Cardiocondyla obscurior
Cardiocondyla obscurior (лат.) — вид мелких муравьёв рода Cardiocondyla из подсемейства мирмицин (Myrmicinae). Инвазивный пантропический вид с предполагаемым нативным ареалом в Юго-Восточной Азии.
| Cardiocondyla obscurior | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||
| Научная классификация | ||||||
|
Домен: Царство: Подцарство: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Тип: Подтип: Надкласс: Класс: Подкласс: Инфракласс: Надотряд: Hymenopterida Отряд: Подотряд: Инфраотряд: Надсемейство: Семейство: Подсемейство: Триба: Род: Вид: Cardiocondyla obscurior |
||||||
| Международное научное название | ||||||
| Cardiocondyla obscurior Wheeler W. M., 1929 | ||||||
| Синонимы | ||||||
|
Cardiocondyla bicolor Donisthorpe, 1930 |
||||||
| ||||||
Распространение и экология
Встречаются в тропиках и субтропиках на всех материках, кроме Австралии и Антарктиды. Основываясь на географическом распределении видов с ранним дивергированием в роде Cardiocondyla, вид C. obscurior предположительно происходит из Юго-Восточной Азии, но был распространен в нарушенных местообитаниях, таких как плантации фруктовых деревьев и городские парки в тропиках и субтропиках в результате деятельности человека[1][2].
C. obscurior гнездится в зарослях кустарников и деревьев на высоте 2—5 м над уровнем земли; он был обнаружен в мёртвых ветках таких деревьев, как коралловое дерево Erythrina variegata (Окинава), в карликовых кокосах (Бразилия), в галлах акации (Бразилия), в мёртвой ветке на дереве (Флорида), на дереве фикуса (Израиль), в галлах куста тамарикса Tamarix (Израиль) и в полости кокоса высоко на дереве (Занзибар)[3].
Описание
Мелкие муравьи, длина около 2 мм. Голова и грудь желтовато-коричневые, брюшко буроватое. Голова и грудь в ямчатых морщинках. Лоб узкий, голова короткая. Проподеальные шипики короткие, острые. Членики стебелька широкие и высокие. Брюшко гладкое, блестящее. Первый тергит брюшка сильно увеличенный. Стебелёк между грудкой и брюшком состоит из двух члеников: петиолюса и постпетиолюса (последний четко отделен от брюшка), жало развито, куколки голые (без кокона)[3][4].
Обычно колонии C. obscurior содержат несколько десятков или сотен рабочих, одну или несколько маток и одного бескрылого «эргатоидного» самца. Эргатоидные самцы представляют собой эволюционную новинку и, в отличие от других социальных самцов перепончатокрылых, они относительно долгожители и демонстрируют пожизненный сперматогенез. Муравьи C. obscurior имеют короткое развитие (примерно 30 дней от яйца до взрослой особи) и время генерации (примерно 14 дней от вылупления новой матки до производства первого яйца), а спаривание происходит между братьями и сестрами в гнезде[1][5][6]. Cardiocondyla obscurior и родственные ему виды C. wroughtonii — единственные известные представители более 100 описанных видов рода Cardiocondyla, которые приняли древесный образ жизни, а не гнездятся в почве и расщелинах скал[7]. Матки C. obscurior живут в среднем около 6 месяцев, рабочие — три-четыре месяца. Спаривание имеет заметный эффект и, как правило, увеличивает продолжительность жизни матки, независимо от скорости её откладки яиц. В целом плодовитость маток положительно коррелирует с продолжительностью жизни. Как правило, яйцекладка начинается через 1-2 недели после спаривания, увеличивается до достижения матками среднего возраста, выходит на плато и уменьшается только в последние 1-2 недели перед смертью матки[8]. Долгая жизнь спарившихся маток может быть прямым физиологическим следствием спаривания, а не косвенным воздействием социальной среды, поскольку рабочие одинаково относятся к маткам разной плодовитости, а изолированные королевы живут дольше после репродуктивной активации по сравнению с непродуктивными царицами[9][10][11].
Эндосимбионтные бактерии (Candidatus Westeberhardia cardiocondylae и Wolbachia sp.) обитают в специализированных клетках бактериоцитах муравьёв, а также в яичниках маток, откуда они передаются потомству вертикально. Популяции Cardiocondyla obscurior в Старом и Новом Свете содержат различные штаммы Wolbachia и только штамм Старого Света управляет воспроизводством хозяина, вызывая цитоплазматическую несовместимость (CI) при гибридных скрещиваниях[7]. Эндосимбионт обеспечивает своего муравьиного хозяина молекулой-предшественником тирозина, используемой в развитии кутикулы[12].
Эти бактерии играют роль посредников воздействия антибиотиков. В 2021 году было обнаружено, что воздействие рифампицином отрицательно влияло на плодовитость маток и продуктивность колоний. Яичники маток, собранные из обработанных рифампицином колоний, были сильно дегенерированными. Помимо производства меньшего количества яиц, обработанные колонии также производили меньше куколок, а некоторые колонии вообще не производили куколок. Кроме того, жизнеспособность сперматозоидов самцов, произведенных в колониях, обработанных рифампицином, была значительно снижена, что указывает на эффект антибиотиков на приспособленность самцов муравьёв. Также рифампицин значительно снижал титры основных бактериальных эндосимбионтов этого муравья[1].
