JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biology

איסוף ותחזוקה ארוכת טווח של נמלים חותכות עלים (Atta) בתנאי מעבדה

Published: August 30, 2022
doi:
10.3791/64154
, , ,
1Institute of Biosciences, Department of General and Applied Biology, Laboratory of Leaf-cutting Ants,São Paulo State University, 2Institute of Psychology, Laboratory Walter Hugo Cunha,São Paulo University

Summary

כאן מתואר פרוטוקול לאיסוף ושמירה על מושבות נמלים בריאות מסוג Atta (Hymenoptera: Formicidae) בתנאי מעבדה. בנוסף, סוגי קנים ותצורות שונות מפורטים יחד עם הליכים ניסיוניים אפשריים.

Abstract

נמלים הן אחת הקבוצות המגוונות ביותר מבחינה ביולוגית של בעלי חיים על פני כדור הארץ ומאכלסות סביבות שונות. תחזוקת מושבות נמלים בסביבות מבוקרות מאפשרת הבנה מועשרת של הביולוגיה שלהן שיכולה לתרום למחקר יישומי. נוהג זה משמש בדרך כלל במחקרי בקרת אוכלוסייה של מינים הגורמים להפסד כלכלי, כגון נמלי אטא. כדי לטפח את הפטרייה ההדדית שלהם, נמלים חותכות עלים אלה אוספות עלים ולשם כך נחשבות למזיקים חקלאיים הנפוצים ברחבי יבשת אמריקה. הם מאורגנים חברתית מאוד ומאכלסים קנים תת-קרקעיים מורכבים המורכבים ממגוון תאים. תחזוקתם בסביבה מבוקרת תלויה בשגרה יומית של מספר נהלים וטיפול תכוף המתוארים כאן. זה מתחיל עם אוסף של מלכות במהלך עונת הרבייה (כלומר, טיסת נישואין), אשר מועברים בנפרד למכלי פלסטיק. בשל שיעור התמותה הגבוה של מלכות, איסוף שני יכול להתבצע כ -6 חודשים לאחר טיסת הנישואין, כאשר קינים עם פטריות מפותחות נחפרים, נקטפים ביד ומונחים במיכלי פלסטיק. במעבדה, עלים מסופקים מדי יום למושבות מבוססות, ופסולת המיוצרת על ידי נמלים מוסרת מדי שבוע יחד עם שאריות חומר צמחי יבש. ככל שגינת הפטריות ממשיכה לגדול, מושבות מועברות לסוגים שונים של מכולות בהתאם למטרת הניסוי. מושבות נמלים חותכות עלים ממוקמות במיכלים מחוברים, המייצגים את המערכת הארגונית עם תאים פונקציונליים שנבנו על ידי אותם חרקים בטבע. מערך זה אידיאלי לניטור גורמים כגון כמות פסולת, בריאות פטריות בגינה והתנהגות העובדים והמלכה. איסוף נתונים קל ותצפיות מפורטות יותר נחשבים ליתרון הגדול ביותר של שמירה על מושבות נמלים בתנאים מבוקרים.

Introduction

נמלים מרכיבות קבוצה מגוונת של פרטים המשפיעים על רוב הסביבות היבשתיות1. הם פועלים כמפזרים יעילים 2,3,4, טורפים5 ומהנדסי מערכות אקולוגיות 6,7,8,9,10, ומדגישים את חשיבותם והצלחתם האקולוגית במערכות אקולוגיות טבעיות. כל מיני הנמלים מסווגים כחרקים אאוסוציאליים; עם זאת, הארגון החברתי שלהם משתנה מאוד בין קבוצות מינים שונות, כלומר, מערכות חלוקת עבודה, קבוצות פונקציונליות, תקשורת בין פרטים, ארגון מספוא, יסוד מושבה ותהליך רבייה11. כקבוצה מגוונת מאוד, הם פונים למספר משאבי מזון והתנהגויות האכלה מיוחדות. לאמיתו של דבר, החקלאות לא היתה רק צעד ענק עבור הציוויליזציה האנושית, אלא גם עבור מיני נמלים. לפניכ-55 עד 65 מא לפני 12, נמלי אטין החלו להתרבות פטריות ולשלב אותן בתזונה כמעט בלעדית. הם התמחו עד כדי כך שהם פיתחו אינטראקציות קפדניות, תלויות ומחייבות המסווגות כסימביוזה, שבה אדם אחד אינו שורד ללא השני.

