 통신 시스템을 통해 중앙 집중식 제어 시스템 없이 운영됩니다.먹이 찾기는 양의 피드백 루프와 음의 피드백 루프를 사용하여 조절됩니다.군집으로 돌아온 개미들은 외향적인 먹이 찾기를 자극합니다.개미들이 씨앗을 가지고 더 빠른 속도로 군집으로 돌아오면, 이것은 다시 먹이를 찾는 사람들의 출몰 속도를 증가시킨다.씨앗을 가진 개미들이 군락지로 돌아오면, 먹이를 찾는 사람들의 수는 감소한다.그 결과는 주어진 시간에 [9]이용 가능한 음식의 풍부함에 비례한 먹이찾기 규제입니다.리턴 및 아웃바운더 간의 상호 작용은 몇 초의 시간 척도로 작동합니다.보통 먹이를 찾는 [10]개체 수가 증가했기 때문에 먹이를 찾는 개체수가 둥지를 떠나는 데 3~8초밖에 걸리지 않았습니다.

이용 가능한 음식의 상대적 풍부함은 각 씨앗을 찾기 위해 이동한 거리보다는 씨앗당 먹이를 찾는 데 걸린 평균 시간으로 측정됩니다.사료담당자들은 음식이 더 풍부할 때 시간이 덜 걸린다.더 빠른 사료 채취는 이 지역의 풍족함에 비해 식량 수확을 극대화하면서, 출사하는 사료 채취자들의 속도가 더 빨라진다는 것을 의미합니다.씨앗은 개미의 물 공급원으로 사용되며, 종종 몇 달에서 몇 년 동안 [11]둥지에 보관된다.

수렵 간섭 경쟁

수확 개미 개체군 사이에 종간 경쟁이 존재하며, 성공적인 먹이 찾기에 어려움을 겪고 있습니다.이것의 한 예는 Novomessor cockerelli와 Pogonomyrmex barbatus 종의 수확 개미들 사이의 종자원에 대한 접근 경쟁입니다.노보메소르 코케렐리 개미는 모래와 작은 바위로 둥지 입구를 막음으로써 포고노미르멕스 바르바투스 군락과 간섭 경쟁을 벌입니다.이것은 P. barbatus의 활동을 1시간에서 3시간 동안 지연시키고, 먹이 찾기의 시작을 온도가 상당히 높은 그날 오후로 옮깁니다.이것은 두 가지 방법으로 생산성을 감소시킨다; 첫째, 개미들이 지연되고 결과적으로 먹이를 구할 시간이 줄어든다; 둘째, 높은 토양 온도는 수확 개미들을 그들의 둥지로 일찍 돌려보내서 가능한 먹이찾기의 범위를 단축시킨다.연구에 따르면 영향을 받은 P. Barbatus 개체군은 높은 사료 채취율을 유도하는 등 활동 간섭을 보상하기 위한 노력을 기울이지 않았다.이와 같이, 경쟁 종에 의한 둥지 막힘은 Pogonomyrmex barbatus [12]종의 일개미의 전반적인 생산성을 저해한다.

분업

카스트 제도

붉은 수확기 개미 둥지 입구

붉은 수확기 개미는 고도의 협력과 조직적인 분업을 특징으로 하는 상거래성 곤충이다.노동자 계급은 불임이다.대부분의 개미 종들과 마찬가지로, 번식은 날씨가 그들이 날아가 짝짓기를 허락할 때까지 둥지에 서식하는 날개 달린 에일레이트로 구성된 짝짓기 카스트에 의해 수행됩니다.교미 후 수컷은 대개 죽지만, 지금은 수태된 여왕개미는 적절한 보금자리를 찾기 위해 땅으로 돌아옵니다.일단 장소를 정하면, 그녀는 날개를 풀고 번식하기 시작하며 새로운 군락을 형성한다.그녀는 죽을 때까지 1년에서 20년 동안 "일하는 개미"를 낳습니다.몇몇 여왕들은 [citation needed]야생에서 30년까지 산다고 알려져 있다.

