NESTMATE RECOGNITION SYSTEM IN A LOWER ATTINI ANT: Mycocepurus smithii :: SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE COMPAÑERAS DE NIDO EN LA HORMIGA ATTINI INFERIOR: Mycocepurus smithii

Cristina Sainz-Borgo, José Vicente Hernández, Alvié Cabrera

Resumen


The aim of this study was to determine how the nestmate recognition system operates in Mycocepurus smithii. Behavioural bio-assays were performed in order to identify the nestmate recognition signal. In the field, bio-assays consisted of placing an alien and a nestmate in the nest entrance. In the laboratory, the bio-assays were made using three nestmates and three aliens placed in a Petri dish. The treatments evaluated were: determination of the effect of geographical distance, the volatility of the signal, the source of nestmate recognition signal and the effect of the Post-Pharyngeal Gland (PPG) and Mandibular Gland (MG). The PPG hydrocarbons and MG volatiles were analyzed using the Solid Phase Microextraction technique (SPME). The relative intercolonial variations of both glands were studied. In the behavioral bio-assays, agonistic interactions were not detected either in the field or the laboratory. In the field, statistical differences were found in the distance aliens were carried away from the nest entrance. Intercolonial differences were found for MG volatile compounds, and for such compunds between ants immediately collected or isolated for 48 hours. In PPG hydrocarbons no intercolonial differences were found. In conclusion, workers of M. smithii have the skill to discriminate between aliens and nestmates. This is the first study on the behavior of recognition in this species, however, more detailed studies are necessary to a better description of the signals that allow such recognition.

 

Key words: Behaviour, fungus growing ant, Post-Pharyngeal Gland, Mandibular Gland.

 

RESUMEN

 

El objetivo de este estudio consistió en determinar cómo opera el sistema de reconocimiento de compañeras de nido en Mycocepurus smithii. Se realizaron bioensayos de comportamiento para identificar la señal de reconocimiento. En el campo, los bioensayos se realizaron colocando una compañera de nido y una intrusa en la entrada del nido; mientras que en el laboratorio, se realizaron usando como sujetos experimentales tres compañeras de nido y tres intrusas en una cápsula de Petri. Los tratamientos evaluados fueron: efecto de la distancia geográfica, volatilidad de la señal, fuente de la señal de reconocimiento y efecto de la Glándula Post-Faringea (GPF) y la Glándula Mandibular (GM). Los hidrocarburos de la GPF y los compuestos volátiles de la GM fueron analizados usando la técnica de Microextracción en Fase Sólida (MEFS). La variación intercolonial de ambas glándulas fue estudiada. En los bioensayos de comportamiento no se observaron interacciones agresivas tanto en el campo como en el laboratorio. En el campo se encontraron diferencias significativas en la distancia que las intrusas eran transportadas lejos de la entrada del nido. Se encontraron diferencias intercoloniales en los compuestos volátiles de la GM, y en dichos compuestos entre hormigas recién recolectadas o aisladas por 48 horas. En los hidrocarburos de la GPF no se detectaron diferencias intercoloniales. En conclusión, las obreras de M. smithii tienen la habilidad de discriminar entre intrusas y compañeras de nido. Este constituye el primer estudio sobre el comportamiento de reconocimiento en esta especie; sin embargo, estudios más detallados son necesarios para describir mejor las señales que permiten dicho reconocimiento.

 

Palabras clave: Comportamiento, hormigas cultivadoras de hongo, Glándula Postfaringeal, Glándula Mandibular.


Referencias


BLUM MS, BRAND JM, AMANTE E. 1981. o-Aminoacetophenone: Identification in a primitive fungus-growing ant (Mycocepurus goeldii). Experientia. 37(1):816-817.

CHAPUISAT M, BERNASCONI C, HOEHN S, REUTER M. 2005. Nestmate recognition in the unicolonial ant Formica paralugubris. Behav. Ecol. 16(1):1-5.

CHAPMAN RE, BOURKE AFG. 2001. The influence of sociality on the conservation biology of social insects. Ecol. Lett. 4(6):650-662.

FERNÁNDEZ‐MARÍN H, ZIMMERMAN JK, WCISLO WT. 2004. Ecological traits and evolutionary sequence of nest establishment in fungus‐growing ants (Hymenoptera, Formicidae, Attini). Biol. J. Linn. Soc. 81(1):39-48.

FERNÁNDEZ-MARÍN H, ZIMMERMAN JK, WCISLO WT, REHNER SA. 2005. Colony foundation, nest architecture and demography of a basal fungus-growing ant, Mycocepurus smithii (Hymenoptera, Formicidae). J. Nat. Hist. 39(20):1735-1743.

GIRAUD T, PEDERSEN JS, KELLER L. 2002. Evolution of supercolonies: The argentine ants of southern Europe. Proc. Nat. Acad. Sci. 99(9):6075-6079.

HERNÁNDEZ JV, LÓPEZ H, JAFFÉ K. 2002. Nestmate recognition signals of the leaf cutting ant Atta laevigata. J. Insect Physiol. 48(3):287-295.

HERNÁNDEZ JV, GOITÍA W, OSIO A, CABRERA A, LÓPEZ H, SAINZ C, JAFFE K. 2006. Leaf-cutter ant species (Hymenoptera: Atta) differ in the types of cues used to differentiate between self and others. Anim. Behav. 71(4):945-952.

