Collecte et entretien à long terme des fourmis coupeuses de feuilles (Atta) dans des conditions de laboratoire

La collecte et le maintien réussis de colonies dans différents types de nids dans des conditions de laboratoire permettent le développement de la recherche générale et peuvent promouvoir la vulgarisation scientifique. Étant donné que les colonies testées par dossier sont difficiles à surveiller, ce protocole permet des conditions expérimentales préliminaires dans un environnement contrôlé, en utilisant des colonies entières comme unités opérationnelles. Ce protocole peut être adapté à d’autres groupes d’intérêt en considérant les modes de vie hétérogènes des espèces de fourmis, telles que les fourmis particulières du genre Acromimix.

Une personne qui n’a jamais pratiqué cette technique peut considérer l’incertitude des événements et la routine complexe des soins quotidiens comme des difficultés. Une première collecte devrait avoir lieu juste après le vol nuptial dans lequel les reines qui ont enlevé leurs ailes et commencé l’excavation sont placées dans de petits récipients avec une base en plâtre. Une deuxième collecte devrait avoir lieu six mois après le vol nuptial au cours duquel les colonies développées par les reines qui ont commencé avec succès la fondation des colonies sont collectées.

Après le développement des colonies, ils sont transférés dans des conteneurs plus grands et éventuellement dans différentes configurations de nidification. Préparez les récipients à couvercle en plastique avec une couche inférieure de plâtre pour retenir les reines individuellement. Pendant la saison de reproduction, identifiez les nids d’Atta dans les zones d’occurrence des fourmis coupeuses de feuilles et recherchez les caractéristiques externes qui indiquent le départ prochain des fourmis reproductrices ailées.

Les caractéristiques du nid comprennent des entrées de tunnel élargies, des fourmis reproductrices ailées apparaissant à l’entrée des tunnels et un flux accru de travailleurs montrant un comportement plus agressif envers les prédateurs possibles. Après le vol nuptial, lorsque les femelles reproduisent retournent au sol, enlevez leurs ailes et commencez l’excavation du nid. Commencez la collection des reines.

Placez-les soigneusement individuellement dans des récipients en plastique préparés avec une couche de plâtre. Placez les reines dans un environnement contrôlé et ne les manipulez pas ou ne les déplacez pas pendant environ trois jours pour éviter le stress. Percez soigneusement les couvercles et versez 2,5 millilitres d’eau avec une seringue aiguilletée sur la couche de plâtre du récipient tous les deux jours.

Tant que le jardin de champignons présente un aspect sec avec absence d’eau, irriguez la couche de plâtre. Vérifiez si les reines ont régurgité le champignon deux semaines après la collecte. S’il n’y a pas de champignon, collectez deux grammes du jardin de champignons des colonies saines et établies et transférez-les dans les conteneurs des reines.

Effectuez cette étape même si le champignon ne se développe pas. Après l’apparition des premiers ouvriers, commencez à offrir régulièrement des fragments de feuilles jeunes et minces en fonction de l’activité coupée de la colonie et retirez les déchets de la colonie et les fragments de feuilles sèches. Suivez le développement de la colonie et, lorsque le jardin de champignons atteint au moins la moitié du volume du conteneur, transférez la colonie dans un nid artificiel et durable.

Six mois après le dernier vol nuptial, identifier des monticules indicatifs en forme de tour avec des particules de sol granulées de naissants atteints sur les lieux d’apparition des fourmis coupeuses de feuilles. On estime que les nids des jeunes colonies se trouvent jusqu’à un mètre de profondeur dans le sol après six mois de vol nuptial. À ce moment, creusez l’entrée du nid jusqu’à ce que vous atteigniez la chambre contenant la jeune colonie avec une houe de jardin.

Ramassez la reine, le jardin de champignons, les immatures et les jeunes travailleurs et placez-les dans un récipient en plastique d’environ 500 millilitres. Déplacer les contenants à couvercle en plastique contenant les colonies vers l’environnement contrôlé désigné. Ne manipulez pas ou ne déplacez pas les colonies pendant environ trois jours pour éviter le stress.

Commencez à offrir des feuilles. Lorsque vous offrez de nouvelles feuilles, enlevez les feuilles sèches et les déchets de colonie. Retirez les restes de terre de la collection à l’aide d’une cuillère.

Suivez le développement des colonies et, lorsque le jardin de champignons atteint au moins la moitié du volume du conteneur, transférez les colonies dans des nids artificiels et durables, un nid vertical cloîtré, un nid horizontal cloîtré et un nid d’arène ouvert. Préparez des nids artificiels et durables avec la configuration la plus appropriée nid vertical cloîtré, nid horizontal cloîtré et nid d’arène ouvert. Préparez une configuration de nid vertical cloîtré avec une chambre de recherche de nourriture, une chambre à déchets et une chambre de jardin de champignons.