P. barbatus에서는 위에서 논의한 바와 같이 생식 및 비번식 작업은 카스트 시스템으로 구분된다.어떤 개체들은 생식 기능에 특화된 반면, 다른 개미들은 방어, 새끼를 돌보고 먹이를 찾는 것과 같은 비번식적인 역할을 담당합니다.분업 시스템은 2차 적응이 아닌 집단의 형성과 함께 자연스럽게 발생한다; 그렇지 않으면 강제 연대에 놓인 고독한 여왕 수확 개미들은 그러한 사회적 [13]배치의 진화 역사가 없는 집단에서 분업되었다.

비생산적 카스트

비번식성 P. Barbatus 일개미 내에서는 먹이찾기, 둥지 유지, 방어, 산란 작업, 소집 등 5가지 주요 작업이 수행됩니다.역할은 일정하지 않고 화학적인 상호작용은 특정 개미들이 언제 특정한 활동에 참여하는지 결정한다.따라서 이러한 작업은 비교적 유동적이며 별도의 프로세스로 이해할 수 없습니다.한 그룹을 대신하는 행동의 변화는 다른 일개미 [14]그룹의 행동 변화를 촉발합니다.

생식계급

P. Barbatus 카스트는 새로운 식민지의 형성에 책임이 있다.여왕개미 한 마리가 모든 군락을 건설한다.많은 수의 날개 달린 수개미와 처녀 여왕개미가 한여름 몬순비가 내린 후 짝짓기 장소로 날아갑니다.성공적인 집단을 찾기 위해, P. Barbatus 여왕은 두 개의 다른 혈통의 수컷과 짝짓기를 해야 합니다.한 계통은 개미들이 군집의 일꾼이 되는 결과를 낳는다.이 개미들은 군집의 비번식적인 일을 책임지고 있습니다.다른 혈통은 번식하는 암개미를 낳는다.여왕개미는 집결지에서 수컷개미와 짝짓기를 한 뒤 새 군집을 만들기 위해 날아간다.새 둥지에 도착하자마자 여왕은 날개를 잃고 흙에 둥지를 짓는다.그리고 나서 둥지 입구는 안전하게 알을 낳기 위해 봉쇄된다.이것으로, 군락이 탄생합니다.그 후 6주에서 8주 동안, 번식력이 없는 일개미들의 주산지가 나타나 먹이를 찾아 군락을 [15]건설하기 시작합니다.

재생산

짝짓기 행동

붉은수확개미의 아종 간 짝짓기는 여러해살이로 종에 따라 다르다.수컷은 페로몬을 사용하여 같은 종의 생식 암컷과 다른 종의 암컷을 구별한다.이것은 생식용 P. Barbatus 암컷의 독샘에서 분비되는 성적으로 자극적인 페로몬의 결과입니다.이러한 페로몬은 신체 접촉 시 그 종의 수컷에 의해 완벽하게 검출되어 성적 행동의 자극을 일으킨다.

짝짓기는 생식 집적지에서 일어난다.처음에는 남성의 하악샘에서 분비물이 이러한 부위를 나타낸다.이 분비물은 암컷뿐만 아니라 수컷도 끌어들여 짝짓기 경쟁이 치열하다.P. barbatus 내에서의 짝짓기 시스템은 많은 척추동물에 의해 행해지는 레크 행동과 유사하다.수개미들은 모여들어 암컷을 유인하는 페로몬을 집단으로 발산한다.페로몬을 발산하는 수컷이 많을수록 암컷에 대한 매력이 강해진다.비록 이 관습이 특정 수컷을 강하게 선호하고 다른 많은 수컷들을 짝이 없게 만들지만, 수컷들의 집단은 고독한 수컷을 대신해서 페로몬을 방출하는 것에 비해 전체적으로 더 많은 암컷들을 끌어들인다.결과적으로,[16] 덜 매력적인 남성들은 스스로 여성을 유혹하는 것보다 레크에 남아 있는 것이 더 바람직하다.