HÖLLDOBLER B, WILSON EO. 1990. The ants. The Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA, pp. 732.

HOLWAY DA, LACH L, SUAREZ AV, TSUTSUI ND, CASE TJ. 2002. The cause and consequences of ant invasions. A. Rev. Ecol. Evol. System. 33(1):181-233.

HUGHES W, HOWSE P, GOULSON D. 2001. Mandibular gland chemistry of grass cutting ants. Species, caste and colony variation. J. Chem. Ecol. 27(1):109-124.

JAFFÉ K. 1983. Chemical communication systems in the ant Atta cephalotes. In: JAISSON P (Ed) Social Insects in the tropics. Presses de L´Université Paris Nord, Paris, France, pp. 165-180.

JAFFÉ K, NAVARRO J. 1985. Comunicación química en obreras de la hormiga cortadora de pasto Acromyrmex landolti Forel, 1884 (Hymenoptera, Formicidae). Rev. Bras. Entomol. 29:350-361.

JAFFÉ K, VILLEGAS G. 1985. On the communication systems of the fungus growing ant Trachymyrmex urichi. Insect. Soc. 32(3):257-274.

JUTSUM AR, SAUNDERS RS, CHERRET JM. 1979. Intraespecific agression in the leaf cutting ant Acromyrmex octospinosus. Anim. Behav. 27:839-844.

LAHAV S, SOROKER V, HEFETZ A, VANDER MEER RK. 1999. Direct behavioral evidence for hydrocarbons as ant recognition discriminators. Naturwissenchaften. 86(5):246-249.

MACKAY WP, MAES JM, ROJAS FERNÁNDEZ P, LUNA G. 2004. The ants of North and Central America: the genus Mycocepurus (Hymenoptera:Formicidae). J. Insect. Sci. 4(1):2-7.

MAYHÉ A. 1995. Filogenia de los Attini (Hymenoptera, Formicidae): un aporte al conocimiento de las hormigas fungívoras. Caracas, Venezuela: Universidad Simón Bolívar, División de Ciencias Biologicas [Tesis de Doctorado en Ciencias Biológicas], pp. 274.

NAVARRO J. 1983. Estudio de algunos aspectos ecológicos y sistemas de comunicación en Acromyrmex landolti (Forel) (Hymenoptera:Formicidae). Caracas, Venezuela: Universidad Simón Bolívar, División de Ciencias Biologicas [Tesis Licenciatura en Biología], pp. 97.

QUELLER DC, STRASSMANN JE. 1998. Kin selection and social insects. Bioscience. 48(3): 165-175.

RABELING C, LINO-NETO J, CAPPELLARI S, DOS-SANTOS IA, MUELLER UL, BACCI M. 2009. Thelytokous parthenogenesis in the fungus-gardening ant Mycocepurus smithii (Hymenoptera: Formicidae). PLoS ONE. 4(8):1-10.

RICHARD FJ, HEFETZ A, CHRISTIDES JP, ERRARD C. 2004. Food influence on colonial recognition and chemical signature between nestmates in the fungus-growing ant Acromyrmex subterraneus subterraneus. Chemoecology. 14(1):9-16.

SAINZ-BORGO C, CABRERA A, HERNÁNDEZ JV. 2011. Nestmate recognition in the ant Odontomachus bauri (Hymenoptera: Formicidae). Sociobiol. 58(3):701-18.

SAINZ-BORGO C, CABRERA A, HERNÁNDEZ JV. 2013. Mandibular and postpharyngeal gland secretions of Acromyrmex landolti (Hymenoptera: Formicidae) as chemical cues for nestmate recognition. Rev. Biol. Trop. 61(3):1261-1273.

SOROKER V, VIENNE C, HEFETZ A. 1994. The postpharyngeal gland as a “gestalt” organ for nestmate recognition in the ant Cataglyphis niger. Naturwissenschaften. 81(11):510-513.

TORRES J. 1989. The status of the fungus grower ants (Hymenoptera:Formicidae) in Puerto Rico and adjacent islands. J. Agric. Universidad de Puerto Rico. 73(4):401-403.

VANDER MEER RK, GLANCEY BM, LOFGREN, CS, GLOVER A, TUMLINSON JH, ROCCA J. 1980. The poison sac of red imported fire ant queens: source of a pheromone attractant. A. Entomol. Soc. Am. 73(5):609-612.

VILLEGAS G. 1982. Estudio comparativo de algunos aspectos de comportamiento social de hormigas de los géneros: Trachymyrmex, Cyphomyrmex y Myrmicocrypta (Hymenoptera:Formicidae). Caracas, Venezuela: Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ciencias, Escuela de Biología [Trabajo de Grado Licenciatura Biología], pp. 91.

WEBER NA. 1941. The biology of the fungus-growing ants, Partt VIII: The Barro Colorado Island, Canal Zone, species. Rev. Entomol. (Rio de Janeiro). 12:93-130.

WEBER NA. 1946. The biology of the fungus-growing ants. Part IX. The British Guiana species. Rev. Entomol. (Rio de Janeiro). 17:114-172.

WHITEHOUSE M, JAFFÉ K. 1995. Nestmate recognition in the leaf cutting ant Atta laevigata. Ins. Soc. 42(2):157-166.


Texto completo:

PDF

Referencias



Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.
';



Licencia Creative Commons” style=
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.