Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Làm việc dưới mưa? Tại sao kiến cắt lá ngừng tìm kiếm thức ăn khi có mưa
Tóm tắt
Hiểu cách các yếu tố môi trường điều chỉnh việc tìm kiếm thức ăn là chìa khóa để nhận ra giá trị thích nghi của hành vi động vật, đặc biệt là trong các tổ chức hằng nhiệt như kiến. Chúng tôi đã phân tích một cách thực nghiệm tác động của mưa lên việc kiếm ăn của kiến cắt lá, một nhóm kiến quan trọng thường thấy ở những môi trường ẩm ướt. Cụ thể, chúng tôi đã phân biệt giữa các tác động trực tiếp và gián tiếp của mưa lên những con kiến đang mang nặng và khám phá xem liệu kiến có đáp ứng với những dự đoán về mưa bằng cách tăng tốc độ của chúng hay không. Các tải trọng bị rơi thường xuyên mặc dù kiến không bị ướt, và các con kiến bị ướt cũng đã rơi tải, mặc dù các tải không ướt. Các mảnh lá ướt tăng trọng lượng của chúng lên 143% và đã được rơi một cách độc lập, không phụ thuộc vào diện tích hay tính đối xứng. Việc tưới nước lên đường đi không ảnh hưởng đến tỷ lệ kiến rơi tải. Kiến tăng tốc độ của chúng lên 30% sau khi tăng cường độ ẩm tương đối và tiếng tiếng mưa trên lá gần đường đi. Kết quả thực nghiệm của chúng tôi xác nhận bằng chứng giai thoại trước đây về tác động tiêu cực của mưa đến việc kiếm ăn của kiến cắt lá. Chúng tôi chứng minh rằng mưa có thể hạn chế mạnh mẽ việc kiếm ăn của kiến thông qua nhiều cơ chế khác nhau, ảnh hưởng cả đến chính con kiến lẫn khả năng điều khiển của những con kiến mang nặng, bằng cách tăng trọng lượng của tải. Chúng tôi cũng mô tả các phản ứng hành vi có thể giảm thiểu tác động tiêu cực này lên việc kiếm ăn: đi nhanh hơn khi có dấu hiệu mưa để giảm tỷ lệ mảnh lá bị mất. Kết quả của chúng tôi minh họa cách mà các yếu tố môi trường có thể trực tiếp và gián tiếp hạn chế việc kiếm ăn của kiến và nhấn mạnh tầm quan trọng của các phản ứng hành vi nhằm giảm thiểu những tác động này.
Từ khóa
#kiến cắt lá #tác động môi trường #hành vi tìm kiếm thức ăn #mưa #tốc độ đi #phản ứng hành viTài liệu tham khảo
Alma A, Farji-Brener AG, Elizalde L (2016) Gone with the wind: short and long-term responses of leafcutter ants to the negative effect of wind. Behav Ecol 27:1017–1024
Bollazzi M, Roces F (2011) Information needs at the beginning of foraging: grass-cutting ants trade off load size for a faster return to the nest. PLoS One 6:e17667
Branstetter MG, Ješovnik A, Sosa-Calvo J, Lloyd MW, Faircloth BC, Brady SG, Schultz T (2017) Dry habitats were crucibles of domestication in the evolution of agriculture in ants. Proc R Soc B 284(1852):20170095
Bujan J, Yanoviak SP, Kaspari M (2016) Desiccation resistance in tropical insects: causes and mechanisms underlying variability in a Panama ant community. Ecol Evol 6:6282–6291
Burd M, Howard JJ (2005) Global optimization from suboptimal parts: foraging sensu lato by leaf-cutting ants. Behav Ecol Sociobiol 59:234–242
Califano D, Chaves-Campos J (2011) Effect of trail pheromones and weather on the moving behavior of the army ant Eciton burchellii. Insectes Sociaux 58:309–315
Chown SL, Nicolson S (2004) Insect physiological ecology: mechanisms and patterns. Oxford University Press, Oxford
Esch C, Jimenez JP, Peretz C, Uno H, O’Donnell S (2017) Thermal tolerances differ between diurnal and nocturnal foragers in the ant Ectatomma ruidum. Insectes Sociaux. https://doi.org/10.1007/s00040-017-0555-x (online first)
Farji-Brener AG, Elizalde L, Fernandez-Marín H, Amador-Vargas S (2016) Social life and sanitary risks: evolutionary and current ecological conditions determine waste management in leaf-cutting ants. Proc R Soc Ser B 283:20160625
Farji-Brener AG, Chinchilla F, Umaña M, Ocasio- Torres M, Chauta-Mellizo A, Acosta-Rojas D, Marinaro S, de Torres Curth M, Amador-Vargas S (2015) Branching angles reflect a tradeoff between reducing trail maintenance costs or travel distances in leaf-cutting ants. Ecology 96:510–517