Ensuite, préparez une configuration de nidification horizontale cloîtrée avec une chambre de recherche de nourriture, une chambre à déchets et une chambre de jardin de champignons. Ensuite, préparez une configuration de nid d’arène ouverte avec une chambre de recherche de nourriture et de déchets et une chambre de jardin de champignons connectée. L’arène peut également contenir la chambre des champignons.

Appliquez une couche de liquide de polytétrafluoroéthylène en un seul mouvement sur la bordure de l’arène pour contenir les fourmis. Utilisez du coton imbibé de gants liquides et en nitrile. Offrez au moins une grande feuille par jour dans la chambre d’alimentation par colonie avec un litre du volume du jardin de champignons.

La fréquence d’offre dépend de l’agilité avec laquelle les travailleurs incorporent le matériel végétal sur le champignon. Si l’activité de coupe des fourmis est intense, augmentez le nombre de feuilles. Dans les nids cloîtrés, effectuez l’offrande rapidement pour éviter que les fourmis ne s’échappent de la chambre de butinage.

D’autres types de ressources peuvent également être offerts. Dans les nids d’aréna ouverts, offrez des feuilles en fonction du nombre de litres de champignon et loin des déchets. Enlevez tout le contenu de la chambre à déchets toutes les deux semaines de toutes les colonies et des nids durables et des ouvrières à des fins de contrôle de la population.

Si la quantité de déchets éliminés est élevée ou s’il est trop humide, retirez-les une fois par semaine. Si les ouvrières transfèrent le champignon sain dans la chambre à déchets, assurez-vous que la reine n’y est pas et retirez-le. Retirez le matériel non pris par les fourmis de la chambre de recherche de nourriture chaque fois que vous en offrez de nouveaux, et assurez-vous qu’il est toujours propre.

Si les travailleurs transfèrent le champignon sain dans la chambre d’alimentation, dérangez-le, laissez le couvercle du récipient ouvert et appliquez de la poudre de talc neutre sur la surface du bord de la chambre. De cette façon, les travailleurs transféreront le champignon dans le conteneur sans le perdre ni le perdre immature. Si plus de jardin de champignons est souhaité, ajoutez un autre récipient plâtré et déplacez-y une partie de l’éponge de champignons.

La croissance du jardin de champignons devrait se faire progressivement, sans compromettre l’équilibre de la colonie. Si un conteneur plus grand est souhaité, assurez-vous de laisser le champignon occuper tout l’espace des plus petits récipients avant de le transférer. Les déchets de la colonie ne doivent pas s’accumuler dans la chambre du jardin des champignons.

En collectant des reines à différents moments de leur début de vie, comme décrit dans le protocole, et en introduisant un fil de nylon dans le gaster des individus, il a été possible d’évaluer et de comparer la résistance immunitaire individuelle entre les reines vierges, les reines récemment accouplées et les reines accouplées pendant six mois. Les niveaux d’encapsulation ont été évalués à l’aide de la valeur moyenne de gris à partir d’images des filaments de nylon insérés dans le gaster des individus. Les fils les plus sombres étaient considérés comme représentant une défense cellulaire efficace.

Les reines récemment accouplées d’Atta laevigata ont montré le niveau d’encapsulation le plus élevé, d’où une défense immunitaire individuelle efficace. Pour améliorer les méthodes de contrôle des populations, les colonies recueillies dans le cadre du protocole ont été soumises à des tests d’attractivité Bates. Tout au long de l’expérience, cinq répétitions ont été effectuées avec cinq colonies de chaque espèce, Atta laevigata et Atta Sextens.

Les appâts non toxiques formulés avec différents sous-produits ont été diversement disposés dans les répétitions. Le pourcentage moyen de charge des travailleurs d’Atta laevigata et d’Atta sexdens est indiqué ici. Les traitements de pulpe citrique, de soja et de soja plus pulpe citrique étaient les plus chargés pour les deux espèces.

Cependant, le dernier traitement chargé pour les sexdens d’Atta était chargé à 60% par les travailleurs d’Atta laevigata. Au cours des années 2016 à 2019, environ 2 020 élèves d’environ 34 écoles ont pu visiter le laboratoire des fourmis coupeuses de feuilles pour observer les colonies de fourmis collectées et entretenues selon les protocoles décrits précédemment. Il est possible de voir une augmentation de l’intérêt des organisations éducatives pour la réalisation d’expositions d’insectes vivants tels que les fourmis qui permettent une observation attentive par les étudiants.

Les visites avaient des objectifs différents, allant de la biologie générale à l’apprentissage du comportement social en fonction du niveau d’éducation des élèves. Certaines étapes critiques de cette technique sont associées à la promotion de la croissance du jardin de champignons, au maintien des nids propres et à la prévention des évasions possibles. Le protocole peut être appliqué à d’autres espèces d’intérêt scientifique pour comprendre le développement précoce des colonies et la recherche sur les interactions avec les appâts toxiques, par exemple.

Cette technique est utilisée depuis 22 ans par des chercheurs de plusieurs domaines tels que la morphologie comparée, l’histologie, la toxicologie et la microbiologie, à l’échelle individuelle et coloniale.