Een visuele gids voor het bestuderen van gedrags verdediging aan Pathogen aanslagen in blad-Cutting mieren

Een gevisualiseerd protocol biedt een referentiekader voor breder onderzoek naar afweer en schimmel-groeiende mieren. Het belangrijkste voordeel van deze aanpak is dat het onderzoekers zal helpen herkennen belangrijke defensieve gedragingen om een gemeenschappelijk begrip voor toekomstige werkzaamheden te waarborgen. Een referentie voor onderzoek bij schimmel-groeiende mieren is waarschijnlijk bijzonder nuttig voor jonge onderzoekers die niet bekend zijn met dit gedrag.

Een aantal van deze gedragingen zijn zeldzaam, dus ervaren onderzoekers kunnen ze nooit hebben waargenomen. Deze gids zal vergelijkingen tussen studies en mierensoorten vergemakkelijken door het illustreren van belangrijke defensieve gedrag, samen met consistente definities. Bovendien zal het begrijpen van gedrag in gecontroleerde omstandigheden helpen studies in natuurlijke habitats, waar de omstandigheden moeilijk te controleren zijn.

Om te beginnen isoleren Escovopsis stammen uit Acromyrmex echinatior laboratorium kolonies, door het plaatsen van schimmel tuin fragmenten, met mieren verwijderd, op een petrischaal met vochtige watten gedurende enkele dagen, totdat Escovopsis ontkiemt en sporulaten. Breng sporen naar aardappel dextrose agar platen, en incubeer op ongeveer 23 graden Celsius gedurende twee weken. Verwijder met behulp van een steriele naald volwassen sporen van de platen.

Inenting van de sporen op nieuwe platen onder steriele omstandigheden en broed ze twee weken lang uit met ongeveer 23 graden Celsius. Wanneer de hyphae zijn gegroeid om de gehele plaat te bedekken en in volwassen bruine sporen, inenting van de sporen op nieuwe platen onder steriele omstandigheden. Met behulp van drie originele A.Echinatior kolonies, verkrijgen van een totaal van 36 sub-kolonies met 12 sub-kolonies van elke ouder kolonie.

Vier uur voor mierenintroductie, voeg een theelepel-sized stuk van schimmel van de oorspronkelijke kolonie tuin, wat bramen bladeren, en een stuk water geweekte watten wol aan de doos. Voor de subkolonies die moeten worden besmet, vul een inentingslus met Escovopsis sporen. Dan, inenting van de sporen door zachtjes te tikken op een klein deel van de schimmel tuin 10 tot 20 keer.

Voor de controle sub-kolonies, bootsen de toepassing van Escovopsis sporen door te tikken op de schimmel tuin met een steriele inenting lus 10 tot 20 keer. Voor de 72 uur na infectie waarnemingen, laat de helft van de sub-kolonies ongestoord voor 72 uur na de invoering van Escovopsis. Voor de nul uur na infectie waarnemingen, onmiddellijk twee broedsel, vier kleine werknemers, en vier belangrijke werknemers uit de ouder kolonie aan elke doos 30 minuten voor de opname.

Voeg vervolgens hetzelfde mengsel van werknemers toe aan de 72-uurs observaties na infectie 30 minuten voor de opname. Voer gedurende elke subkolonie vier uur video-opname uit. Na het opnemen van alle 36 subkolonies, bekijk de beelden en scoor het gedrag van belang voor elk individu in elke subkolonie.

De volgende clips geven een beschrijving van de belangrijkste verschillende gedragingen die tijdens de waarnemingen moeten worden waargenomen. Let tijdens het bekijken van de video op als een mier de beenbeweging stopt om zelftrimmend te starten. Controleer of de antennes door de antennereinigers op de voorpoten gaan.

Vervolgens moet de mier zijn benen en antennereinigers reinigen met zijn monddelen. Merk ook op als een mier stopt geen beenbewegingen op een vast punt in de schimmeltuin. Let op of de antennes stationair en parallel zijn, naar de schimmel gericht en elkaar bijna dicht bij het puntje van de kaken raken.