נמלים שמגדלות פטריות נמוכות יותר אוספות ומעבדות חומר אורגני מת, כגון שברי עלים נרקבים, כדי לגדל את הפטרייה ההדדית שלהן; בעוד נמלים הגדלות פטריות גבוהות יותר קוטפות חומר צמחי טרי, ומרכיבות את אחת המערכות הטבעיות הסימביוטיות המוצלחות ביותר13. טכניקה חקלאית מיוחדת זו אפשרה להם לתפוס נישה חדשה. נמלי האטין הגבוהות יותר כוללות את הנמלים חותכות העלים, קבוצה מונופילטית המעוררת בין 19 מא (15-24 מא) ו-18 מא (14-22 מא)14,15,16 המורכבת מארבעה סוגים תקפים: אטא פבריציוס, אקרומירמקס מאייר, אמוימירמקס כריסטיאנו ופסאודוטה גאלארדו. מערכת החקלאות חותכת העלים המבוצעת על ידי הנמלים חותכות העלים, התפתחה ממערכות חקלאות נגזרות17. רוב המינים הללו מנצלים באופן בלעדי את מין הפטרייה ההדדית Leucoagaricus gongylophorus Singer18 (נקרא גם Leucocoprinus gongylophorus Heim 19), מה שמסמן מעבר אבולוציוני משמעותי 11. זני הפטריות מועברים אנכית, מקינים מקוריים לצאצאים, מה שמרמז על כך שהם מופצים באופן משובט20.

למרבה הפלא, חברות עטא פיתחו מבנה ארגוני מורכב בעל חשיבות עצומה בסביבתן ועניין רב למירמקולוגים. אוכלוסייתן יכולה להיות מורכבת ממיליוני פרטים, רובם עובדות סטריליות המציגות פולימורפיזם מודגש, כלומר גודל מובחן ומורפולוגיה אנטומית. האוכלוסייה נבדלת על ידי קאסטות על פי גיל, מצב פיזיולוגי, סוג מורפולוגי, התנהגויות ופעילויות מיוחדות במושבה21. ניתן להפלות את העובדים לגננים ואחיות, גנרלים בתוך הקן, מגדלים וחופרים, ומגינים או חיילים21. ארגון זה מאפשר ביצוע משימות בשיתוף פעולה ומערכת ארגון עצמי שיכולה לייצר התנהגויות קולקטיביות מובנות מאוד, ומאפשרת להם להגיב ביעילות להפרעות סביבתיות22.

את תפקיד התחדשות האוכלוסייה ממלאת מלכה אחת (כלומר, מונוגנית), כל עוד היא חיה, המהווה את קאסטת הרבייה הקבועה22. ידוע כי מלכות אטא חיות יותר מ-20 שנה, ומטלות ביצים לאורך כל תוחלת החיים שלהן23. מכיוון שלמלכה אין תחליף, הסיבולת שלה חיונית להישרדותה של המושבה 13,20,23,24. עם זאת, אלפי נקבות וזכרים בעלי כנף נמצאים בקן בעונות הרבייה, אך אף אחד מהם לא נשאר בקן המקורי, ויוצר קאסטהזמנית 22. במושבות Atta sexdens מיוצרים כמעט 3,000 נקבות רבייה ו-14,000 זכרי רבייה25. היא מתרחשת כאשר מושבה מגיעה לבגרות מינית, כ-38 חודשים מיישומה, וחוזרת על עצמה מדי שנה מאז ועד לכיבויה23,25. מושבות אטא חדשות מוקמות באמצעות הפלומטרוזיס, שם מלכה אחת מתחילה קן חדש.

