Science update related to ANTs & other hymenoptera

  • In dieser wissenschaftlichen Arbeit hat man sich die Geschwindigkeit des "Antennenboxens" bei einigen Odontomachus Arten angeschaut, vor allem die Geschwindigkeit mit der dieses durchgeführt wird. Die Ameisen nutzen dieses ritualisierte Verhalten um die Dominanzhierchie im Nest festzulegen, aber auch für aggressive Konflikte bei Kontakt mit koloniefremden Arbeiterinnen.


    S. O’Fallon, A. V. Suarez, A. A. Smith (2016) A comparative analysis of rapid antennation behavior in four species of Odontomachus trap-jaw ants. Insect Socieaux, pp.1-6 DOI 10.1007/s00040-016-0462-6
    http://link.springer.com/article/10.1007/s00040-016-0462-6


    Was besonders bemerkenswert ist, dass diese Studie von einem anscheinend noch recht jungen Studenten gemacht wurde, der seine Ergebnisse sehr anschaulich in einem tollen Video präsentiert:


    Daumen hoch dafür!


    Grüße, Phil

  • Noch eine Studie aus dem selben Labor:
    http://jeb.biologists.org/content/219/3/419
    Adrian A. Smith, Jocelyn G. Millar, Andrew V. Suarez (2016) Comparative analysis of fertility signals and sex-specific cuticular chemical profiles of Odontomachus trap-jaw ants. Journal of Experimental Biology 2016 219: 419-430; doi: 10.1242/jeb.128850


    Es geht darum, dass man bislang annahm, dass die Pheromone zur Erkennung bei Königinnen bei den meisten Ameisenarten sehr ähnlich sind. Aber diese Studie hat aber herausgefunden, dass diese Pheromone zumindest bei den drei untersuchten Odontomachus Arten überraschend unterschiedlich sind.


    Auch hier wurde ein Video dazu gemacht, um die Ergebnisse anschaulich zu erklären. Dazu erklärt der Forscher seiner Mutter die Ergebnisse im Video :D Lustig und sehenswert.



    Grüße, Phil

  • Vom Winde verweht


    Forscher haben die Auswirkungen von Wind in Bezug auf kurzfristige und langfristige Verhaltensänderungen bei Blattschneiderameisen untersucht. Kurzfristig passen die Ameisen sich ungünstigen Windverhältnissen an, indem sie kleinere und leichtere Blattfragmente transportieren, die weiterhin so geformt sind, dass sie dem Wind weniger Angriffsfläche bieten. Diese schnelle Anpassung an veränderte Verhältnisse wurde bei Blattschneiderameisen schon öfters beobachtet: Übertunnelt man z. B. einen Teil des Transportweges, passen die Ameisen die Größe der transportierten Blattfragmente diesem Hindernis an. Ebenso passen sie das Gewicht einer Steigung oder einem Gefälle an.


    Etwas überrascht waren die Forscher, dass Wind bei der langfristigen Wahl der Transportroute eher eine untergeordnete Rolle spielt; hier ist Wind nur einer von vielen Faktoren.


    Die Publikation ist leider nicht frei zugänglich. Wer Interesse hat, kann mir eine PN schreiben. ;)


    Gone with the wind: short- and long-term responses of leaf-cutting ants to the negative effect of wind on their foraging activity


    Über versklavte und freie Ameisen


    Forscher aus den Vereinigten Staaten haben chemische und genetische Charakteristika sowie das Verhalten von (durch Polyergus breviceps) versklavten und freien Ameisen der Gattung Formica altipetens miteinander verglichen. Da die Polyergus auf ihre Sklaven angewiesen sind und daher beständig Formica-Nester überfallen, überrascht es wenig, dass die chemische und genetische Vielfalt in den versklavten Kolonien größer ist, da die Formica-Arbeiterinnen aus verschieden Ursprungskolonien stammen.


    Bezüglich des Verhaltens konnten die Forscher zeigen, dass die versklavten Ameisen ein weitaus weniger aggressives Verhalten gegenüber nestfremden Ameisen zeigen als ihre freien Artgenossinnen. Die chemische und genetische Vielfalt führt also zu einer Veränderung beim Erkennen von Kolonie-Angehörigen.


