Name: איסוף ותחזוקה ארוכת טווח של נמלים חותכות עלים (Atta) בתנאי מעבדה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 11 s
Description: למד איסוף ותחזוקה ארוכת טווח של מושבות נמלים חותכות עלים מסוג Atta בתנאי מעבדה. הפרוטוקול כולל איסוף מלכות לאחר טיסת הזיווג, הקמת קנים מלאכותיים וטיפול בגני פטריות לקידום מחקר בביולוגיה של חרקים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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).

למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.

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, היסטולוגיה53, ומיקרוביולוגיה54,55,56 ברמת הפרט והמושבה. תחזוקתם במעבדה ...

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.

<table><tbody><tr><td>מלקחיים אנטומולוגיים</td><td>N/A</td><td>N/</td><td></td></tr><tr><td>A מיכל זכוכית</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>זכוכית מחוסמת, בהתאמה אישית</td></tr><tr><td>צינור</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>שקוף, PVC 1/2 אינץ' x 2,0 מ"מ</td></tr><tr><td>כפפות לטקס</td><td>Descarpack</td><td>550301</td><td>N / A</td></tr><tr><td>כפפות ניטריל</td><td>Descarpack</td><td>433301</td><td>N / A</td></tr><tr><td>זירה פתוחה</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>ארגז פוליפרופילן</td></tr><tr><td>פודר גבס</td><td>N/A</td><td>N/</td><td>A פודר גבס המשמש בבנייה, חייב להיות סופג</td></tr><tr><td>מיכלי פלסטיק לאיסוף</td><td>Prafesta</td><td>Natural C&oacute;d.: 8231/Natural C&oacute;d.: 8262</td><td>מכסה, שקוף, פוליפרופילן</td></tr><tr><td>מיכלי פלסטיק לקנים</td><td>Prafesta</td><td>פוליסטירן</td><td>שהופסק</td>,</tr><tr><td>טפלון</td> הרמטי<td>Dupont</td><td>N/A</td><td>נוזל פוליטטרפלואורואתילן (PTFE Dispertion 30)</td></tr></tbody></table>

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

Collection and Long-Term Maintenance of Leaf-Cutting Ants (Atta) in Laboratory Conditions

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.

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.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64154/64154fig6v2.jpg"> איור 6: תרשים זרימה לאיסוף מושבות של נמלים חותכות עלים. על פי הפרוטוקול, האיסוף הראשון מתקיים מיד לאחר טיסת הנישואים. המלכות שהסירו את כנפיהן נאספו...

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.

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

Ants are one of the most biodiverse groups of animals on the planet and inhabit different environments. The maintenance of ant colonies in controlled ...