כאשר התנאים הסביבתיים נוחים, המשכפלים עוזבים את הקן התת-קרקעי כדי להתחיל את טיסת הנישואין. תקופת התרחשותו משתנה לפי אזור, ונעה לאורך השנה ברחבי השטח הברזילאי בהתאם למין. עם זאת, נראה כי לאירוע קדמו גשמים וגובה לחות26, אשר יכול להיות קשור להקלה על החפירה בשל לחות הקרקע22. לעתים קרובות, 1-5 שבועות לפני טיסת הנישואין, כניסות הקן ותעלות מורחבות כדי להקל על הרבייה לעזוב. לפני שהן עוזבות את מושבות האם שלהן, הנקבות המכונפות אוספות ומאחסנות, בחלל תת-קרקעי, חלק מהפטרייה ההדדית20,27. מספר רב של זיווגים מבוצעים באמצע הטיסה, ומחושב כי מלכה אחת יכולה להיות מוזרעת על ידי שלושה עד שמונה זכרים (כלומר, פוליאנדריה) במינים מסוימים28, מה שמבטיח שונות גנטית29. לאחר מכן, המלכות ממשיכות לאדמה, תוך מתן עדיפות למקומות ללא או מעט צמחייה25, שם הן מסירות את כנפיהן וחופרות את חדר הקן הראשון שלהן. זו התקופה היחידה שבה ניתן לראות מלכות מחוץ לקן. אף על פי שפרטים מהקאסטה הזמנית נראו בקנים מלאכותיים, לא ידוע אם כל התנגשות מוצלחת (כלומר, טיסת נישואין) בוצעה בתנאי מעבדה24.

בניית הקן הראשונית תואמת את התקופה הקריטית ביותר של המושבה, שיכולה להימשך בין 6 שעות ל 8 שעות23,25. ברגע זה, המלכה cloisters עצמה בחדר הראשוני, ובתוך ימים ספורים, oviposition מתחיל. הביצים הראשונות מוזנות לתפטיר שהמלכה משחזרת, ומסמן את תחילתו של גן הפטריות של המושבה. הזחלים הראשונים מופיעים בערך 25 ימים22, וכמעט בסוף החודש הראשון, המושבה מורכבת מחצלת של פטריות מתרבות, שבה מקננים לא בוגרים (ביצים, זחלים וגלמים), והמלכה, שמגדלת את צאצאיה הראשונים בבידוד23. ביצים הן גם משאב המזון של הזחלים הראשונים ונצרכים מאוד על ידי המלכה13. בנוסף, המלכה מקיימת את עצמה עם עתודות שומן בגוף ושרירי כנף קטבולים שכבר אינם בשימוש13. תרבות הפטרייה הראשונית אינה נצרכת שכן הישרדות המושבה תלויה בהתפתחותה, ובתקופה זו המלכה מפרה אותה בנוזל צואה13. ימים ספורים לאחר ההתעוררות, העובדים הראשונים פותחים את הכניסה לקן ומתחילים בפעילות זיוף באזור המיידי של הקן13. הם משלבים את החומר שנאסף כמצע של גן הפטריות, המשמש כיום כמזון לעובדים13,22. לפני שמוסיפים אותו לתרבית הפטריות, החומר הצמחי שמכניסים העובדים נחתך לחתיכות קטנטנות ומרטיב בנוזל צואה13. הנמלים מתמרנות את הפטרייה כדי להגביר ולשלוט בצמיחתה, אשר תשמש לחלוקת תאים גדולים שנחפרו באדמה, המתמחה במיזוג הגן 13,22,25.

כ-6 חודשים לאחר טיסת הנישואין, קינים של A. sexdens מכילים תא פטריות וכמה ערוצים. ההתמחות הגדולה בבניית קני נמלים חותכות עלים פועלת כמנגנון הגנה מפני אויבים טבעיים וגורמים סביבתיים שליליים22. ידוע כי נמלים חותכות עלים קוטעות את גינת הפטריות ומעבירות אותה לתאים בלחות גבוהה כאשר התאים מתחילים להתייבש13. כך, למרות שלחפירת הקן יש עלות אנרגיה ניכרת, האנרגיה המושקעת מתהפכת בתועלות עבור המושבה עצמה22. למעט כמה יוצאים מן הכלל, מיני אטא גם מייצרים תאים מיוחדים לפסולת המושבה, העשויים בעיקר ממצע פטריות מדולדל ומגופות של נמלים מתות, מבודדים אותה משאר הקן, ומבססים אסטרטגיית חסינות חברתית חשובה30. בנוסף, קבוצה מובחנת של עובדים לתמרן את הפסולת ישירות, כדי למנוע זיהום של אנשים אחרים. העובדים כל הזמן מספוא כדי לטפח את הפטרייה, שהיא המשאב התזונתי העיקרי של המושבה. עם זאת, הם יכולים להיזון גם מוהל צמחים תוך חיתוך שברים. החומר הצמחי נבחר בקפידה לתחזוקת גינת הפטריות ומושפע מגורמים רבים כגון תכונות העלים ותכונות המערכת האקולוגית13.