    Die Publikation ist frei zugänglich:


    The Effect of Social Parasitism by Polyergus breviceps on the Nestmate Recognition System of Its Host, Formica altipetens

  • Moin,


    Forscher aus den Vereinigten Staaten haben 100 Mio. Jahre alten Bernstein aus Myanmar untersucht, in dem vor allem Ameisen und Termiten eingeschlossen sind. Neben der Beschreibung neuer (aber natürlich schon ausgestorbener) Arten, gelang den Forschern der früheste direkte Nachweis von fortgeschrittenem Sozialverhalten bei Ameisen und Termiten.


    Die Ergebnisse wurden in zwei heute erschienen Papern veröffentlicht. Eine kurze Zusammenfassung findet man hier:


    http://phys.org/news/2016-02-m…est-animal-societies.html


    Wer Interesse an den leider nicht frei zugänglichen Papern hat, kann mir eine PN schreiben.


    Liebe Grüße,
    Christian


    Edit: Hier noch der Link zu einem deutschsprachigen Artikel:


    http://www.wissenschaft.de/hom…-Kampfszene-in-Bernstein/

  • Ein hochinteressantes Paper wurde vor kurzen veröffentlicht über die interessante innere Anatomie bei Cephalotes; diese Gattung besitzt einen sehr ungewöhnlichen Proventrikulus, der wie ein Mikroporenfilter fungiert und damit u.a. Bakterien den Eintritt in den Darmtrakt verhindert.


    Michele Caroline Lanan, Pedro Augusto Pos Rodrigues, Al Agellon, Patricia Jansma and Diana Esther Wheeler (2016) bacterial filter protects and structures the gut microbiome of an insect. The ISME Journal, 1- 11, doi: 10.1038/ismej.2015.264



    [Blockierte Grafik: http://www.nature.com/ismej/jo…images/ismej2015264f1.jpg]
    mg= Mitteldarm, cr=Kropf, pv=Proventrikel
    Bild von: http://www.nature.com/ismej/jo…15264f1.html#figure-title


    Der Proventrikulus ist ein Durchgang zwischen dem Kropf und dem Mitteldarm. Im Kropf können viele Ameisen Nahrung speichern und wieder hochwürgen, das ist daher der sogenannte soziale Magen. Dieser verdaut die Nahrung nicht, sondern speichert sie nur; über den Proventrikulus, der bei vielen anderen Ameisen nur die Form eines kurzen, zylinderförmigen Schlauchs hat (wobei es auch viele Ausnahmen gibt, z.B. bei Camponotus) ist nur der Durchgang vom sozialen Magen zum Verdauungssystem. Bei Cephalotes sieht der Proventrikulus wie ein Bulbus aus, und lässt selbst Partikel von selbst winziger Größe wie 0.2 μm nicht durch.
    Er stellt somit ein mechanischer Schutz vor Mageninfektionen dar - keine ungewünschten Bakterien gelangen in den Mitteldarm. Aber mutualistische, "gute" Bakterien sind essentiell für fast jeden Verdauungstrakt (auch bei uns Menschen) und finden sich daher trotzdem im Darm. Sie sind verantwortlich für die Produktion u.a. von Verdauungsenzymen, die die Ameise alleine nicht herstellen könnte. Wie kommen sie hinein? Der Proventrikulus ist bei frisch geschlüpften Arbeiterinnen noch nicht ganz zu; die jungen Arbeiterinnen gehen zu ihren Nestgenossinnen, und trinken im wahrsten Sinne des Worte deren Scheiße um sich die richtigen Bakterien anzueignen. Das junge Tiere den Kot von anderen essen, kommt im Tierreich gar nicht mal so selten vor.