Farji-Brener AG, Chinchilla F, Rikkin S, Sánchez-Cuervo AM, Triana E, Quiroga V, Giraldo P (2011) The “truck-driver” effect in leaf-cutting ants: how individual load influences the walking speed of nest-mates. Physiol Entomol 36:128–134
Farji Brener AG, Ruggiero A (1994). Leaf-cutting ants (Atta and Acromyrmex) inhabiting Argentina: patterns in species richness and geographical ranges sizes. J Biogeogr 21:535–543
Hart AG, Anderson C, Ratnieks FL (2002) Task partitioning in leafcutting ants. Acta Ethol 5:1–11
Hodgson ES (1955) An ecological study of the behavior of the leaf-cutting ant Atta cephalotes. Ecology 36:293–304
Hölldobler B, Wilson EO (2011) The leafcutter ants: civilization by instinct. W. W. Norton, New York
Jaffe K, Howse PE (1979) The mass recruitment system of the leaf cutting ant, Atta cephalotes (L.). Anim Behav 27:930–939
Krebs JR, Davies NB, Parr J (1993) An introduction to behavioral ecology. Blackwell Scientific Publications, Cambridge
Lighton JR, Feener DH Jr (1989) Water-loss rate and cuticular permeability in foragers of the desert ant Pogonomyrmex rugosus. Physiol Zool 62:1232–1256
Kaspari M, Clay NA, Lucas J, Yanoviak SP, Kay A (2015) Thermal adaptation generates a diversity of thermal limits in a rainforest ant community. Glob Change Biol 21:1092–1102
Lighton JR, Bartholomew GA, Feener DH (1987) Energetics of locomotion and load carriage and a model of the energy cost of foraging in the leaf-cutting ant Atta colombica Guer. Physiol Zool 60:524–537
McDade LM, Bawa KS, Hespenheide HA, Hartshorn GS (eds) (1994) La Selva: ecology and natural history of a Neotropical rain forest. University of Chicago Press, Chicago
Moll K, Roces F, Federle W (2010) Foraging grass-cutting ants (Atta vollenweideri) maintain stability by balancing their loads with controlled head movements. J Comp Physiol A 196:471–480
Moll K, Roces F, Federle W (2013). How load-carrying ants avoid falling over: mechanical stability during foraging in Atta vollenweideri grass-cutting ants. PLoS One 8(1):e52816
Mueller UG, Mikheyev AS, Hong E, Sen R, Warren DL, Solomon SE, Juenger TE. (2011) Evolution of cold-tolerant fungal symbionts permits winter fungiculture by leafcutter ants at the northern frontier of a tropical ant–fungus symbiosis. Proc Natl Acad Sci 108:4053–4056
Porter SD, Tschinkel WR (1987) Foraging in Solenopsis invicta (Hymenoptera: Formicidae): effects of weather and season. Environ Entomol 16:802–808
Riley RG, Silverstein RM, Carroll B, Carroll R (1974) Methyl 4-methylpyrrole-2-carboxylate: a volatile trail pheromone from the leaf-cutting ant, Atta cephalotes. J Insect Physiol 20:651–654
Roces F, Kleineidam C (2000) Humidity preference for fungus culturing by workers of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa. Insectes Soc 47:348–350
Roces F, Tautz J (2001) Ants are deaf. J Acoust Soc Am 109:3080–3082
Röschard J, Roces F (2002) The effect of load length, width and mass on transport rate in the grass-cutting ant Atta vollenweideri. Oecologia 131:319–324
Spicer ME, Stark AY, Adams BJ, Kneale R, Kaspari M, Yanoviak SP (2017) Thermal constraints on foraging of tropical canopy ants. Oecologia 183:1007–1017
Weber NA (1972) The fungus-culturing behavior of ants. Am Zool 12:577–587
Whitford WG, Ettershank G (1975) Factors affecting foraging activity in Chihuahuan desert harvester ants. Environ Entomol 4:689–696
Willis MA, Avondet JL (2005) Odor-modulated orientation in walking male cockroaches Periplaneta americana, and the effects of odor plumes of different structure. J Exp Biol 208:721–735
Wolf H, Wehner R (2005) Desert ants compensante for navigation uncertainity. J Exp Biol 208:4223–4230