Дієта прикордонних колоній впливає на добування мурашників та відвідування мирмекофільних лікенідів

Поведінкова та еволюційна екологія

Редаговано

Пітер Шаусбергер

Віденський університет, Австрія

Переглянуто

Спенсер Т. Бемер

Техаський університет A&M, США

Конрад Фідлер

Віденський університет, Австрія

Клебер Дель-Кларо

Федеральний університет Уберландії, Бразилія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

Завантажити статтю
- Завантажте PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Додаткові
  Матеріал
Експортне посилання
- EndNote
- Довідковий менеджер
- Простий текстовий файл
- BibTex

ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

1 Школа біологічних наук, факультет природничих наук, Університет Мельбурна, Парквілл, Вікторія, Австралія
2 Кафедра органічної та еволюційної біології, Гарвардський університет, Кембридж, Массачусетс, США

Вступ

«Геометричні рамки» (Simpson and Raubenheimer, 2012) забезпечують переконливий теоретичний підхід до розуміння стратегій пошуку кормів, припускаючи, що тварини мають цільові норми споживання всіх відповідних поживних речовин, і, таким чином, передбачаючи одночасне регулювання споживання поживних речовин для досягнення певних цільових співвідношень (наприклад, відносна частка білка та вуглеводів) для окремих організмів (Simpson and Raubenheimer, 1993; Raubenheimer and Simpson, 1999; Simpson et al., 2004; Raubenheimer et al., 2009). Цей підхід був успішно застосований до цілого ряду видів - від слизових цвілі, через комах до людей (Raubenheimer and Simpson, 1993; Simpson et al., 2003; Behmer, 2009; Dussutour et al., 2010), і доповнив розуміння динаміки харчування та трофічних взаємодій (Simpson et al., 2015).

Хоча одиночні тварини повинні задовольняти власні харчові потреби, придбання їжі у соціальних комах вимагає більш складної оцінки конкретних цільових співвідношень через їх колоніальний спосіб життя, а також з урахуванням різних харчових потреб різних членів колонії. Наприклад, личинкам мурашок для успішного розвитку потрібна дієта на основі білків, тоді як дієти на основі цукру достатньо для виживання працівників (Hölldobler and Wilson, 1990). Корми для соціальних комах повинні враховувати різні харчові потреби різних каст під час пошуку їжі, одночасно реагуючи на потенційні обмеження поживних речовин у їжі, яка в даний час доступна в колонії (Seeley, 1989; Cassill and Tschinkel, 1999a). Одним із способів компенсувати дефіцит поживних речовин є компенсаційне живлення, коли працівники коригують свої уподобання на користь джерел їжі, що містять обмежувальні поживні речовини. Компенсаційне вигодовування поживних речовин гарантує, що колонія відповідає своїм довгостроковим цілям і, таким чином, сприяє зростанню колонії та відтворенню продуктивності. Докази компенсаційного живлення поживних речовин забезпечують як польові, так і лабораторні дослідження медоносних бджіл (Hendriksma та Shafir, 2016) та декількох видів мурах, в т.ч. Solenopsis invicta (Sorensen et al., 1985; Cook et al., 2010; Wilder and Eubanks, 2010), Rhytidoponera metallica (Dussutour and Simpson, 2008), Ectatomma ruidum (Cook and Behmer, 2010), та Іридомирмекс сучієрі (Крістенсен та ін., 2010).

Наявність цукрів у поєднанні з відносно високою концентрацією однієї амінокислоти у секретах личинок лікенідів, що доглядають за мурахами, підвищує інтригуючу можливість личинок забезпечувати компенсаторними поживними речовинами своїх мурашок, що дозволяють колонії досягти цільових норм споживання поживних речовин. Постачання як білків, так і вуглеводів, отже, може бути важливою особливістю мутуалізму між асоційованими з мурахами лікенідами та їх супутніми мурахами (Wada et al., 2001; Hojo et al., 2008), оскільки це гарантує більш послідовну цінність винагороди, ніж одна поживна речовина . Цікаво, що гусениці Niphanda fusca виділяють високі концентрації гліцину, який у поєднанні з цукрами надзвичайно привабливий для своїх мурах-господарів, Camponotus japonicus. Ні цукру, ні гліцин не є настільки привабливими, як коли вони представлені разом, що припускає, що вони можуть діяти синергічно, щоб залучити C. japonicus мурахи-супутники (Wada et al., 2001; Hojo et al., 2008).

Мета цього дослідження була подвійною. Спочатку ми дослідили, чи відбувається компенсаційне живлення у доліходеринової мурахи, що доглядає за гусеницею І. майрі. Ми утримували фрагменти колоній мурашок на дієті з дефіцитом цукру або білка та вимірювали споживання досліджуваних розчинів, що містять сахарозу та/або серин, у тестах на перевагу їжі. Ми передбачали, що мурахи компенсують дефіцит певних макроелементів, збільшивши споживання тестових розчинів, що містять компонент, відсутній у їх раціоні.

Потім ми дослідили, чи вплинуло це харчування на кількість кормів І. майрі схильні гусениці Дж. Евагорас. Ми запитали, чи змінюють працівники свої зусилля щодо догляду відповідно до стану харчування їхньої колонії, і чи залежать такі потенційні відмінності у догляді за гусеницями від відповідного характеру дефіциту харчування. Ми передбачали збільшення догляду за гусеницями як компенсацію за раціоном харчування мурашок з дефіцитом, незалежно від того, бракувало вуглеводів, з одного боку, або білків, з іншого.