    Das hat zwei sehr interessante Konsequenzen. Zum einen ist die Bakterienfauna evolutionär hochkonserviert, und wahrscheinlich alle Cephalotes-Arten haben sehr ähnliche Bakterienarten in ihren Mitteldärmen. Man siehe sich nur diese Abbildung an, um ein Bild darüber zu bekommen, wie hoch die Bakteriendiversität in einer einzigen Ameise ist: http://www.nature.com/ismej/jo…15264f2.html#figure-title
    Zum anderen werden natürlich nicht nur Bakterien herausgefiltert, sondern auch kleinste Nahrungsbrocken. Folglich können die Ameisen diese nicht verdauen. Die Lösung? Kleine Nahrungspartikel werden in der Infrabuccaltasche gesammelt, diese befindet sich im Kopf und ist so eine Art grober Filter am Mund. Die Ameisen geben dann ihren Larven den Inhalt zu fressen; die Larven haben nicht derartig ausgebildete Proventrikel, und können auch größere Brocken verdauen. Anschließend geben sie verdaute Nahrung flüssig an ihre Arbeiterinnen wieder ab.
    Hütet Euch also davor, Cephalotes Kolonien ohne Larven zu kaufen/halten. Das kann sicher schnell zu Problemen führen. Dass die Larven eine wesentliche Rolle als "sozialer Verdauungsteil" in der Kolonie spielen, kommt übrigens auch bei anderen Ameisen vor wie z.B. bei Pheidole oder Amblyoponinen.


    Viele Grüße, Phil

  • "Into the black, and back: The ecology of brain investment in Neotropical army ants" in The Science of Nature
    by S. Bulova, K. Purce, P. Khodak, E. Sulger, S. O’Donnell
    >> http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00114-016-1353-4


    News: http://phys.org/news/2016-03-a…-evolve-regain-sight.html
    In dieser Studie wurden die Gehirne diverser Ameisengattungen untersucht und verglichen. Die Eciton spec, welche hauptsächlich oberhalb der Erde unterwegs sind wiesen deutlich größere optische Zentren im Gehirn auf, als hauptsächlich unterirdisch vorkommende Gattungen.

    Zitat

    In their study, the Drexel researchers found that the ants that lived mostly on the surface—Eciton hamatum, Eciton mexicanum and Eciton burchellii parvispinum—had significantly larger optical lobes, which are parts of the brain used in sight. Species in other genera that live mainly underground, like Nomamyrmex and Cheliomyrmex, had much smaller optical lobes.


    Evolutiv ist das wohl interessant, weil die Eciton spec vor etwa 18 Millionen Jahren wieder an die Oberfläche wechselten und ihre sensorischen visuellen Fähigkeiten gegenüber ihren Vorfahren, die angeblich vor 80Millionen Jahren eine unterirdische Lebensweise gewählt haben, zurückerlangten.

    Zitat

    Sean O'Donnell, PhD, professor in the College of Arts and Sciences, studied several genera (groups of related species) of tropical army ants whose ancestors moved to living mostly underground almost 80 million years ago. The army ant species that continued to live underground appeared to have lost most, if not all, of their vision, but the genus Eciton appeared to gain back sight after returning to live on the surface about 18 million years ago.

  • Dass in der Welt der Ameisenkommunikation Pheromone eine wichtige Rolle spielen, - insbesondere bei der "Freund-Feind-Erkennung" - ist allseits bekannt. Hierbei spielen die Antennen eine wichtige Rolle. Forscher aus Australien haben nun gezeigt, dass mit diesen nicht nur Informationen wahrgenommen werden, sondern auch "gesendet" werden. Hierfür untersuchten sie Ameisen der Art Iridomyrmex purpureus. Wurden nun bei Arbeiterinnen die Antennen mit einem Lösungsmittel gereinigt, reagierten Arbeiterinnen einer fremden Kolonie weitaus weniger aggressiv auf diese Individuen.


    Zitat

    Workers responded less aggressively to non-nest-mate workers if the CHCs on the antennae of their opponents were removed with a solvent.


    Allgemein zeigten die Forscher, dass die Kohlenwasserstoffe bei den Ameisen je nach Körperteil variieren und somit wohl unterschiedliche Funktionen haben.


    Zitat

    We took a novel approach by first identifying CHC profiles from different body parts of ants (Iridomyrmex purpureus), then used behavioural bioassays to reveal the location of specific social signals. The CHC profiles of both workers and alates varied between different body parts, and workers paid more attention to the antennae of non-nest-mate and the legs of nest-mate workers.


