Verzameling en langdurig onderhoud van bladsnijdende mieren (Atta) in laboratoriumomstandigheden

Het succesvol verzamelen en onderhouden van kolonies in verschillende soorten nesten onder laboratoriumomstandigheden maakt de ontwikkeling van algemeen onderzoek mogelijk en kan het bereik van de wetenschap bevorderen. Omdat bestand-geteste kolonies moeilijk te controleren zijn, staat dit protocol voorlopige experimentomstandigheden toe in een gecontroleerde omgeving, waarbij hele kolonies als operationele eenheden worden gebruikt. Dit protocol kan worden aangepast aan andere groepen die van belang zijn bij het overwegen van de heterogene levensstijl van mierensoorten, zoals de eigenaardige mieren van het geslacht Acromimix.

Een persoon die deze techniek nog nooit heeft uitgevoerd, kan de onzekerheid van gebeurtenissen en de complexe dagelijkse zorgroutine als moeilijkheden beschouwen. Een eerste verzameling moet plaatsvinden direct na de huwelijksvlucht waarbij koninginnen die hun vleugels hebben verwijderd en de opgraving hebben geïnitieerd, in kleine containers met een gipsen basis worden geplaatst. Een tweede verzameling moet zes maanden na de huwelijksvlucht plaatsvinden waarin kolonies worden verzameld die zijn ontwikkeld door de koninginnen die met succes de koloniestichting zijn begonnen.

Na de ontwikkeling van de kolonies worden ze overgebracht naar grotere containers en optioneel naar verschillende nestopstellingen. Bereid de containers met plastic deksel voor met een onderste pleisterlaag om de koninginnen individueel vast te houden. Identificeer in het voortplantingsseizoen Atta-nesten in gebieden waar bladsnijdende mieren voorkomen en zoek naar de uiterlijke kenmerken die wijzen op het aanstaande vertrek van gevleugelde reproductieve mieren.

Nestkenmerken zijn onder meer tunnelingangen verbreed, gevleugelde reproductieve mieren die verschijnen bij tunnelingangen en een verhoogde stroom werknemers die agressiever gedrag vertonen tegenover mogelijke roofdieren. Na de huwelijksvlucht, wanneer de vrouwelijke reproduceerders terugkeren naar de grond, verwijder hun vleugels en begin met het uitgraven van het nest. Begin met de queens'collection.

Plaats ze zorgvuldig afzonderlijk in plastic containers die zijn voorbereid met een gipslaag. Plaats de koninginnen in een gecontroleerde omgeving en manipuleer of verplaats ze ongeveer drie dagen niet om stress te voorkomen. Prik de deksels voorzichtig door en giet om de twee dagen 2,5 milliliter water met een naaldspuit op de gipslaag van de container.

Zolang de schimmeltuin een droog aspect vertoont met waterontbraak, irrigeert u de gipslaag. Controleer of de koninginnen de schimmel twee weken na de verzameling hebben opgerakeld. Als er geen schimmel is, verzamel dan twee gram van de schimmeltuin van gezonde en gevestigde kolonies en breng ze over naar de containers van de koninginnen.

Voer deze stap uit, zelfs als de schimmel zich niet ontwikkelt. Na het verschijnen van de eerste werksters, begin regelmatig fragmenten van jonge en dunne bladeren aan te bieden volgens de snijactiviteit van de kolonie en verwijder kolonieafval en droge bladerenfragmenten. Volg de ontwikkeling van de kolonie en wanneer de schimmeltuin ten minste de helft van het containervolume bereikt, breng de kolonie over naar een kunstmatig, permanent nest.

Identificeer zes maanden na de laatste huwelijksvlucht indicatieve torenvormige heuvels met gegranuleerde bodemdeeltjes van beginnende attanesten op de locaties van het voorkomen van bladsnijdende mieren. De nesten van jonge kolonies worden geschat op maximaal een meter diep in de grond na zes maanden van de huwelijksvlucht. Graaf op dit moment de nestingang uit totdat je de kamer bereikt die de jonge kolonie vasthoudt met een tuinschoffel.

Verzamel de koningin, schimmeltuin, onvolwassen en jonge werksters en plaats ze in een plastic container van ongeveer 500 milliliter. Verplaats de containers met plastic deksels die de kolonies vasthouden naar de aangewezen gecontroleerde omgeving. Manipuleer of verplaats de kolonies niet gedurende ongeveer drie dagen om stress te voorkomen.

Begin met het aanbieden van verlof. Verwijder bij het aanbieden van nieuwe bladeren droge bladeren en kolonieafval. Verwijder grondresten uit de collectie met behulp van een lepel.

Volg de ontwikkeling van de kolonies en wanneer de schimmeltuin ten minste de helft van het containervolume bereikt, breng de kolonies over naar kunstmatige, duurzame nesten met een verticaal nest, een horizontaal nest met kloosters en een open arenanest. Bereid kunstmatige, duurzame nesten voor met het meer geschikte verticale nest, het horizontale nest met kloosters en het open arenanest. Bereid een gesloten verticale nestopstelling voor met een foerageerkamer, afvalkamer en een schimmeltuinkamer.

