Pobieranie i długotrwałe utrzymywanie mrówek tnących liście (atta) w warunkach laboratoryjnych

Skuteczne gromadzenie i utrzymywanie kolonii w różnych typach gniazd w warunkach laboratoryjnych pozwala na rozwój ogólnych badań i może promować popularyzację nauki. Ponieważ kolonie testowane w plikach są trudne do monitorowania, protokół ten pozwala na wstępne warunki eksperymentu w kontrolowanym środowisku, przy użyciu całych kolonii jako jednostek operacyjnych. Protokół ten można dostosować do innych grup zainteresowanych w rozważaniach nad niejednorodnym stylem życia gatunków mrówek, takich jak osobliwe mrówki z rodzaju Acromimix.

Osoba, która nigdy nie stosowała tej techniki, może uznać niepewność wydarzeń i złożoną codzienną rutynę pielęgnacyjną za trudności. Pierwsza kolekcja powinna odbyć się zaraz po locie godowym, w którym królowe, które usunęły skrzydła i rozpoczęły wykopaliska, umieszcza się w małych pojemnikach z gipsową podstawą. Drugi zbiór powinien mieć miejsce sześć miesięcy po locie godowym, w którym zbierane są kolonie rozwinięte przez królowe, które z powodzeniem rozpoczęły założenie kolonii.

Po rozwinięciu rodzin przenoszone są do większych pojemników i opcjonalnie do różnych konfiguracji gniazd. Przygotuj pojemniki z plastikową pokrywką z dolną warstwą tynku, aby zachować królowe pojedynczo. W sezonie rozrodczym zidentyfikuj gniazda Atta w miejscach występowania mrówek tnących liście i poszukaj cech zewnętrznych, które wskazują na zbliżający się odlot skrzydlatych mrówek rozrodczych.

Cechy gniazd obejmują poszerzone wejścia do tuneli, skrzydlate mrówki rozrodcze pojawiające się przy wejściach do tuneli oraz zwiększony przepływ robotnic wykazujących bardziej agresywne zachowanie w stosunku do potencjalnych drapieżników. Po locie godowym, gdy samice rozmnażające się wracają do gleby, zdejmują skrzydła i rozpoczynają kopanie gniazda. Rozpocznij kolekcję królowych.

Ostrożnie umieść je pojedynczo w plastikowych pojemnikach przygotowanych z warstwą tynku. Umieść królowe w kontrolowanym środowisku i nie manipuluj nimi ani nie przesuwaj ich przez około trzy dni, aby uniknąć stresu. Ostrożnie nakłuj pokrywki i co dwa dni wlewaj 2,5 mililitra wody strzykawką z igłą na warstwę gipsu pojemnika.

Dopóki ogród grzybowy wykazuje suchy wygląd przy braku wody, należy nawadniać warstwę tynku. Sprawdź, czy królowe zwróciły grzyba dwa tygodnie po pobraniu. Jeśli nie ma grzyba, zbierz dwa gramy ogrodu grzybów ze zdrowymi i ugruntowanymi koloniami i przenieś je do pojemników królowych.

Wykonaj ten krok, nawet jeśli grzyb się nie rozwija. Po pojawieniu się pierwszych robotnic zacznij regularnie składać fragmenty młodych i cienkich liści zgodnie z aktywnością cięcia kolonii i usuwaj odpady kolonii i suche fragmenty liści. Śledź rozwój kolonii, a gdy ogród grzybowy osiągnie co najmniej połowę objętości pojemnika, przenieś kolonię do sztucznego, trwałego gniazda.

Sześć miesięcy po ostatnim locie godowym zidentyfikuj orientacyjne kopce w kształcie wieży z granulowanymi cząstkami gleby początkowych gniazd w miejscach występowania mrówek ścinających liście. Szacuje się, że gniazda młodych rodzin znajdują się w glebie na głębokość do jednego metra po sześciu miesiącach lotu godowego. W tym momencie wykop wejście do gniazda, aż dotrzesz do komory, w której znajduje się młoda kolonia z motyką ogrodową.

Zbierz królową, ogród grzybowy, niedojrzałe i młode robotnice i umieść je w plastikowym pojemniku o pojemności około 500 mililitrów. Przenieś pojemniki z plastikową pokrywą, w których znajdują się kolonie, do wyznaczonego kontrolowanego środowiska. Nie manipuluj ani nie przesuwaj kolonii przez około trzy dni, aby uniknąć stresu.

Zacznij oferować liście. Oferując nowe liście, usuń suche liście i odpady kolonii. Usuń resztki gleby z kolekcji za pomocą łyżki.

Śledź rozwój rodzin, a gdy ogród grzybowy osiągnie co najmniej połowę objętości pojemnika, przenieś kolonie do sztucznych, trwałych gniazd pionowych klauzurowych, klauzurowych gniazd poziomych i otwartych gniazd areny. Przygotuj sztuczne, trwałe gniazda z bardziej odpowiednią konfiguracją: pionowe gniazdo klauzurowe, gniazdo poziome klauzurowe i gniazdo na otwartej arenie. Przygotuj klauzurową pionową konfigurację gniazda z komorą żerową, komorą na odpady i komorą ogrodową na grzyby.