    Einen englischsprachigen Bericht findet man auf der Seite der Universität Melbourne:


    Ant antennae provide vital ID information: study


    Die Studie selbst ist leider nicht frei zugänglich:


    Location-specific cuticular hydrocarbon signals in a social insect

  • Über die Härchen von Cataglyphis bombycina


    Die Ameisen der Art Cataglyphis bombycina haben aufgrund ihres silbernen Schimmers ein ganz besonderes Aussehen. Dass dieser Schimmer seinen Ursprung in den Härchen hat, die die Ameisen vor der Sonneneinstrahlung in ihrem Wüstenhabitat schützen und so das Fouragieren bei extremen Bedingungen ermöglichen, ist schon länger bekannt. Nun haben Wissenschaftler die physikalischen Eigenschaften der Härchen der Wüstenflitzer genauer untersucht. Unter Zuhilfenahme eines Rasterelektronenmikroskops wurden die Härchen und der Weg des auf sie einfallenden Lichtes untersucht. Weiterhin wurden vergleichende Versuche durchgeführt, bei denen man verglich, wie stark sich (normale) behaarte Ameisen und rasierte Artgenossinnen unter künstlichem Sonnenlicht erwärmten. Hierbei konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die behaarten Ameisen einfallendes Sonnenlicht zehnmal stärker reflektierten und so bis zu 2°C kühler blieben.


    Das Geheimnis der Härchen ist unter anderem ihr dreieckiger Querschnitt, wodurch sie einem Prisma ähneln und es bei einfallendem Licht zu einer (inneren)Totalreflexion kommt.


    Die Publikation ist frei zugänglich und umfangreich bebildert, wodurch der Vorgang sehr gut veranschaulicht wird.


    Abstract


    Zitat

    The Saharan silver ant Cataglyphis bombycina is one of the terrestrial living organisms best adapted to tolerate high temperatures. It has recently been shown that the hairs covering the ant’s dorsal body part are responsible for its silvery appearance. The hairs have a triangular cross-section with two corrugated surfaces allowing a high optical reflection in the visible and near-infrared (NIR) range of the spectrum while maximizing heat emissivity in the mid-infrared (MIR). Those two effects account for remarkable thermoregulatory properties, enabling the ant to maintain a lower thermal steady state and to cope with the high temperature of its natural habitat. In this paper, we further investigate how geometrical optical and high reflection properties account for the bright silver color of C. bombycina. Using optical ray-tracing models and attenuated total reflection (ATR) experiments, we show that, for a large range of incidence angles, total internal reflection (TIR) conditions are satisfied on the basal face of each hair for light entering and exiting through its upper faces. The reflection properties of the hairs are further enhanced by the presence of the corrugated surface, giving them an almost total specular reflectance for most incidence angles. We also show that hairs provide an almost 10-fold increase in light reflection, and we confirm experimentally that they are responsible for a lower internal body temperature under incident sunlight. Overall, this study improves our understanding of the optical mechanisms responsible for the silver color of C. bombycina and the remarkable thermoregulatory properties of the hair coat covering the ant’s body.


    Total Internal Reflection Accounts for the Bright Color of the Saharan Silver Ant

  • Alle Ameisen an Bord


    Wenn es zu Überschwemmungen kommt, ist das Bilden von Flößen eine Überlebensstrategie mancher Ameisenarten (z. B. Solenopsis invicta). Anhand von Ameisen der Art Formica selysi haben Forscher nun untersucht, ob die Postionen der Ameisen im Floß zufällig sind oder einem bestimmten Muster entsprechen. Tatsächlich konnten sie zeigen, dass einzelne Ameisen immer wieder bestimmte Positionen einnehmen:


  • Zitat von "Diffeomorphismus"

    Alle Ameisen an Bord


    Wenn es zu Überschwemmungen kommt, ist das Bilden von Flößen eine Überlebensstrategie mancher Ameisenarten (z. B. Solenopsis invicta). Anhand von Ameisen der Art Formica selysi haben Forscher nun untersucht, ob die Postionen der Ameisen im Floß zufällig sind oder einem bestimmten Muster entsprechen. Tatsächlich konnten sie zeigen, dass einzelne Ameisen immer wieder bestimmte Positionen einnehmen:



    Sehr interessanter Thread, werde mich mal nach und nach durch die 15 Seiten wuehlen, danke fuer die Muehe.
    Lg der Kaktus

  • Etwas spät, aber besser als nie, will ich hier noch zwei, drei Neuigkeiten anheften.


    aus dem asiatischen Raum gibt es nun auch ein online Wissenschaftsmagazin und umfasst, wie es der Name schon verrät Asian Myrmecology
    http://www.asian-myrmecology.o…content-online-first.html
    Einzelne Arbeiten können hier natürlich thematisch besprochen werden, wenn sie jemand aufgreift.