אסטרטגיית הזיוף של נמלים חותכות עלים כדי להשיג חומר טרי היא מורכבת ביותר, ובשילוב עם הביקוש הגבוה לקציר של מושבות מבוססות, גורמים להפסד כלכלי ניכר ליצרנים החקלאיים ומסכנים את שטחי שיקום היערות22,31. לכן, נמלים אלה ניתן לסווג כמזיקים ברוב האזורים שבהם הם עשויים להיתקל, החל מדרום ארצות הברית לצפון מזרח ארגנטינה 11,13,22,32. כיבוין של מושבות בעייתיות הוא מאתגר בשל סדרת ההתאמות הטבועות בביולוגיה של חרקים אלה (כלומר, ארגון חברתי, הזדקנות, גידול פטריות, היגיינה ומבני קן מורכבים)33. לפיכך, אסטרטגיות בקרת האוכלוסייה נבדלות מאלו המיושמות בדרך כלל על מזיקים חרקים אחרים, ונוקטות בעיקר בהצעות אטרקטיביות של פיתיונות מזוהמים33,34. עם זאת, מכיוון שנמלים אלה יכולות לדחות חומרים מזיקים הן לפטרייה והן לפרטי המושבה, ולפגוע בשדות מעובדים 33, תרכובות טבעיות חדשות וחלופות של הדברה נבדקות כל הזמן33,35,36. מכיוון שקשה לעקוב אחר תוצאות הניסויים במושבות שנבדקו בשטח, מאמרים ראשוניים נערכים בסביבה מבוקרת.

לפיכך, פרוטוקולים ניסיוניים חייבים להיות מותאמים לקבוצות עניין בהתחשב באורח החיים ההטרוגני של נמלים, לתמוך במחקרים ברמת המין, ולקחת בחשבון מושבות כיחידות מבצעיות, שבהן נמלה אחת היא מרכיב של סופר-אורגניזם מורכב11. הדיווחים שנאספו עד כה בנוגע לסוג עטא אפשרו לאסוף ולתחזק בהצלחה מושבות בתנאי מעבדה ולהכיר בצרכים הבסיסיים שלהן ובתפקודן הכללי. בהתבסס על התהליכים הטבעיים שלהם כגון רבייה, הקמת מושבות והתנהגויות האכלה, פותחה שגרה של פרקטיקות המאפשרות הקמה ארוכת טווח של מושבות בסוגים שונים של קינים. כאן מתואר פרוטוקול פרוצדורלי לשמירה על נמלים חותכות עלים במעבדה ומדגיש מחקר כללי אפשרי עם מטרות ניסוי שונות והסברה מדעית.

Protocol

1. אוסף מלכות חפש בספרות את תקופת עונת הרבייה של אטא באזור העניין. התרחשות עונת הרבייה, תדירותן ושעות היום של טיסות הנישואים, משתנות בהתאם לתנאי האקלים האזוריים (טבלה 1). למרות שבדרך כלל הוא מתרחש באביב, יש לאסוף מידע זה עבור המיקום שבו האיסוף אמור להתרחש 37,38,39,40,41,4…

Representative Results

תרשים זרימה המתאר את תהליך איסוף הנמלים מוצג באיור 6. כאן מוצגות כמה תוצאות שהתקבלו תוך שימוש בפרוטוקול של איסוף, תחזוקה והגדרות קן שתוארו לעיל. איור 6: תרשים זרימה לאי…