איסוף ותחזוקה מוצלחים של מושבות בסוגים שונים של קינים בתנאי מעבדה מאפשרים פיתוח של מחקר כללי ויכולים לקדם הסברה מדעית. מכיוון שקשה לעקוב אחר מושבות שנבדקו בקבצים, פרוטוקול זה מאפשר תנאי ניסוי ראשוניים בסביבה מבוקרת, תוך שימוש במושבות שלמות כיחידות מבצעיות. פרוטוקול זה יכול להיות מותאם לקבוצות אחרות של עניין בהתחשב באורח החיים ההטרוגני של מיני נמלים, כגון נמלים מוזרות של הסוג Acromimix.אדם שמעולם לא ביצע טכניקה זו עשוי לראות את חוסר הוודאות של האירועים ואת שגרת הטיפול היומיומית המורכבת כקשיים. איסוף ראשון צריך להתקיים מיד לאחר טיסת הנישואין שבה מלכות שהסירו את כנפיהן וחפירה יזומה ממוקמות במיכלים קטנים עם בסיס טיח. אוסף שני אמור להתרחש שישה חודשים לאחר טיסת הנישואין שבה נאספות מושבות שפותחו על ידי המלכות שהחלו בהצלחה את הקמת המושבה.לאחר התפתחות המושבות, הם מועברים למכולות גדולות יותר ובאופן אופציונלי למערכי קן שונים. הכינו את המכלים עם מכסי הפלסטיק עם שכבת טיח תחתונה כדי לשמור על המלכות בנפרד. בעונת הרבייה, זהה את קיני אטא באזורים של נמלים חותכות עלים וחפש את המאפיינים החיצוניים המעידים על עזיבתן הקרובה של נמלי רבייה מכונפות.מאפייני הקן כוללים הרחבת כניסות למנהרות, נמלי רבייה מכונפות המופיעות בכניסות למנהרות, וזרימה מוגברת של עובדים המפגינים התנהגות אגרסיבית יותר כלפי טורפים אפשריים. לאחר טיסת הנישואים, כאשר הנקבה חוזרת לאדמה, הסירו את כנפיהן והחלו בחפירת הקן. התחילו את אוסף המלכות.בזהירות למקם אותם בנפרד במיכלי פלסטיק מוכן עם שכבת טיח. מקם את המלכות בסביבה מבוקרת, ואל תתמרן או תזיז אותן במשך כשלושה ימים כדי למנוע מתח. בזהירות לנקב את המכסים ויוצקים 2.5 מיליליטר מים עם מזרק מחט על שכבת הגבס של המיכל כל יומיים.כל עוד גן הפטריות מפגין היבט יבש עם היעדר מים, להשקות את שכבת הטיח. בדקו אם המלכות החזירו את הפטרייה שבועיים לאחר הקולקציה. אם אין פטרייה, אספו שני גרם מגן הפטריות של מושבות בריאות ומבוססות והעבירו אותם למכולות המלכות.בצע שלב זה גם אם הפטרייה אינה מתפתחת. לאחר הופעתם של הפועלים הראשונים, מתחילים להציע שברי עלים צעירים ודקים באופן קבוע בהתאם לפעילות החיתוך של המושבה ומסלקים פסולת מושבה ושברי עלים יבשים. עקבו אחר התפתחות המושבה, וכאשר גן הפטריות מגיע לפחות למחצית מנפח המיכל, העבירו את המושבה לקן מלאכותי ועמיד.שישה חודשים לאחר טיסת הנישואין האחרונה, יש לזהות תלוליות אינדיקטיביות בצורת מגדל עם חלקיקי אדמה מגורענים של אטנים משופעים במיקומים של נמלים חותכות עלים. מעריכים כי הקנים של מושבות צעירות נמצאים בעומק של עד מטר אחד בקרקע לאחר שישה חודשים של טיסת הנישואים. ברגע זה, חפרו את פתח הקן עד שתגיעו לחדר המחזיק את המושבה הצעירה עם מעדר גינה.לאסוף את המלכה, גן פטריות, עובדים בוגרים, צעירים ומניחים אותם במיכל פלסטיק של כ 500 מיליליטר. הזיזו את המיכלים בעלי מכסי הפלסטיק המחזיקים את המושבות לסביבה המבוקרת המיועדת. אין לתמרן או להזיז את המושבות במשך כשלושה ימים כדי למנוע לחץ.התחילו להציע עלים. כאשר מציעים עלים חדשים, יש להסיר עלים יבשים ופסולת מושבה. הסר שרידי אדמה מהאוסף בעזרת כפית.עקבו אחר התפתחות המושבות, וכאשר גן הפטריות מגיע לפחות למחצית מנפח המיכל, העבירו את המושבות לקינים מלאכותיים ועמידים לקן אנכי, קן אופקי סתום וקן זירה פתוח. הכינו קנים מלאכותיים ועמידים בעזרת הקן האנכי הסגור המתאים יותר, הקן האופקי הסגור וקן הזירה הפתוחה. הכינו מערך קן אנכי סגור עם תא זיוף, תא פסולת וחדר גן פטריות.לאחר מכן הכינו מערך קן אופקי עם תא זיוף, תא פסולת ותא גן פטריות. לאחר מכן, הכינו מערך קן זירה פתוח עם תא ציד ופסולת ותא גן פטריות המחובר אליו. הזירה יכולה להכיל גם את תא הפטריות.