Science update related to ANTs & other hymenoptera

  • Nacktmulle


    Auch wenn es sich nicht um Insekten handelt, so sind die Nacktmulle ja auch eusoziale Tiere und sollten hier Erwähnung finden. Forscher konnten nachweisen, dass diese faszinierenden Nager bis zu 18 Minuten ohne Sauerstoff auskommen. Man geht davon aus, dass dies eine Anpassung an ihr Leben in unterirdischen Bauten ist, in denen Sauerstoff schon mal knapp werden kann.




    Zitat

    The African naked mole-rat’s (Heterocephalus glaber) social and subterranean lifestyle generates a hypoxic niche. Under experimental conditions, naked mole-rats tolerate hours of extreme hypoxia and survive 18 minutes of total oxygen deprivation (anoxia) without apparent injury. During anoxia, the naked mole-rat switches to anaerobic metabolism fueled by fructose, which is actively accumulated and metabolized to lactate in the brain. Global expression of the GLUT5 fructose transporter and high levels of ketohexokinase were identified as molecular signatures of fructose metabolism. Fructose-driven glycolytic respiration in naked mole-rat tissues avoids feedback inhibition of glycolysis via phosphofructokinase, supporting viability. The metabolic rewiring of glycolysis can circumvent the normally lethal effects of oxygen deprivation, a mechanism that could be harnessed to minimize hypoxic damage in human disease.


    http://www.spiegel.de/wissensc…sauerstoff-a-1143823.html

  • "Seidenartige Ameisen" und eine Rock-Band

    Die Arten der Gattung Sericomyrmex (im Englischen auch "silky ants" genannt) gehören zu den Pilz-züchtenden Ameisen. Forscher haben diese Gattung nun einer Revision unterzogen, was drei neue Arten zur Folge hatte. Eine davon wurde nach der britischen Rock-Band Radiohead benannt: S. radioheadi. Die Forscher möchten damit vor allem den Einsatz der Band in Sachen Klimaschutz würdigen.


    Sericomyrmex radioheadi
    S. radioheadi, Credit: Ana Ješovnik


    Weiterhin entdeckten die Forscher, dass die Körper dieser Ameisen mit einer kristallartigen Schicht bedeckt sind. Über die Funktion dieser Schicht, die nur bei den Arbeiterinnen und Königinnen aber nicht bei den Männchen vorhanden ist, gibt es noch keine gesicherten Erkenntnisse. Es wird vermutet, dass ein Zusammenhang zum Schutz des Pilzgartens vor Parasiten besteht. Denn anders als andere Pilz-züchtende Ameisen produzieren die "Silky Ants" keine antibiotischen Bakterien zum Schutz des Pilzes auf ihren Körpern.


    Sericomyrmex, kristallartige Schicht
    Kristallartige Schicht, Credit: Ana Ješovnik


    Revision of the fungus-farming ant genus Sericomyrmex Mayr (Hymenoptera, Formicidae, Myrmicinae)

  • Das ist eine echt tolle taxonomische Arbeit aus vielen Gründen! Sericomyrmex ist eine Gattung, die bisher sehr viele Probleme bereitet hat; die Arbeiterinnen sind sehr variabel, und die Taxonomischen Beschreibungen sehr alt. Die neuste Artbeschreibung in der Gattung vor dieser Arbeit stammt von 1938!
    Seitdem herrscht viel Verwirrung, und damit ist nun endlich Schluss. Aus 19 Arten wurden in dieser Arbeit 11 (da es sich um Synonyme, also um mehrfache Artbeschreibung der gleichen Art handelte), und das obwohl gleich drei neu beschrieben wurden.
    Dabei erfolgte diese gründliche Überarbeitung nicht nur mit der schwierigen Morphologie, sondern auch mit genetischer Unterstützung aus einer Vorgängerstudie. Außerdem wird das Männchen sowie die Larvenmorphologie beschrieben, was auch keine Selbstverständlichkeit ist.


    Nachdem ich die Arbeit gelesen hatte, wurde ich neugierig und bin ins Feld gegangen, um mir Sericomyrmex anzuschauen. Ohne Probleme habe ich auch die einzige Art die hier in La Selva vorkommt gefunden, Sericomyrmex amabilis. Die dichte Behaarung machen diese Ameisen schon irgendwie "putzig", und ihre Ungeschickte Art beim Laufen und Totstellen bei Störung machen sie nur noch niedlicher.
    sericomyrmex amabilis
    Hier im Vergleich noch ein Bild der ebenfalls häufig anzutreffenden Trachymyrmex intermedius, die mit Tuberceln übersäht sind, aber keine Behaarung aufweisen.
    trachymyrmex intermedius


    Grüße, Phil

  • Physogastrische Arbeiterinnen bei Anoplolepis gracilipes


    Der Umstand, dass Arbeiterinnen vieler Gattungen in der Lage sind Eier zu legen aus denen sich Männchen entwickeln, ist ebenso bekannt wie der Umstand, dass Arbeiterinnen teilweise trophische Eier als Nahrung legen können.