    Diesen Artikel hatte ich schon mit Phil im Chat geteilt http://journals.plos.org/ploso…1371/journal.pone.0151604
    Hölldobler untersucht die exokrine Drüse, die hauptsächlich bei Wanderarmeisen vorkommen - Eciton, Neivamyrmex und Aenictus, sowie bei Onychomyrmex und Leptanilla. Es werden Abhängigkeiten in der Evolution der Geschlechter angenommen. Zudem vermutet man, dass diese Drüsen auch eine entscheidende Rolle spielen, welche (mitlaufende, passive) Gyne bei einer Spaltung der Kolonie beispielsweise als nächstes aktiv wird.


    Jetzt etwas interessantes, was einige Wellen geschlagen hat:
    What insects can tell us about the origins of consciousness - http://www.pnas.org/content/113/18/4900.abstract
    Der Artikel befasst sich mit der Hirnentwicklung und untersucht dabei die Anatomie der Insektengehirne und ihre möglichen Kapazitäten.
    Beispielsweise wird Bezug auf eine Ampulex compressa oder Bienen genommen.


    Wenn man die Arbeit liest, wird klar, dass noch vieles erforscht werden muss. Hier wird neben anatomischen Erkenntnissen einzig an dem Verhalten der Insekten eine subjektive Erfahrung abgeleitet und es wurde noch nicht Bezug auf die Leistung der Tiere genommen. D.h. spezielle Bauten, Nester, Fallen, Vorrichtungen usw. Zudem fehlt es einer strikten Aufschlüsselung was "subjective experience" grundlegend bedingt, zBsp eine Wahrnehmung der Zeit. Die Verortung im Raum ist letztendlich auch zeitabhängig, bzw wir erkennen/messen Zeit nur durch Bewegung, aber besitzen die Insekten eine solche Repräsentation? :think:
    Medienecho:
    http://www.technology.org/2016…ousness-scientists-argue/
    http://mentalfloss.com/article…re-conscious-study-argues
    http://www.independent.co.uk/n…ughts-began-a7002151.html
    http://www.smithsonianmag.com/…ousness-180959484/?no-ist

  • Now this is an interesting co-working from Aaron Pomerantz and Phil Torres about a strange butterfly-ant relationship discovered in peru.


    Zitat

    A walk through the woods in the Tambopata Amazon Rainforest can turn into a discovery of a never-before-seen behavior! Aaron Pomerantz (@nextgenscientist) and I (@phil_torres) collaborated on project to solve the mystery behind this incredible butterfly.


    https://entomologytoday.org/20…nship-discovered-in-peru/


    Es handelt sich hierbei um Adelotypa annulifera der sich in einer Koexistenz mit diversen Ameisenarten befindet. Erstmals wurden dabei auch die Larven in Nestern nachgewiesen. Die Aufnahmen entstanden im südosten von Peru - Tambopata-Regenwald. Die Eier werden von den Schmetterlingen auf den Spitzen von jungen Bambustriebe abgelegt wo die Ameisen extraflorale Nektarien beziehen. Von da werden sie direkt in das Nest getragen und weiter versorgt.


    Zitat

    The immature caterpillar stages are actively tended by multiple species of ants, including the bullet ant Paraponera clavata, and were observed feeding on the extrafloral nectaries of the bamboo. Pupation of A. annulifera then occurs on the host plant near the base of the bamboo.
    We also observed the butterflies stealing bamboo sap secretions from the ants, a potential form of kleptoparasitism which was previously unknown to occur with these adult butterflies.