Vervolgens moet de glossa ontstaan om de schimmel te likken. Een of meer mieren kunnen ook bruidegom elkaar. Tijdens dit gedrag stoppen de mieren alle beweging en staan dicht bij elkaar, met behoud van fysiek contact.

Vervolgens moet de verzorgingsmijt zijn antennes naar de ontvangende mier richten en de ontvanger lichtjes aftappen. Merk op dat de bovenste en onderste mond delen van de verzorging individuen zijn open met de glossa opkomende om de ontvanger mier likken. Let op wanneer de mier de beweging stopt om metapleurale kliertrimmen te starten.

De mier moet aan de ene kant leunen en een van zijn voorpoten naar achteren reiken om de opening van de klier te wrijven, terwijl hij het andere voorbeen likt met de glossa. Vervolgens zal de mier het gedrag herhalen met de andere benen. Wanneer een mier stopt been bewegingen op een vast punt op de schimmel tuin, er rekening mee dat de antennes zijn roerloos en parallel, wijzend naar een vast punt van de schimmel tuin.

Vervolgens zal de mier zichtbare Escovopsis sporen grijpen en ze uit het nest dragen. Een mier kan ook stoppen been bewegingen op een vast punt op de schimmel, richt zijn antennes losjes naar een stuk schimmel en tik op de schimmel stuk met zijn antennes. Hierna zal de mier het stuk schimmel losmaken van de rest van het schimmelgewas.

Een ander potentieel gedrag kan worden waargenomen wanneer een mier stopt beenbewegingen op een vast punt op de schimmel tuin. De mier buigt zijn gaster en gaat naar elkaar toe om een druppel fecale vloeistof op zijn monddelen aan te brengen. Een voor een trekt de mier zijn voorpoten door de kaken en de antenne door de antennereinigers.

Het belangrijkste doel van deze studie was het creëren van een catalogus van korte clips ter illustratie van ziekte-verdediging gedrag in blad-snijden mieren. Het gedrag beschreven in het protocol werden gescoord in een experimenteel infectie scenario. In de controlekolonies verzorgden kleine arbeiders het tuingewas meer dan grote arbeiders.

In de geïnfecteerde kolonies, was er een niet-significante neiging voor verhoogde schimmel grooming ten opzichte van de controle kolonies. Een niet-significante toename van fecale grooming werd geassocieerd met infectie, maar er werd geen verschil ontdekt tussen kleine en grote werknemers. Sporen wieden en schimmel onkruid waren beide laag in frequentie, met geen significant verschil waargenomen tussen geïnfecteerde kolonies en controles.

Een neiging voor schimmel onkruid te verhogen met de tijd sinds infectie wordt waargenomen. Weinig van de geïnfecteerde kolonies met infecties in een vroeg stadium hadden zichtbare sporen die overbleven na de observatieperiode van vier uur. Interessant, in latere infectie voorwaarden, de mieren waren niet in staat om volledig te verwijderen sporen in een van de kolonies.

De resultaten van dit experiment zijn dus een illustratief voorbeeld van hoe de compilatie van clips kan worden gebruikt voor gedragsstudies, om gemiddelde frequenties te berekenen voor kleine en belangrijke gedragingen van werknemers. We documenteerden gedrag dat bijdraagt aan de verdediging bij schimmelgroeiende mieren en hebben dit gedrag systematisch geïdentificeerd, beschreven en vastgelegd op film. Onze resultaten versterken het onderzoek in het veld dat suggereert waarom het moeilijk is voor een ziekteverwekker om kolonies te infecteren wanneer ze geconfronteerd worden met een uitgebreide reeks gedragingen en bijbehorende antimicrobiële verbindingen.

We bieden een nieuw hulpmiddel voor toekomstig werk in het veld en hopen dat de gedragscatalogus waardevol zal zijn voor het verkrijgen van consensus en gestroomlijnde definities, observatie en interpretatie van gedrag.