    Bei der Art Anoplolepis gracilipes wurde dieses Verhalten nun erstmals nachgewiesen und genauer Untersucht. Für das Legen der trophischen Eier, die den überwiegenden Teil der Nahrung der Larven ausmachen, sind spezielle physogastrische Arbeiterinnen zuständig, welche sich morphologisch und in der Entwicklung ihrer Ovarien deutlich von den anderen Arbeiterinnen unterscheiden, wie das nachfolgende Bild verdeutlicht:


    Physogastrische Arbeiterinnen
    Quelle: https://frontiersinzoology.bio…10.1186/s12983-017-0210-4


    In dem nachfolgenden Video kann man sehen, wie eine Arbeiterin (oben links) ein trophisches Ei legt:



    Wird eine Kolonie weisellos, sind diese Arbeiterinnen in der Lage Eier zu legen, aus denen sich Männchen entwickeln. Interessanterweise sind die Männchen, die sich aus von Arbeiterinnen gelegten Eiern entwickeln, größer als jene, die sich aus von Königinnen gelegten Eiern entwickeln. Auf dem folgenden Bild sieht man links immer von Arbeiterinnen produzierte Männchen und rechts immer von Königinnen produzierte Männchen:


    A. gracilipes Männchen
    Quelle: https://frontiersinzoology.bio…10.1186/s12983-017-0210-4


    Auch wenn der Nachweis fehlt, gehen die Forscher davon aus, dass auch die Männchen, welche eierlegenden Arbeiterinnen entstammen, reproduktiv sind.


    Insgesamt eine interessante und sehr verständlich geschriebene Arbeit, die frei zugänglich ist:


    Worker reproduction of the invasive yellow crazy ant Anoplolepis gracilipes

  • Na endlich: Die vielen Arten im Tetramorium caespitum/impurum complex haben nun endlich einen geklärten taxonomischen Status. Das umfangreiche Paper ist hier frei verfügar:
    https://myrmecologicalnews.org…_printable.pdf&format=raw


    Zitat

    Wagner, H.C., Arthofer, W., Seifert, B., Muster, C., Steiner, F.M. & Schlick-Steiner, B.C (2017) Light at the end of the tunnel: Integrative taxonomy delimits cryptic species in the Tetramorium caespitum complex (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News[/i] 25:95-129





    Anbei ein Bild des Verbreitungsgebietes der Arten in Europa (entnommen aus oben verlinkter Studie).
    Tetramorium caespitum Artkomplex


    Grüße, Phil

  • Also um ein 36-seitiges Paper zu übersetzen habe ich keine Zeit :D Aber die Zusammenfassung gerne:


    Zitat


    Licht am Ende des Tunnels: Integrative Taxonomie führt zur Artabgrenzung bei kryptischen Arten im Tetramorium caespitum complex


    Artbegrenzung ist fundamental für viele biologische Studien; ihre Bedeutung erstreckt sich von regionaler Faunistik über Verhaltensforschung bis hin zur Rekonstruktion evolutionärer Geschichte. Die Artabgrenzung bei dem paläarktischen Tetramorium Artkomplex (ehemals Tetramorium caespitum/impurum Komplex) hingegen blieb unklar für über ein Jahrhundert. Eine Studie von 2006 kam zu dem Schluss, dass es 8 präsente westpaläarktische Arten gibt, doch aufgrund mehrerer ungeklärter Probleme wurden keine formalen taxonomischen Änderungen vorgenommen. Mithilfe von 1428 Nestproben und einem integrativ-taxonomischen Ansatz revidieren wir hier die europäischen Arten des Komplexes. Unüberwachte Analysen erbrachten unabhängige Arthypothesen, basierend auf molekularen und morphologischen Ansätzen. Unter der Einhaltung des vereinigten Artenkonzept zeigen wir die Anwesendheit von zehn klar unterscheidbaren Arten, die sich in mitochondrialer DNA, nuclearer DNA, Morphologie von Arbeiterinnen und Männchen und ihrer Ökologie unterscheiden. Wir erklären die Evolution der beobachteten mitochondrial-nuclearen Diskordianzen durch peri-patrische Artbildung, historische Introgression, und kürzlicher Hybridisation. Die morphologisch-nuclearen Diskordanzen erklären wir durch intraspezifische Ähnlichkeit und intraspezifische Variabilität, d.h. morphologische Krypsis. Basierend auf den finalen Arthypothesen, bestätigen wir die Arten T. cespitum, T. impurum, T. indocile, T. hungaricum und T. alpestre. Wir erheben T. fisciclava stat.n., T. starckei sp.rev. und T. immigrans stat.n. (als eingeschleppte Art auch in Amerika) zu Artrang und synonymisieren T. semilaeve var. kutteri unter T. indocile und T. staerckei var. gregori unter T. impurum. Schlussendlich beschreiben wir T. breviscapus sp.n. und T. caucasicum sp.n. als neue Arten. Wir präsentieren dichotome Bestimmungsschlüssel für Arbeiterinnen und Männchen und machen einen weiteren Schlüssel online frei verfügbar unter: https://webapp.uibk.ac.at/ecology/tetramorium/. Für die Lösung anderer hoch komplizierter Taxonomischer Probleme heben wir hervor, dass kein einzelner Datentyp ausreichend war um die die schlussendlichen Artgrenzen zu entschlüsseln, was die Wichtigkeit von der Integration von multiplen Datenquellen in der Taxonomie hervorhebt.