יש למרוח שכבה אחת של נוזל polytetrafluoroethylene בתנועה אחת לגבול הזירה כדי להכיל את הנמלים. השתמשו בכותנה ספוגה בכפפות הנוזל והניטריל. הציעו לפחות עלה אחד גדול מדי יום לתוך תא ההזדווגות בכל מושבה עם ליטר אחד מנפח גן הפטריות.תדירות ההנפקה תלויה בזריזות שבה העובדים משלבים את החומר הצמחי על הפטרייה. אם פעילות החיתוך של הנמלים היא אינטנסיבית, להגדיל את מספר העלים. בקנים סגורים, בצעו את ההנפקה במהירות כדי למנוע מנמלים לברוח מתא ההזדווגות.סוגים אחרים של משאבים יכולים גם להיות מוצעים. בקיני זירה פתוחה, מציעים עלים לפי מספר ליטר הפטריות והרחק מפסולת. יש לפנות את כל תכולת תא הפסולת אחת לשבועיים מכל המושבות ומכל הקנים העמידים וגם מהעובדים לצורך בקרת אוכלוסייה.אם כמות הפסולת המושלכת גבוהה, או שהיא לחה מדי, יש להסיר אותה פעם בשבוע. אם העובדים מעבירים את הפטרייה הבריאה לתא הפסולת, ודאו שהמלכה לא נמצאת עליה והוציאו אותה. הסירו את החומר שלא נלקח על ידי נמלים מתא ההזדווגות בכל פעם שהן מציעות חדשים, וודאו שהוא תמיד נקי.אם העובדים מעבירים את הפטרייה הבריאה לתא הזיוף, הפריעו לה, השאירו את מכסה המיכל פתוח ומרחו אבקת טלק ניטרלית על משטח שולי התא. בדרך זו, העובדים יעבירו את הפטרייה בחזרה למכולה מבלי לאבד אותה או כל בוגר. אם רוצים עוד גינת פטריות, מוסיפים עוד מיכל מטויח ומעבירים לתוכו חלק מספוג הפטרייה.הצמיחה של גן הפטריות צריכה לקרות בהדרגה, לא לפגוע במאזן המושבה. אם רוצים מיכל גדול יותר, הקפידו לתת לפטרייה לתפוס את כל החלל של המכלים הקטנים ביותר לפני שאתם מעבירים אותה. פסולת המושבה לא צריכה להצטבר בחדר הגן של הפטריות.על ידי איסוף מלכות ברגעים שונים של מחזור החיים המוקדם שלהן כפי שמתואר בפרוטוקול והכנסת חוט ניילון לתוך המעטפת של הפרטים, ניתן היה להעריך ולהשוות עמידות חיסונית אינדיבידואלית בין מלכות בתולות, מלכות שהזדווגו לאחרונה, ומלכות שהזדווגו במשך שישה חודשים. רמות האנקפסולציה הוערכו באמצעות הערך האפור הממוצע מתמונות של חוטי הניילון שהוכנסו לתוך המעטפת של הפרטים. החוטים הכהים ביותר נחשבו כמייצגים הגנה תאית יעילה.Atta laevigata שהזדווגו לאחרונה מלכות הראו את רמת האנקפסולציה הגבוהה ביותר, ומכאן הגנה חיסונית אישית יעילה. כדי לשפר את שיטות בקרת האוכלוסייה, מושבות שנאספו באמצעות הפרוטוקול הוגשו למבחני האטרקטיביות של בייטס. במהלך הניסוי בוצעו חמש חזרות עם חמש מושבות מכל מין, Atta laevigata ו-Atta Sextens.הפיתיונות הלא רעילים שנוסחו עם תוצרי משנה שונים היו מסודרים בצורה מגוונת בתוך החזרות. אחוזי ההעמסה הממוצעים של עובדי Atta laevigata ו-Atta sexdens מוצגים כאן. טיפולי עיסת לימון, סויה וסויה בתוספת עיסת לימון היו הטעונים ביותר עבור שני המינים.עם זאת, הטיפול הטעון האחרון ב-Atta sexdens נטען ב-60% על ידי עובדי Atta laevigata. במהלך השנים 2016 עד 2019, כ -2, 020 תלמידים מכ -34 בתי ספר היו מסוגלים לבקר במעבדה של נמלים חותכות עלים כדי לצפות במושבות הנמלים שנאספו ותוחזקו באמצעות הפרוטוקולים שתוארו קודם לכן. ניתן לראות עלייה בהתעניינות של ארגונים חינוכיים בעריכת תערוכות של חרקים חיים כגון נמלים המאפשרים התבוננות מקרוב על ידי התלמידים.לביקורים היו מטרות שונות, החל מביולוגיה כללית וכלה בלמידה של התנהגות חברתית בהתאם לרמת ההשכלה של התלמידים. כמה שלבים קריטיים בטכניקה זו קשורים לקידום הצמיחה של גינת הפטריות, שמירה על הקנים נקיים והימנעות מבריחות אפשריות. הפרוטוקול יכול להיות מיושם על מינים אחרים בעלי עניין מדעי כדי להבין את התפתחות המושבה בשלב מוקדם ומחקר אינטראקציות פיתיון רעילות, למשל.טכניקה זו שימשה במשך 22 שנה חוקרים מכמה תחומים כגון מורפולוגיה השוואתית, היסטולוגיה, טוקסיקולוגיה ומיקרוביולוגיה, ברמת הפרט והמושבה.

