Raccolta e mantenimento a lungo termine delle formiche tagliafoglie (Atta) in condizioni di laboratorio

Raccogliere e mantenere con successo le colonie in diversi tipi di nidi in condizioni di laboratorio consente lo sviluppo della ricerca generale e può promuovere la divulgazione scientifica. Poiché le colonie testate su file sono difficili da monitorare, questo protocollo consente condizioni di esperimento preliminare in un ambiente controllato, utilizzando intere colonie come unità operative. Questo protocollo può essere adattato ad altri gruppi di interesse nel considerare gli stili di vita eterogenei delle specie di formiche, come le formiche peculiari del genere Acromimix.

Un individuo che non ha mai eseguito questa tecnica può considerare l'incertezza degli eventi e la complessa routine di cura quotidiana come difficoltà. Una prima raccolta dovrebbe avvenire subito dopo il volo nuziale in cui le regine che hanno rimosso le ali e avviato lo scavo vengono poste in piccoli contenitori con una base di gesso. Una seconda raccolta dovrebbe avvenire sei mesi dopo il volo nuziale in cui vengono raccolte le colonie sviluppate dalle regine che hanno iniziato con successo la fondazione della colonia.

Dopo lo sviluppo delle colonie, vengono trasferiti in contenitori più grandi e, facoltativamente, in diverse configurazioni di nido. Preparare i contenitori con coperchio di plastica con uno strato di intonaco inferiore per trattenere le regine individualmente. Nella stagione riproduttiva, identificare i nidi di Atta nelle aree di presenza di formiche tagliafoglie e cercare le caratteristiche esterne che indicano l'imminente partenza delle formiche riproduttive alate.

Le caratteristiche del nido includono ingressi del tunnel allargati, formiche riproduttive alate che appaiono agli ingressi del tunnel e un aumento del flusso di lavoratori che mostrano un comportamento più aggressivo nei confronti di possibili predatori. Dopo il volo nuziale, quando le femmine riproducono tornano al suolo, rimuovere le ali e iniziare lo scavo del nido. Inizia la collezione delle regine.

Posizionali con cura singolarmente in contenitori di plastica preparati con uno strato di gesso. Metti le regine in un ambiente controllato e non manipolarle o spostarle per circa tre giorni per evitare lo stress. Forare accuratamente i coperchi e versare 2,5 millilitri di acqua con una siringa agugliata sullo strato di gesso del contenitore ogni due giorni.

Finché il giardino dei funghi presenta un aspetto secco con assenza di acqua, irrigare lo strato di intonaco. Controlla se le regine hanno rigurgitato il fungo due settimane dopo la raccolta. Se non ci sono funghi, raccogli due grammi del giardino dei funghi di colonie sane e consolidate e trasferiscili nei contenitori delle regine.

Eseguire questo passaggio anche se il fungo non si sviluppa. Dopo la comparsa delle prime operaie, inizia a offrire frammenti di foglie giovani e sottili regolarmente in base all'attività di taglio della colonia e rimuovi i rifiuti della colonia e i frammenti di foglie secche. Segui lo sviluppo della colonia e quando il giardino dei funghi raggiunge almeno la metà del volume del contenitore, trasferisci la colonia in un nido artificiale e persopportabile.

Sei mesi dopo l'ultimo volo nuziale, identifica i tumuli indicativi a forma di torre con particelle di terreno granulato di attanest incipienti sui luoghi di presenza delle formiche tagliafoglie. Si stima che i nidi delle giovani colonie siano profondi fino a un metro nel terreno dopo sei mesi dal volo nuziale. In questo momento, scavare l'ingresso del nido fino a raggiungere la camera che contiene la giovane colonia con una zappa da giardino.

Raccogli la regina, il giardino dei funghi, gli immaturi e i giovani lavoratori e mettili in un contenitore di plastica di circa 500 millilitri. Spostare i contenitori con coperchio di plastica che contengono le colonie nell'ambiente controllato designato. Non manipolare o spostare le colonie per circa tre giorni per evitare lo stress.

Inizia a offrire foglie. Quando offri nuove foglie, rimuovi le foglie secche e i rifiuti delle colonie. Rimuovere i resti di terreno dalla raccolta con l'aiuto di un cucchiaio.

Segui lo sviluppo delle colonie e quando il giardino dei funghi raggiunge almeno la metà del volume del contenitore, trasferisci le colonie in nidi artificiali e perdurevoli nidi verticali di clausura, nidi orizzontali di clausura e nidi di arena aperta. Prepara nidi artificiali e perdurevoli con la configurazione più adatta nido verticale di clausura, nido orizzontale di clausura e nido di arena aperta. Preparare una configurazione verticale di nido di clausura con una camera di foraggiamento, una camera di scarico e una camera da giardino dei funghi.

Quindi preparare una configurazione orizzontale del nido di clausura con una camera di foraggiamento, una camera di scarico e una camera da giardino dei funghi. Quindi, preparare una configurazione del nido dell'arena aperta con una camera di foraggiamento e rifiuti e una camera da giardino fungo collegata ad essa. L'arena può anche contenere la camera dei funghi.