Discussion

הפרוטוקול המתואר כאן לשמירה על מושבות נמלים חותכות עלים פותח ויושם במשך למעלה משלושה עשורים בצורה אסרטיבית וניתנת לשכפול. היא אפשרה פיתוח מחקר שיהיה מוגבל על ידי תנאי שדה. לפיכך, נמלים ומושבות בריאות הפכו לזמינות למחקר במספר תחומים כגון מורפולוגיה השוואתית, טוקסיקולוגיה 51,52, היסטולוגיה<su…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מוקדש למריו אוטואורי (לזכרו) ולוולטר הוגו דה אנדרדה קוניה שתרמו רבות למחקרי הנמלים חותכות העלים. אנו מכירים בתמיכתם של אוניברסיטת סאו פאולו והמכון למדעים ביולוגיים. מחקר זה מומן בחלקו על ידי Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil (CAPES) – Finance Code 001, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), ו- Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (Fundunesp).

Materials

Entomologic forceps N/A N/A N/A
Glass tank N/A N/A Tempered glass, custom made
Hose N/A N/A Transparent, PVC 1/2 Inch x 2,0 mm
Latex gloves Descarpack 550301 N/A
Nitrile gloves Descarpack 433301 N/A
Open arena N/A N/A Polypropylene crate
Plaster pouder N/A N/A Plaster pouder used in construction, must be absorbant
Plastic Containers for collection Prafesta Natural Cód.: 8231/Natural Cód.: 8262 Lidded, transparent , polypropylene
Plastic containers for nests Prafesta Discontinued Polystyrene, hermetic
Teflon Dupont N/A Polytetrafluoroethylene liquid (PTFE Dispertion 30)
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wilson, E. O. . The Insect Societies. , (1971).
  2. Ortiz, D. P., Elizalde, L., Pirk, G. I. Role of ants as dispersers of native and exotic seeds in an understudied dryland. Ecological Entomology. 46 (3), 626-636 (2021).
  3. Christianini, A. V., Oliveira, P. S. Birds and ants provide complementary seed dispersal in a neotropical savanna. Journal of Ecology. 98 (3), 573-582 (2010).
  4. Camargo, P. H. S. A., Martins, M. M., Feitosa, R. M., Christianini, A. V. Bird and ant synergy increases the seed dispersal effectiveness of an ornithochoric shrub. Oecologia. 181 (2), 507-518 (2016).
  5. Sanders, D., van Veen, F. J. F. Ecosystem engineering and predation: the multi-trophic impact of two ant species. Journal of Animal Ecology. 80 (3), 569-576 (2011).
  6. Swanson, A. C., et al. Welcome to the Atta world: A framework for understanding the effects of leaf-cutter ants on ecosystem functions. Functional Ecology. 33 (8), 1386-1399 (2019).
  7. Meyer, S. T., et al. Leaf-cutting ants as ecosystem engineers: topsoil and perturbations around Atta cephalotes nests reduce nutrient availability. Ecological Entomology. 38 (5), 497-504 (2013).
  8. Sosa, B., Brazeiro, A. Positive ecosystem engineering effects of the ant Atta vollenweideri on the shrub Grabowskia duplicata. Journal of Vegetation Science. 21 (3), 597-605 (2010).
  9. De Almeida, T., et al. Above- and below-ground effects of an ecosystem engineer ant in Mediterranean dry grasslands. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 287 (1935), 20201840 (2020).
  10. Folgarait, P. J. Ant biodiversity and its relationship to ecosystem functioning: a review. Biodiversity & Conservation. 7 (9), 1221-1244 (1998).
  11. Hölldobler, B., Wilson, E. O. . The Ants. , (1990).
  12. Barrera, C. A., Sosa-Calvo, J., Schultz, T. R., Rabeling, C., Bacci, M. Phylogenomic reconstruction reveals new insights into the evolution and biogeography of Atta leaf-cutting ants (Hymenoptera: Formicidae). Systematic Entomology. 47 (1), 13-35 (2021).
  13. Hölldobler, B., Wilson, E. O. . The Leafcutter Ants: Civilization By Instinct. , (2011).
  14. Branstetter, M. G., et al. Dry habitats were crucibles of domestication in the evolution of agriculture in ants. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 284 (1852), 20170095 (2017).