Bereid vervolgens een horizontale nestopstelling met een foerageerkamer, afvalkamer en een schimmeltuinkamer voor. Bereid vervolgens een open arenanestopstelling voor met een foerageer- en afvalkamer en een schimmeltuinkamer die erop is aangesloten. De arena kan ook de schimmelkamer bevatten.

Breng een laag polytetrafluorethyleenvloeistof in één beweging aan op de arenarand om de mieren te bevatten. Gebruik katoen gedrenkt met de vloeibare en nitril handschoenen. Bied dagelijks minstens één groot blad aan in de foerageerkamer per kolonie met één liter van het schimmeltuinvolume.

De aanbiedingsfrequentie is afhankelijk van de behendigheid waarmee de werknemers het plantmateriaal op de schimmel verwerken. Als de snijactiviteit van de mieren intens is, verhoog dan het aantal bladeren. Voer in kloosternesten het offer snel uit om te voorkomen dat mieren uit de foerageerkamer ontsnappen.

Andere soorten bronnen kunnen ook worden aangeboden. Bied in open arenanesten bladeren aan op basis van het aantal liters schimmel en uit de buurt van afval. Verwijder elke twee weken alle inhoud van de afvalkamer uit alle kolonies en per duurzame nesten en de werksters voor populatiecontroledoeleinden.

Als de hoeveelheid afval die wordt afgevoerd hoog is of als het te vochtig is, verwijder het dan eenmaal per week. Als de werksters de gezonde schimmel overbrengen naar de afvalkamer, zorg er dan voor dat de koningin er niet op zit en verwijder deze. Verwijder het materiaal dat niet door mieren is meegenomen uit de foerageerkamer wanneer nieuwe worden aangeboden en zorg ervoor dat het altijd schoon is.

Als de werknemers de gezonde schimmel overbrengen naar de foerageerkamer, verstoor deze dan, laat het deksel van de container open en breng neutraal talkpoeder aan op het oppervlak van de kamerrand. Op deze manier brengen de werknemers de schimmel terug naar de container zonder deze of onvolwassenen te verliezen. Als er meer schimmeltuin nodig is, voeg dan nog een gestucte container toe en verplaats er een deel van de schimmelspons in.

De groei van de schimmeltuin moet geleidelijk gebeuren, niet om het kolonieevenwicht in gevaar te brengen. Als een grotere container gewenst is, zorg er dan voor dat de schimmel de hele ruimte van de kleinste containers inneemt voordat u deze overbrengt. Kolonieafval mag zich niet ophopen in de tuinkamer van de schimmel.

Door koninginnen te verzamelen op verschillende momenten van hun vroege levenscyclus zoals beschreven in het protocol en een nylondraad in de gaster van de individuen te introduceren, was het mogelijk om individuele immuunresistentie tussen maagdelijke koninginnen, onlangs gepaarde koninginnen en koninginnen die zes maanden lang gepaard waren, te evalueren en te vergelijken. Inkapselingsniveaus werden geëvalueerd aan de hand van de gemiddelde grijswaarde van afbeeldingen van de nylon filamenten die in de gaster van de individuen werden ingebracht. De donkerste draden werden beschouwd als een efficiënte cellulaire verdediging.

Atta laevigata onlangs gepaarde koninginnen vertoonden het hoogste inkapselingsniveau, vandaar een effectieve individuele immuunafweer. Om de methoden voor populatiecontrole te verbeteren, werden kolonies die via het protocol werden verzameld, voorgelegd aan de aantrekkelijkheidstests van Bates. Gedurende het experiment werden vijf herhalingen uitgevoerd met vijf kolonies van elke soort, Atta laevigata en Atta Sextens.

Het niet-toxische aas geformuleerd met verschillende subproducten was divers gerangschikt binnen de herhalingen. Het gemiddelde laadpercentage van Atta laevigata en Atta sexdens werknemers wordt hier weergegeven. De citroenpulp, sojabonen en soja plus citroenpulpbehandelingen waren het meest geladen voor beide soorten.

De laatste geladen behandeling voor Atta sexdens was echter voor 60% geladen door Atta laevigata-werknemers. In de jaren 2016 tot 2019 konden ongeveer 2.020 studenten van ongeveer 34 scholen het laboratorium van bladsnijmieren bezoeken om de mierenkolonies te observeren die werden verzameld en onderhouden met behulp van de eerder beschreven protocollen. Het is mogelijk om een toename te zien in de interesse van educatieve organisaties in het uitvoeren van tentoonstellingen van levende insecten zoals mieren die een nauwkeurige observatie door de studenten mogelijk maken.

De bezoeken hadden verschillende doelen, van algemene biologie tot sociaal gedragsleren op basis van het opleidingsniveau van studenten. Enkele kritieke stappen in deze techniek worden geassocieerd met het bevorderen van de groei van de schimmeltuin, het schoonhouden van de nesten en het vermijden van mogelijke ontsnappingen. Het protocol kan worden toegepast op andere soorten van wetenschappelijk belang om bijvoorbeeld de ontwikkeling van kolonies in een vroeg stadium en onderzoek naar toxische aasinteracties te begrijpen.

Deze techniek wordt al 22 jaar gebruikt door onderzoekers uit verschillende gebieden, zoals vergelijkende morfologie, histologie, toxicologie en microbiologie, op individueel en kolonieniveau.