Applicare uno strato di liquido in politetrafluoroetilene in un unico movimento sul bordo dell'arena per contenere le formiche. Utilizzare cotone imbevuto di liquidi e guanti in nitrile. Offrire almeno una foglia grande al giorno nella camera di foraggiamento per colonia con un litro del volume del giardino dei funghi.

La frequenza di offerta dipende dall'agilità con cui i lavoratori incorporano il materiale vegetale sul fungo. Se l'attività di taglio delle formiche è intensa, aumentare il numero di foglie. Nei nidi di clausura, eseguire rapidamente l'offerta per evitare che le formiche fuggano dalla camera di foraggiamento.

Possono essere offerti anche altri tipi di risorse. Nei nidi dell'arena aperta, offri foglie in base al numero di litri di funghi e lontano dai rifiuti. Rimuovere tutto il contenuto della camera di scarico ogni due settimane da tutte le colonie e per nidi durevoli e anche dalle operaie per scopi di controllo della popolazione.

Se la quantità di rifiuti smaltiti è elevata o troppo umida, rimuoverla una volta alla settimana. Se i lavoratori trasferiscono il fungo sano nella camera dei rifiuti, assicurarsi che la regina non sia su di esso e rimuoverlo. Rimuovere il materiale non prelevato dalle formiche dalla camera di foraggiamento ogni volta che ne offrono di nuovi e assicurarsi che sia sempre pulito.

Se i lavoratori trasferiscono il fungo sano nella camera di foraggiamento, disturbarlo, lasciare aperto il coperchio del contenitore e applicare talco neutro sulla superficie del margine della camera. In questo modo, i lavoratori trasferiranno il fungo nel contenitore senza perderlo o immaturi. Se si desidera più giardino di funghi, aggiungere un altro contenitore intonacato e spostare una parte della spugna fungina in esso.

La crescita del giardino dei funghi dovrebbe avvenire gradualmente, per non compromettere l'equilibrio della colonia. Se si desidera un contenitore più grande, assicurarsi di lasciare che il fungo occupi l'intero spazio dei contenitori più piccoli prima di trasferirlo. I rifiuti delle colonie non dovrebbero accumularsi nella camera del giardino dei funghi.

Raccogliendo le regine in diversi momenti del loro primo ciclo di vita come descritto nel protocollo e introducendo un filo di nylon nel gaster degli individui, è stato possibile valutare e confrontare la resistenza immunitaria individuale tra regine vergini, regine recentemente accoppiate e regine accoppiate per sei mesi. I livelli di incapsulamento sono stati valutati attraverso il valore medio di grigio dalle immagini dei filamenti di nylon inseriti nel gaster degli individui. I fili più scuri erano considerati rappresentare un'efficiente difesa cellulare.

Le regine recentemente accoppiate di Atta laevigata hanno mostrato il più alto livello di incapsulamento, quindi un'efficace difesa immunitaria individuale. Per migliorare i metodi di controllo della popolazione, le colonie raccolte attraverso il protocollo sono state sottoposte a test di attrattiva Bates. Durante l'esperimento, sono state eseguite cinque ripetizioni con cinque colonie di ciascuna specie, Atta laevigata e Atta Sextens.

Le esche non tossiche formulate con diversi sottoprodotti sono state disposte in modo diverso all'interno delle ripetizioni. La percentuale media di carico da parte dei lavoratori di Atta laevigata e Atta sexdens è mostrata qui. I trattamenti con polpa citrica, soia e soia più polpa citrica sono stati i più caricati per entrambe le specie.

Tuttavia, l'ultimo trattamento caricato per i sexden di Atta è stato caricato al 60% dai lavoratori di Atta laevigata. Durante gli anni dal 2016 al 2019, circa 2.020 studenti provenienti da circa 34 scuole hanno potuto visitare il laboratorio di formiche tagliafoglie per osservare le colonie di formiche raccolte e mantenute utilizzando i protocolli descritti in precedenza. È possibile vedere un aumento dell'interesse delle organizzazioni educative nel condurre mostre di insetti vivi come le formiche che consentono un'osservazione ravvicinata da parte degli studenti.

Le visite avevano obiettivi diversi, dalla biologia generale all'apprendimento del comportamento sociale in base al livello di istruzione degli studenti. Alcuni passaggi critici in questa tecnica sono associati alla promozione della crescita del giardino dei funghi, mantenendo puliti i nidi ed evitando possibili fughe. Il protocollo può essere applicato ad altre specie di interesse scientifico per comprendere lo sviluppo delle colonie in fase iniziale e la ricerca sulle interazioni con esche tossiche, ad esempio.

Questa tecnica è stata impiegata per 22 anni da ricercatori provenienti da diverse aree come morfologia comparativa, istologia, tossicologia e microbiologia, a livello individuale e di colonia.