  15. Solomon, S. E., et al. The molecular phylogenetics of Trachymyrmex Forel ants and their fungal cultivars provide insights into the origin and coevolutionary history of ‘higher-attine’ ant agriculture. Systematic Entomology. 44 (4), 939-956 (2019).
  16. Cristiano, M. P., Cardoso, D. C., Sandoval-Gómez, V. E., Simões-Gomes, F. C. Amoimyrmex Cristiano, Cardoso & Sandoval, gen. nov. (Hymenoptera: Formicidae): a new genus of leaf-cutting ants revealed by multilocus molecular phylogenetic and morphological analyses. Austral Entomology. 59 (4), 643-676 (2020).
  17. Schultz, T. R., Brady, S. G. Major evolutionary transitions in ant agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (14), 5435-5440 (2008).
  18. Mueller, U. G., et al. Phylogenetic patterns of ant–fungus associations indicate that farming strategies, not only a superior fungal cultivar, explain the ecological success of leafcutter ants. Molecular Ecology. 27 (10), 2414-2434 (2018).
  19. Mueller, U. G., et al. Biogeography of mutualistic fungi cultivated by leafcutter ants. Molecular Ecology. 26 (24), 6921-6937 (2017).
  20. Weber, N. A. The fungus-culturing behavior of ants. American Zoologist. 12 (3), 577-587 (1972).
  21. Wilson, E. O. Caste and division of labor in leaf-cutter ants (Hymenoptera: Formicidae: Atta). Behavioral Ecology and Sociobiology. 7 (2), 157-165 (1980).
  22. Della Lucia, T. M. C. Formigas cortadeiras: da bioecologia ao manejo. Viçosa Editora UFV. 421, (2011).
  23. Autuori, M. Contribuição para o conhecimento da saúva (Atta spp). I. Evolução do sauveiro (Atta sex dens rubolpilosa Forel, 1908). Arquivos do Instituto Biologico Saul Paulo. 12, 197-228 (1941).
  24. Bueno, O. C., Hebling, M. J. A., Schneider, M. O., Pagnocca, F. C. Ocorrência de formas aladas de Atta sexdens rubropilosa Forel (Hymenoptera: Formicidae) em colônias de laboratório. Neotropical Entomology. 31 (3), 469-473 (2002).
  25. Mariconi, F. A. M. Biologo. As Saúvas. , (2021).
  26. Bento, J. M. S. . Condições climáticas para o vôo nupcial e reconhecimento dos indivíduos em Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae). , (1993).
  27. Little, A. E. F., Murakami, T., Mueller, U. G., Currie, C. R. The infrabuccal pellet piles of fungus-growing ants. Naturwissenschaften. 90 (12), 558-562 (2003).
  28. Kerr, W. E. Acasalamento de rainhas com vários machos em duas espécies da tribo Attini. Revista Brasileira de Biologia. 21, 45-48 (1961).
  29. Kerr, W. E. Tendências evolutivas na reprodução dos himenópteros sociais. Arquivos do Museu Nacional. 52, (1962).
  30. Cremer, S., Armitage, S. A. O., Schmid-Hempel, P. Social immunity. Current Biology. 17 (16), 693-702 (2007).
  31. Hernández, J. V., Jaffé, K. Dano econômico causado por populações de formigas Atta laevigata (F. Smith) em plantações de Pinus caribaea (Mor.) e elementos para o manejo da praga. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil. 24 (2), 287-298 (1995).
  32. Kempf, W. W. Catálogo abreviado das formigas da Região Neotropical Studia Entomologica. antbase.org. 15, 3 (1972).
  33. Della Lucia, T. M. C., Gandra, L. C., Guedes, R. N. C. Managing leaf-cutting ants: peculiarities, trends and challenges. Pest Management Science. 70 (1), 14-23 (2013).
  34. Boaretto, M. A. C., Forti, L. C. Perspectivas no controle de formigas-cortadeiras. Série Técnica IPEF. 11 (30), 31-46 (1997).
  35. Folgarait, P. J., Goffré, D. Conidiobolus lunulus, a newly discovered entomophthoralean species, pathogenic and specific to leaf-cutter ants. Journal of Invertebrate Pathology. 186, 107685 (2021).