    Die adulten Schmetterlinge weisen zudem bisher unbekannte Verhaltensweise auf, zBsp das stehlen von Nektar an den Bambustrieben und haben sogar eine farbliche Nachahmung der Ameisen an den Flügelunterseiten.
    :think:


    >> die Arbeit http://www.bioone.org/doi/10.18473/lepi.70i2.a8
    >> funny reddit AMA https://www.reddit.com/r/IAmA/…_scientists_who_discover/

  • Ein neues Buch ist demnächst erhältlich: Wood Ant Ecology and Conservation (Waldameisen Ökologie und Schutz)
    Daran haben viele verschiedene Autoren, auch Seifert und Trager, gearbeitet. Auf Amazon kann man das erste Kapitel probelesen, sowie im Inhaltsverzeichnis stöbern. Das Buch konzentriert sich auf weltweit alle Waldameisen (Formica Untergattung sensu stricto), und ist sicher lesenswert, wenn man es sich leisten kann.
    Es kommt am 17. August raus.
    https://www.amazon.com/Wood-An…b1e6844aeb8ed6de754fa0fb0





    Grüße, Phil

  • Bert Hölldobler im Gespräch mit Tanja Runow
    ~75min,15sek
    http://www.deutschlandfunk.de/…ml?dram:article_id=356643


    Zitat

    Seither hat er ihre Welt ausführlich erforscht und beschrieben: Er hat über Schauturniere und Sklaverei bei den Insektenvölkern berichtet, über deren Innen- und Außenpolitik, über Landwirtschaft und Völkerwanderungen. Und über den Vorteil netzartiger Arbeitsteilungen gegenüber hierarchischen Systemen. Neben vielen anderen Auszeichnungen erhielt er 1990 den Pulitzer-Preis für das gemeinsam mit Edward O. Wilson verfasste Buch "The Ants". Seit seiner Emeritierung an der Universität Würzburg im Jahr 2004 ist Hölldobler Forschungsprofessor an der Arizona State University in Tempe (Arizona).


    einen schönen Sonntag wünsch ich!


    mp3 file from dropbox
    https://www.dropbox.com/s/ko3j…t_dlf_IGeusozial.mp3?dl=0

  • Schön, dass es wahrgenommen wird. Hab die single Audio-datei auch nochmal auf dropbox hinterlegt und als Verlinkung oben beigefügt. Außerdem ist weiter oben eine Verlinkung zu Aaron Pomerantz und Phil Torres reddit AMA ( = Ask me anything) zu finden. Ich fand das teilweise sehr erheiternd und interessant, wie lebhaft & abenteuerlich (auch lebensgefährlich) Wissenschaft sein kann. :think:
    anyway; Danke für die Rückmeldungen, Katharina & Phil

  • Pilzzüchtende Ameisen sind alt. Demnach gab es diese Lebensform bereits im frühen Tertiär. Dies hat Nygaard et. al. anhand von Evolutionsmechanismen im Genom der Ameisen ("reciprocal genomic evolution") festgestellt.
    Hier der Abstract aus einem Artikel der Nature mit des entsprechenden Papers "Reciprocal genomic evolution in the ant–fungus agricultural symbiosis"

    Zitat


    Abstract
    The attine ant–fungus agricultural symbiosis evolved over tens of millions of years, producing complex societies with industrial-scale farming analogous to that of humans. Here we document reciprocal shifts in the genomes and transcriptomes of seven fungus-farming ant species and their fungal cultivars. We show that ant subsistence farming probably originated in the early Tertiary (55–60 MYA), followed by further transitions to the farming of fully domesticated cultivars and leaf-cutting, both arising earlier than previously estimated. Evolutionary modifications in the ants include unprecedented rates of genome-wide structural rearrangement, early loss of arginine biosynthesis and positive selection on chitinase pathways. Modifications of fungal cultivars include loss of a key ligninase domain, changes in chitin synthesis and a reduction in carbohydrate-degrading enzymes as the ants gradually transitioned to functional herbivory. In contrast to human farming, increasing dependence on a single cultivar lineage appears to have been essential to the origin of industrial-scale ant agriculture.


    EDIT.: Link vergessen http://www.popsci.com/ants-hav…-since-dinosaurs-died-out und http://www.nature.com/ncomms/2…_NCOMMS_1607_FUNGIANTS_OA

    "Ein Experte ist ein Mann, der hinterher genau sagen kann, warum seine Prognose nicht gestimmt hat" - Winston Churchill

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!