Рабочий сбоку
Рабочий сверху
Голова рабочего
Самка сбоку
Самка сверху
Голова самки
Систематика
Вид был впервые описан в 1929 году американским энтомологом Уильямом Уилером (1865—1937) по материалам с острова Тайвань под названием Cardiocondyla wroughtoni var. obscurior, а его валидный статус подтверждён в ходе ревизии, проведённой в 2003 году немецкими мирмекологами Б. Зейфертом (Bernhard Seifert; Зенкенбергский музей) и С. Фрошаммер (Sabine Frohschammer; Регенсбургский университет). Включен в видовую группу Cardiocondyla wroughtonii group, для которой характерен следующий признак: спереди постпетиолярный стернит с каждой стороны с заметным продольным валиком, оканчивающимся передневентральной вмятиной или изогнутым полувыпуклым углом. Рабочие C. obscurior отличаются от Cardiocondyla wroughtonii более тёмным брюшком, короткой головой, малым заглазничным расстоянием, узким лбом, широкими и высоки ми члениками стебелька, большим расстоянием между основаниями проподеальных шипиков и их небольшой длиной[3][4].
Примечания
- Çiğdem Ün, Julia Hacker, Jürgen Heinze, Jan Oettler, Eva Schultner. Endosymbionts mediate the effects of antibiotic exposure in the tramp ant Cardiocondyla obscurior (англ.) // Ecological Entomology : Журнал. — 2021. — doi:10.1111/een.13099.
- Majeed, W., Koch, E.B.A., Rana, N., Naseem, R. 2021. First record of Cardiocondyla obscurior Wheeler, 1929 (Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae) for Pakistan. Sociobiology 68, e5907 https://doi.org/10.13102%2Fsociobiology.v68i3.5907 .
- Seifert B. The ant genus Cardiocondyla (Insecta: Hymenoptera: Formicidae) — a taxonomic revision of the Cardiocondyla elegans, Cardiocondyla bulgarica, Cardiocondyla batesii, Cardiocondyla nuda, Cardiocondyla shuckardi, Cardiocondyla stambuloffii, Cardiocondyla wroughtonii, Cardiocondyla emeryi and Cardiocondyla minutior species groups (англ.) // Annalen des Naturhistorischen Museums in Wien. — Wien, New Zealand, 2003. — Vol. 104B. — P. 203—338.
- Wheeler W. M. Ants collected by Professor F. Silvestri in Formosa, the Malay Peninsula and the Philippines (англ.) // Bollettino del Laboratorio di Zoologia Generale e Agraria della Reale Scuola Superiore d'Agricoltura. Portici : Журнал. — 1929. — Vol. 24. — P. 27—64.
- Heinze, J. & Hölldobler, B. (1993) Fighting for a harem of queens: physiology of reproduction in Cardiocondyla male ants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 90, 8412-8414.
- Kinomura, K. & Yamauchi, K. (1987) Fighting and mating behaviors of dimorphic males in the ant: Cardiocondyla wroughtoni. Journal of Ethology, 5, 75-81.
- Ün Ç., Schultner E., Manzano-Marín, A., Flórez, L.V., Seifert B., Heinze J. et al. (2021) Cytoplasmic incompatibility between Old and New World populations of a tramp ant. Evolution, 75(7), 1775—1791. https://doi.org/10.1111/evo.14261
- Heinze J, Schrempf A (2012) Terminal Investment: Individual Reproduction of Ant Queens Increases with Age. PLoS ONE 7(4): e35201. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035201
- Oettler J. & Schrempf A. (2016) Fitness and aging in Cardiocondyla obscurior ant queens. Current Opinion in Insect Science, 16, 58-63. https://doi.org/10.1016/j.cois.2016.05.010
- Schrempf A, Heinze J, Cremer S. 2005. Sexual Cooperation: Mating Increases Longevity in Ant Queens. Current Biology 2005,15,3:267-270. https://doi.org/10.1016/j.cub.2005.01.036
- Rueppell O, Konigseder F, Heinze J, Schrempf A. 2015. Intrinsic survival advantage of social insect queens depends on reproductive activation. J Evol Biol 2015, 28:2349-2354. https://doi.org/10.1111/jeb.12749
- Klein A., Schrader L., Gil, R., Manzano-Marín, A., Flórez, L., Wheeler D. et al. (2016) A novel intracellular mutualistic bacterium in the invasive ant Cardiocondyla obscurior. ISME Journal, 10, 376—388. https://doi.org/10.1038/ismej.2015.119
Литература
- Bressan J.M.A., Benz M., Oettler, J., Heinze, J.Ã., Hartenstein V., Sprecher S.G. A map of brain neuropils and fiber systems in the ant Cardiocondyla obscurior (англ.) // Frontiers in Neuroanatomy. — 2015. — Vol. 8, art. 166. — doi:10.3389/fnana.2014.00166.
- Du Y., Schrempf A. & Heinze J. Environmental determination of the male morph in the ant Cardiocondyla obscurior (Hymenoptera: Formicidae) (англ.) // Eur. J. Entomol.. — 2007. — Vol. 104. — P. 243–246.
- Fuessl, M., C. G. Santos, K. Hartfelder, A. Schrempf, and J. Heinze. 2018. Accessory gland proteins of males in the male-diphenic ant Cardiocondyla obscurior. Physiological Entomology. 43:276-284. http://dx.doi.org/10.1111/phen.12257
- Heinze J., Cremer S., Eckl N. & Schrempf A. 2006: Stealthy invaders : the biology of Cardiocondyla tramp ants. Insectes sociaux, 53(1): 1-7.
- Seifert, B. The ant genus Cardiocondyla (Insecta: Hymenoptera: Formicidae) — a taxonomic revision of the Cardiocondyla elegans, Cardiocondyla bulgarica, Cardiocondyla batesii, Cardiocondyla nuda, Cardiocondyla shuckardi, Cardiocondyla stambuloffii, Cardiocondyla wroughtonii, Cardiocondyla emeryi and Cardiocondyla minutior species groups (англ.) // Annalen des Naturhistorischen Museums in Wien. — Wien, New Zealand, 2003. — Vol. 104B. — P. 203—338.