  36. Cardoso, S. R. S., Rodrigues, A., Forti, L. C., Nagamoto, N. S. Pathogenicity of filamentous fungi towards Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae). International Journal of Tropical Insect Science. 42 (2), 1215-1223 (2022).
  37. Ichinose, K., Rinaldi, I., Forti, L. C. Winged leaf-cutting ants on nuptial flights used as transport by Attacobius spiders for dispersal. Ecological Entomology. 29 (5), 628-631 (2004).
  38. Pagnocca, F. C., Rodrigues, A., Nagamoto, N. S., Bacci, M. Yeasts and filamentous fungi carried by the gynes of leaf-cutting ants. Antonie Van Leeuwenhoek. 94 (4), 517-526 (2008).
  39. Attili-Angelis, D., et al. Novel Phialophora species from leaf-cutting ants (tribe Attini). Fungal Diversity. 65 (1), 65-75 (2014).
  40. Delabie, J. H. C., do Nascimento, I. C., Mariano, C. S. F. Estratégias de reprodução e dispersão em formigas attines, com exemplos do sul da Bahia. XIX Congresso Brasileiro de Entomologia. , 16-21 (2002).
  41. Fjerdingstad, E. J., Boomsma, J. J. Variation in size and sperm content of sexuals in the leafcutter ant Atta colombica. Insectes Sociaux. 44 (3), 209-218 (1997).
  42. Currie, C. R., Mueller, U. G., Malloch, D. The agricultural pathology of ant fungus gardens. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (14), 7998-8002 (1999).
  43. Moser, J. C., et al. Eye size and behaviour of day-and night-flying leafcutting ant alates. Journal of Zoology. 264 (1), 69-75 (2004).
  44. Moreira, S. M., Rodrigues, A., Forti, L. C., Nagamoto, N. S. Absence of the parasite Escovopsis in fungus garden pellets carried by gynes of Atta sexdens. Sociobiology. 62 (1), 34-38 (2015).
  45. Arcuri, S. L., et al. Yeasts found on an ephemeral reproductive caste of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa. Antonie Van Leeuwenhoek. 106 (3), 475-487 (2014).
  46. Staab, M., Kleineidam, C. J. Initiation of swarming behavior and synchronization of mating flights in the leaf-cutting ant Atta vollenweideri FOREL, 1893 (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecol. News. 19, 93-102 (2014).
  47. Gálvez, D., Chapuisat, M. Immune priming and pathogen resistance in ant queens. Ecology and Evolution. 4 (10), 1761-1767 (2014).
  48. Baer, B., Armitage, S. A. O., Boomsma, J. J. Sperm storage induces an immunity cost in ants. Nature. 441 (7095), 872-875 (2006).
  49. Carlos, A. A. . Semioquímicos e comunicação sonora em formigas cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae). , (2013).
  50. Veja um FORMIGUEIRO por DENTRO. Boravê Available from: https://youtu.be/sN99x_Rjf90 (2021)
  51. Ortiz, G., Vieira, A. S., Bueno, O. C. Toxicological and morphological comparative studies of insecticides action in leaf-cutting ants. International Journal of Agriculture Innovations and Research. 6 (3), 516-522 (2017).
  52. Decio, P., Silva-Zacarin, E. C. M., Bueno, F. C., Bueno, O. C. Toxicological and histopathological effects of hydramethylnon on Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae) workers. Micron. 45, 22-31 (2013).
  53. Vieira, A. S., Morgan, E. D., Drijfhout, F. P., Camargo-Mathias, M. I. Chemical composition of metapleural gland secretions of fungus-growing and non-fungus-growing ants. Journal of Chemical Ecology. 38 (10), 1289-1297 (2012).
  54. Vieira, A. S., Ramalho, M. O., Martins, C., Martins, V. G., Bueno, O. C. Microbial communities in different tissues of Atta sexdens rubropilosa leaf-cutting ants. Current Microbiology. 74 (10), 1216-1225 (2017).
  55. Ramalho, M. d. e. O., Martins, C., Morini, M. S. C., Bueno, O. C. What can the bacterial community of Atta sexdens (Linnaeus, 1758) tell us about the habitats in which this ant species evolves. Insects. 11 (6), 332 (2020).
