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

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.