本文介绍了一种在实验室条件下成功采集并维持健康切叶蚁属（Atta，膜翅目：蚁科）蚁群的实验方案。此外，还详细描述了不同类型的蚁巢结构及其配置，并列举了可能的实验操作流程。
本文内容
摘要
摘要
蚂蚁是地球上生物多样性最丰富的动物类群之一，栖息于多种不同环境。在受控环境中维持蚂蚁群体，有助于更深入地理解其生物学特性，并推动应用研究的发展。这一方法常用于对造成经济损失的物种（例如切叶蚁属 Atta 蚂蚁）进行种群控制研究。这些切叶蚁通过采集树叶来培育其共生真菌，因而被视为农业害虫，广泛分布于美洲大陆。它们具有高度社会性，栖居于结构复杂的地下巢穴中，巢内包含多种功能不同的腔室。在受控环境中维持其群体依赖于一系列日常操作和频繁的护理，本文对此进行了详细描述。首先在繁殖季节（即婚飞期）采集蚁后，并将其单独转移至塑料容器中。由于蚁后死亡率较高，可在婚飞后约6个月进行第二次采集，此时将已形成初期巢穴且共生真菌团发育良好的小型巢群人工挖掘取出，逐个挑选后放入塑料容器中。在实验室中，需每日为已建立的蚁群提供新鲜树叶，并每周清除蚂蚁产生的废弃物及残留的干燥植物材料。随着菌圃不断生长，需根据实验目的将蚁群转移至不同类型容器中。切叶蚁群体被安置于相互连接的容器系统中，以模拟自然界中这些昆虫构建的功能性腔室组织结构。该装置有利于监测废弃物数量、菌圃健康状况以及工蚁和蚁后的行为。在受控条件下饲养蚂蚁群体的最大优势在于便于数据收集和实现更细致的观察。
引言
蚂蚁是一类多样性极高的生物群体，对大多数陆地生态系统具有显著影响1。它们作为高效的种子传播者2,3,4、捕食者5以及生态系统工程师6,7,8,9,10，凸显了其在自然生态系统中的重要性与生态成功。所有蚂蚁物种均被归类为真社会性昆虫；然而，不同物种类群的社会组织存在显著差异，例如劳动分工系统、功能类群、个体间的交流、觅食组织、群体建立以及繁殖过程11。作为高度多样化的类群，蚂蚁利用多种食物资源并演化出特化的取食行为。事实上，农业不仅对人类文明是一次巨大飞跃，对蚂蚁物种而言亦是如此。大约在5500万至6500万年前12，切叶蚁开始培育真菌，并将其纳入几乎唯一的食物来源。它们的特化程度极高，形成了严格、相互依赖且必需的共生关系，即一方无法在没....
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方案
1. 蚁后采集
- 查阅文献以确定目标地区 Atta 蚂蚁繁殖季节的时间。婚飞的发生时间、频率及具体时段因地区气候条件而异（表1）。尽管通常发生在春季，但仍需针对计划采集的地点获取具体信息37,38,39,40,41,42,43,44,45,46。
- 识别并标记存在 Atta 蚁巢的地点，作为采集蚁后及新生蚁群的潜在区域。婚飞期间，蚁后会在原蚁巢周围扩散；因此，蚁群数量较多的区域更可能存在蚁后着陆点，这些地点即为新蚁巢挖掘的起始位置。
- 在 Atta 蚂蚁的繁殖季节，检查先前选定的区域是否有....
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结果
图解蚂蚁采集流程的流程图见图6。此处展示了采用上述采集、饲养及巢穴设置方案所获得的部分结果。
图6：采集切叶蚁蚁群的流程图。 根据本方案，首次采集在婚飞后立即进行。将已脱落翅膀的蚁后采集并放入带有石膏基底的小型容器中。婚飞后约6个月进行第二次采集，收集那些已挖掘土壤并成功开始建群的蚁后。待蚁群发育后，将其转移至更大的容器中，也可选择转移至不同的巢穴装置中。
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讨论
本文所述的叶切蚁群落维持方案在过去三十多年中以明确且可重复的方式开发并应用，使得原本受野外条件限制的研究得以开展。因此，个体及群落水平的健康蚂蚁和蚁群可被用于多个领域的研究，如比较形态学、毒理学51,52、组织学53以及微生物学54,55,56 。在实验室中维持叶切蚁包括本方案所描述的多个步骤，如在适宜的非生物条件下准备场地、采集蚁后和新生蚁群，以及持续的日常护理。
在受控条件下成功饲养切叶蚁需要多个关键步骤。蚁后以及处于早期阶段的蚁群需要特别的照料，遵循文中详述的初始操作程序可确保其存活。例如，必须确定该物种的分布地点以及有翅繁殖蚁开始婚飞的时期。在南美洲，大多数婚飞活动发生在春季（表1
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
谨以此文纪念为切叶蚁研究做出巨大贡献的 Mario Autuori（追思）和 Walter Hugo de Andrade Cunha。我们感谢圣保罗州立大学和生物科学研究所的支持。本研究部分由巴西高等教育人员进修协调机构（CAPES）—资助代码 001、国家科学技术发展委员会（CNPq）、圣保罗州研究资助基金会（FAPESP）以及联合国教科文组织圣保罗州立大学发展基金会（Fundunesp）资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 昆虫学镊子 | N/A | N/A | N/A |
| 玻璃缸 | N/A | N/A | 钢化玻璃，定制 |
| 软管 | N/A | N/A | 透明，PVC 1/2 英寸 × 2.0 mm |
| 乳胶手套 | Descarpack | 550301 | N/A |
| 丁腈手套 | Descarpack | 433301 | N/A |
| 开放式实验区 | N/A | N/A | 聚丙烯箱 |
| 石膏粉 | N/A | N/A | 建筑用石膏粉，必须具有吸水性 |
| 采集用塑料容器 | Prafesta | Natural Cód.: 8231/Natural Cód.: 8262 | 带盖、透明、聚丙烯材质 |
| 蚁巢用塑料容器 | Prafesta | 已停产 | 聚苯乙烯，密封型 |
| 特氟龙 | Dupont | N/A | 聚四氟乙烯液体（PTFE Dispersion 30） |
参考文献
- Wilson, E. O. The Insect Societies. , Harvard University Press. Cambridge, Massachusetts, USA. (1971).
- 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).
- Christianini, A. V., Olive....
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