  56. Machado, L. M., et al. Attractivity or repellence: relation between the endophytic fungi of Acalypha, Colocasia and the leaf-cutting ants—Atta sexdens. Advances in Entomology. 9 (2), 85-99 (2021).
  57. Moreira, A., Forti, L. C., Andrade, A. P., Boaretto, M. A., Lopes, J. Nest architecture of Atta laevigata (F. Smith, 1858) (Hymenoptera: Formicidae). Studies on Neotropical Fauna and Environment. 39 (2), 109-116 (2004).
  58. Della Lucia, T. M. C., Moreira, D. D. O., Oliveira, M. A., Araújo, M. S. Perda de peso de rainhas de Atta durante a fundação e o estabelecimento das colônias. Revista Brasileira de Biologia. 55 (4), 533-536 (1995).
  59. Fujihara, R. T., Camargo, R. d. a. S., Forti, L. C. Lipid and energy contents in the bodies of queens of Atta sexdens rubropilosa Forel (Hymenoptera, Formicidae): pre-and post-nuptial flight. Revista Brasileira de Entomologia. 56 (1), 73-75 (2012).
  60. da Silva Camargo, R., Forti, L. C. Queen lipid content and nest growth in the leaf cutting ant (Atta sexdens rubropilosa) (Hymenoptera: Formicidae). Journal of Natural History. 47, 65-73 (2013).
  61. Camargo, R. S., Forti, L. C., Fujihara, R. T., Roces, F. Digging effort in leaf-cutting ant queens (Atta sexdens rubropilosa) and its effects on survival and colony growth during the claustral phase. Insectes Sociaux. 58 (1), 17-22 (2011).
  62. Mota Filho, T. M. M., Garcia, R. D. M., Camargo, R. S., Stefanelli, L. E. P., Forti, L. C. Observations about founding queens (Atta sexdens) and their unusual behavior. International Journal of Agriculture Innovations and Research. 9, 352-357 (2021).
  63. Barcoto, M. O., Pedrosa, F., Bueno, O. C., Rodrigues, A. Pathogenic nature of Syncephalastrum in Atta sexdens rubropilosa fungus gardens. Pest Management Science. 73 (5), 999-1009 (2017).
  64. Silva, A., Bacci, M., Pagnocca, F. C., Bueno, O. C., Hebling, M. J. A. Production of polysaccharidases in different carbon sources by Leucoagaricus gongylophorus Möller (Singer), the symbiotic fungus of the leaf-cutting ant Atta sexdens Linnaeus. Curr. Microbiology. 53 (1), 68-71 (2006).
  65. Majoe, M., Libbrecht, R., Foitzik, S., Nehring, V. Queen loss increases worker survival in leaf-cutting ants under paraquat-induced oxidative stress. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 376 (1823), 20190735 (2021).
  66. Della Lucia, T. M. C., Peternelli, E. F. O., Lacerda, F. G., Peternelli, L. A., Moreira, D. D. O. Colony behavior of Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae) in the absence of the queen under laboratory conditions. Behavioural Processes. 64 (1), 49-55 (2003).
  67. Sales, T. A., Toledo, A. M. O., Zimerer, A., Lopes, J. F. S. Foraging for the fungus: why do Acromyrmex subterraneus (Formicidae) queens need to forage during the nest foundation phase. Ecological Entomology. 46 (6), 1364-1372 (2021).
  68. Forti, L. C., et al. Do workers from subspecies Acromyrmex subterraneus prepare leaves and toxic baits in similar ways for their fungus garden. Neotropical Entomology. 49 (1), 12-23 (2020).
  69. Dorigo, A. S., et al. Projeto Primeiros Passos na Ciência: rompendo barreiras sociais e estreitando laços entre a comunidade acadêmica e o ensino médio público. Revista Brasileira de Extensão Universitária. 11 (1), 47-59 (2020).

Tags

Leaf-cutting AntsAttaLaboratory ConditionsColony CollectionColony MaintenanceNuptial FlightQueen CollectionFungus GardenNest SetupControlled EnvironmentWater Management

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Nogueira, B. R., de Oliveira, A. A., da Silva, J. P., Bueno, O. C. Collection and Long-Term Maintenance of Leaf-Cutting Ants (Atta) in Laboratory Conditions. J. Vis. Exp. (186), e64154, doi:10.3791/64154 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image