Następnie przygotuj klauzurową poziomą konfigurację gniazdową z komorą żerową, komorą na odpady i komorą ogrodową na grzyby. Następnie przygotuj otwarte gniazdo na arenie z komorą żerowania i odpadami oraz połączoną z nią komorą ogrodową na grzyby. Na arenie może również znajdować się komora z grzybami.

Nałóż jedną warstwę płynu politetrafluoroetylenowego jednym ruchem na granicę areny, aby zatrzymać mrówki. Używaj rękawiczek bawełnianych nasączonych płynem i nitrylowych. Podawaj co najmniej jeden duży liść dziennie do komory żerowej na kolonię z jednym litrem objętości ogrodu grzybów.

Częstotliwość składania zależy od zwinności, z jaką pracownicy wprowadzają materiał roślinny do grzyba. Jeśli aktywność cięcia mrówek jest intensywna, zwiększ liczbę liści. W gniazdach klauzurowych należy szybko złożyć ofiarę, aby uniknąć ucieczki mrówek z komory żerowania.

Można również zaoferować inne rodzaje zasobów. W gniazdach na otwartej arenie oferuj liście w zależności od liczby litrów grzyba i z dala od odpadów. Co dwa tygodnie należy usuwać całą zawartość komory na odpady ze wszystkich kolonii i na trwałe gniazda oraz robotnice w celu kontroli populacji.

Jeśli ilość wyrzucanych odpadów jest duża lub jest zbyt wilgotna, usuwaj je raz w tygodniu. Jeśli robotnice przenoszą zdrowego grzyba do komory na odpady, upewnij się, że królowa nie znajduje się na niej i usuń ją. Za każdym razem, gdy oferują nowe, usuń materiał, który nie został pobrany przez mrówki, i upewnij się, że jest zawsze czysty.

Jeśli robotnice przeniosą zdrowego grzyba do komory żerowania, zakłóć go, pozostaw otwartą pokrywę pojemnika i nałóż neutralny talk na powierzchnię brzegu komory. W ten sposób robotnice przeniosą grzyb z powrotem do pojemnika, nie tracąc go ani żadnych niedojrzałych elementów. Jeśli chcesz mieć więcej ogrodu grzybowego, dodaj kolejny otynkowany pojemnik i przenieś do niego część gąbki na grzyby.

Wzrost ogrodu grzybowego powinien odbywać się stopniowo, aby nie zagrozić równowadze kolonii. Jeśli potrzebny jest większy pojemnik, upewnij się, że grzyb zajmuje całą przestrzeń najmniejszych pojemników przed jego przeniesieniem. Odpady kolonijne nie powinny gromadzić się w komorze ogrodowej grzybów.

Zbierając królowe w różnych momentach ich wczesnego cyklu życia, jak opisano w protokole, i wprowadzając nylonową nić do gasteru osobników, możliwe było oszacowanie i porównanie indywidualnej odporności immunologicznej między dziewiczymi królowymi, niedawno krytymi królowymi i królowymi krytymi przez sześć miesięcy. Poziomy enkapsulacji oceniano na podstawie średniej wartości szarości na podstawie obrazów włókien nylonowych wprowadzonych do gasteru osobników. Uważano, że najciemniejsze nici reprezentują skuteczną obronę komórkową.

Niedawno kryte królowe Atta laevigata wykazały najwyższy poziom enkapsulacji, a więc skuteczną obronę immunologiczną. Aby udoskonalić metody kontroli populacji, kolonie zebrane za pomocą protokołu poddano testom atrakcyjności Batesa. W trakcie eksperymentu wykonano pięć powtórzeń z pięcioma koloniami każdego gatunku, Atta laevigata i Atta Sextens.

Nietoksyczne przynęty opracowane z różnymi podproduktami były różnorodnie ułożone w ramach powtórzeń. Średni procent obciążenia przez pracowników Atta laevigata i Atta sexdens jest pokazany tutaj. Zabiegi związane z pulpą cytrynową, soją i soją oraz miazgą cytrynową były najbardziej obciążone dla obu gatunków.

Jednak ostatnia załadowana kuracja dla Atta sexdens była w 60% załadowana przez pracowników Atta laevigata. W latach 2016-2019 około 2 020 uczniów z około 34 szkół mogło odwiedzić laboratorium mrówek ścinających liście, aby obserwować kolonie mrówek zebrane i utrzymywane przy użyciu opisanych wcześniej protokołów. Widać wzrost zainteresowania organizacji edukacyjnych prowadzeniem wystaw żywych owadów, takich jak mrówki, które pozwalają na bliską obserwację uczniów.

Wizyty miały różne cele, od biologii ogólnej po naukę zachowań społecznych, w zależności od poziomu edukacji uczniów. Niektóre krytyczne kroki w tej technice są związane z promowaniem wzrostu ogrodu grzybowego, utrzymywaniem gniazd w czystości i unikaniem możliwych ucieczek. Protokół może być zastosowany do innych gatunków o znaczeniu naukowym, na przykład w celu zrozumienia wczesnych etapów rozwoju kolonii i badań nad toksycznymi interakcjami z przynętami.

Technika ta jest stosowana od 22 lat przez naukowców z kilku dziedzin, takich jak morfologia porównawcza, histologia, toksykologia i mikrobiologia, na poziomie indywidualnym i kolonii.