collection-long-term-maintenance-leaf-cutting-ants-atta-laboratory

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

השיטה במהירות המארחות נדיפים מסך צמחים ידי מדידת התגובה של אלקטרו orangeworm הטבור מבוגר...

המבדק Electroantennographic ככלי מיון עבור נדיפים צמחים מארח

נמטודות Entomopathogenic הן תולעים עגולות המאכלסת-אדמה שparasitize מגוון רחב של חרקים. אנו מדגימים שיטות דגימה המשמשות לבידוד של נמטודות אלו מהאדמה באמצעות שתי טכניקות: מתגרה חרקים והמלכודת לבנה שונה, להחלמתם של נמטודות מדגימות קרקע וגופות חרקים נגועות, בהתאמה.

דגימת קרקע ובידוד של Entomopathogenic נמטודות (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

מאמר זה מתאר חבילת של טכניקות אור ואלקטרון ללמוד על האנטומיה העין הפנימיים והחיצוניים של חרקים. אלה כוללים מספר טכניקות מסורתיות ממוטבים לעבודה על נמלה, מפורט לפתרון בעיות עיניים הצעות עבור אופטימיזציה עבור דגימות שונות ואזורים מעניינים.

טכניקות חוקר האנטומיה של מערכת הראייה נמלה

מימדיה Aphis nerii והצנרות על הגן מאוד צמחים ממשפחת dogbane (Apocyanaceae), ומספק הזדמנויות רבות ללמוד אינטראקציות צמח-חרקים. כאן, אנו מציגים סדרת פרוטוקולים עבור שמירה על צמח, כנימות עלה תרבויות, ואת הדור ניתוח של מולקולרית ונתונים - omic עבור nerii א.

שמירה על תרבויות ביולוגי מדידה ביטוי גנים ב Aphis nerii: מערכת Non-מודל עבור אינטראקציות צמח-חרק

אנו מציגים פרוטוקול על התניה קלאסית של נמלים מרוסן, המתיר חוקרים ללמוד צורה למידה וזיכרון חזותיים ברמה של ניתוח לא ניתן לנוע בחופשיות יחידים.

התניה קלאסית חזותי של נמלות עץ

אנו מציגים כמדריך חזותי כדי מחלת ההגנה התנהגויות חיתוך עלה נמלים, עם קליפים בודדים והגדרות הנלווה, מאויר בתרחיש של זיהום ניסיוני. המטרה העיקרית שלנו היא כדי לסייע לחוקרים אחרים לזהות התנהגויות הגנתית מפתח וכדי לספק הבנה משותפת למחקר עתידי בתחום זה.

מדריך חזותי ללמוד ההגנות התנהגותית כדי הפתוגן בפיגועי חיתוך עלה נמלים

ב פרוטוקול זה, שיטות לעריכת נישואין בתוך המשפחה צלבים, להערכת ההצלחה של אלה צלבים, מתוארים על הנמלה Vollenhovia emeryi. פרוטוקולים אלה חשובים עבור ניסויים להבנת בסיס גנטי של סקס נחישות מערכות דבוראים.

אינדוקציה והערכה של נישואי קרובים צלבים באמצעות הנמלים, Vollenhovia Emeryi

פרוטוקול זה מציג מערכת ביו-אסאי אופטימלית של עלים מנותקים להערכת היעילות של פטריות אנטומופתוגניות (EPF) נגד כנימת החרדל (Lipaphis erysimi (Kalt.)), חרק פרתנוגנטי. השיטה מתארת את תהליך איסוף הנתונים במהלך ניסויים בצלוחית פטרי, ומאפשרת לחוקרים למדוד באופן עקבי את האלימות של EPF נגד כנימות חרדל וחרקים פרתנוגנטיים אחרים.

הערכת ההשפעה של פטריות אנטומופתוגניות נגד חרק פרתנוגנטי, כנימת חרדל, Lipaphis erysimi (Kalt.)

כאן אנו מציגים פרוטוקול לקבלת פטריות אנטומופתוגניות מבורר עצים ביער ודרך חלופית להעריך את פעילותן האנטומופתוגנית באמצעות חרק מודל קולאופטרן. שיטה זו יעילה ונוחה לחקר משאבים פטרייתיים אנטומופתוגניים ממזיקים חרקים משעממי עץ ביערות טבעיים.

בידוד, זיהוי התנהגותי והערכת פתוגניות של פטריות אנטומופתוגניות מבורר עצים ביער

אנו מציעים פרוטוקול מיקרוסקופ אלקטרונים סורק אופטימלי להדמיית דגימות הטרוגניות ועדינות ביותר המכילות ביומסה צמחית ופטרייתית, יחד עם מיקרוביוטה וביופילם. פרוטוקול זה מאפשר לתאר את הממדים המרחביים של ארגון המיקרוביוטה.

מיקרוביוטה של גני נמלים אטיין: הדמיה של נוף מיקרוביאלי על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים

למד איסוף ותחזוקה ארוכת טווח של מושבות נמלים חותכות עלים מסוג Atta בתנאי מעבדה. הפרוטוקול כולל איסוף מלכות לאחר טיסת הזיווג, הקמת קנים מלאכותיים וטיפול בגני פטריות לקידום מחקר בביולוגיה של חרקים.

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

גלה סרטונים נוספים