성별 선택

P. barbatus 개미의 번식 집적 내에는 강한 수컷 경쟁이 존재한다.수컷은 암컷을 유인하기 위해 공동 짝짓기를 한다.수컷 개미들은 그들이 만나는 어떤 암컷과도 짝짓기를 시도하지만, 암컷들은 수컷들의 교미를 거부한다.이것에 의해, 암컷을 제압해, 교미를 성공시킬 수 있는, 몸집이 크거나 집요한 수컷과의 번식을 크게 선호한다.수컷 개미들은 가능한 한 오랫동안 짝짓기를 하며, 그들의 정자가 [17]번식하기 위해 살아남기 위해 다른 수컷들로부터 암컷에게 접근하는 것을 제한할 가능성이 있다.

프레데이션

붉은 수확기 개미는 사막 뿔 도마뱀들이 가장 좋아하는 먹이이다.수확기 개미는 몸집이 크든 작든 실제 또는 인지된 공격으로부터 그들의 군집을 강력하게 방어한다.그들은 사납게 물어뜯을 수 있고 그들의 따끔따끔한 상처는 독이 있고 고통스럽다.이 효과는 림프계를 통해 퍼져나가며, 때때로 위험한 반응을 일으키기도 하는데, 특히 독에 민감하거나 알레르기가 있는 동물들에게서 그렇습니다.

몇 년 동안, 그들의 숫자는 감소해 왔고, 이것은 종종 침략적인 붉은 불개미와 아르헨티나 개미와의 먹이 경쟁에 기인했다.그들의 감소는 많은 토착종, 특히 텍사스 뿔 도마뱀과 같은 붉은 수확기 개미가 주요 먹이 공급원인 종에 영향을 미쳤다.

레퍼런스

  1. ^ "Species: Pogonomyrmex barbatus - Red Harvester Ant Wildcat Bluff Nature Center". www.wildcatbluff.org. Archived from the original on 2013-06-07.
  2. ^ a b c Gordon, D. M.; Guetz, A.; Greene, M. J.; Holmes, S. (25 February 2011). "Colony variation in the collective regulation of foraging by harvester ants". Behavioral Ecology. 22 (2): 429–435. doi:10.1093/beheco/arq218. PMC 3071749. PMID 22479133.
  3. ^ Gordon, Deborah M (2013). "The Rewards of Restraint in the Collective Regulation of Foraging by Harvester Ant Colonies". Nature. 498 (7452): 91–93. Bibcode:2013Natur.498...91G. doi:10.1038/nature12137. PMID 23676676. S2CID 4399497.
  4. ^ Gordon, Deborah M. (1 May 2002). "The Regulation of Foraging Activity in Red Harvester Ant Colonies". The American Naturalist. 159 (5): 509–518. doi:10.1086/339461. PMID 18707433. S2CID 15791428.
  5. ^ Gordon, D. M.; Holmes, S.; Nacu, S. (19 November 2007). "The short-term regulation of foraging in harvester ants". Behavioral Ecology. 19 (1): 217–222. doi:10.1093/beheco/arm125.
  6. ^ a b c d Greene, M. J.; Gordon, D. M. (22 January 2007). "Interaction rate informs harvester ant task decisions". Behavioral Ecology. 18 (2): 451–455. doi:10.1093/beheco/arl105.
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  9. ^ Greene, Michael J.; Pinter-Wollman, Noa; Gordon, Deborah M. (2013). "Interactions with Combined Chemical Cues Inform Harvester Ant Foragers' Decisions to Leave the Nest in Search of Food". PLOS ONE. 8 (1): 1–8. Bibcode:2013PLoSO...852219G. doi:10.1371/journal.pone.0052219. PMC 3540075. PMID 23308106.
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  14. ^ Gordon, Deborah M (1986). "The Dynamics of the Daily Round of the Harvester Ant Colony (Pogonomyrmex barbatus)". Animal Behaviour. 34 (5): 1402–19. doi:10.1016/s0003-3472(86)80211-1. S2CID 9342994.
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외부 링크