    Kurz und etwas verständlicher ausgedrückt: Um die Arten ausspalten wurden mehrere taxonomische Methoden verwendet:
    -Molekulare Daten: mitchondriale und nucleare DNA
    -Morphologische Messungen
    -Ökologie


    Da die unterschiedlichen Methoden nicht nicht immer zu dem gleichen Ergebnis führen, wurden diese Unterschiede durch innerartliche Variabilität, Introgression (Chromosomenübertragung zwischen Arten) und Hybridizierung (also die Verpaarung zwischen zwei Arten) erklärt, und führen so zu einer verständlicher Artaufteilung.


    Es steckt sehr viel Arbeit dahinter, und sicher kann man der jetzigen Artaufteilung vertrauen. Aber es bleibt weiterhin so, dass die Arten selbst für geübte Taxonomen sehr schwer auseinander zu halten sind, wahrscheinlich so sehr, dass in vielen Studien dann am Ende doch nur wieder von "Tetramorium sp." die Rede sein wird.


    Grüße, Phil

  • Eine interessante Eigenschaft von invasiven Ameisenarten ist ihr "artuntypisches" Verhalten, besonders in ihrer Ernährung, die in dem Invasionsgebiet zu einem völlig anderen ökologischen Charakter führt als der in ihrer ursprünglichen Heimat.

    • So ist die Argentinische Ameise Linepithema humile in ihrer Heimat vorwiegend ein Jäger mit relativ hohen trophischen Level, während sie den Gebieten, wo sie invasiv sind, eine eher vegetarischere Ernährung bevorzugen (Honigtau & Nektarien).
    • Die Kleine Feuerameise Wasmannia auropunctata ist in ihrer Heimat spezialisiert auf Vogelkot, während sie in den Gebieten wo sie invasiv sind zu Allesfressern werden

    Ein ähnliches Phänomen hat man nun bei der "Asian Needle Ant" Brachyponera chinensis festgestellt: In ihrer ursprünglichen Heimat in Asien ist diese Art ein recht spezialisierter Termitenjäger, während sie in dem Invasionsraum (USA) ihre Ernährung auf eine größere Bandbreite an Arthropoden umgestellt hat.


    Zitat

    W. Suehiro, F. Hyodo, H. O. Tanaka, C. Himuro, T. Yokoi, S. Dobata, B. Guénard, R. R. Dunn, E. L. Vargo, K. Tsuji & K. Matsuura (2017) Radiocarbon analysis reveals expanded diet breadth associates with the invasion of a predatory ant. Scientific Reports 7, Article number: 15016
    https://www.nature.com/articles/s41598-017-15105-1

  • Die europäischen und nordafrikanischen Vertreter der Papierwespen Polistes wurden taxonomisch mithilfe von Morphologie & DNA Anaylsen überarbeitet. Eine tolle Arbeit von Schmid-Egger und Kollegen, die sogar mit der Beschreibung von zwei neuen Arten daherkommt und einen ausgezeichneten Bestimmungsschlüssel enthält.


    Frei zugänglich hier:


    Zitat

    Schmid-Egger C, van Achterberg K, Neumeyer R, Morinière J, Schmidt S (2017) Revision of the West Palaearctic Polistes Latreille, with the descriptions of two species - an integrative approach using morphology and DNA barcodes (Hymenoptera, Vespidae). ZooKeys 713: 53-112. https://doi.org/10.3897/zookeys.713.11335


    Grüße, Phil

  • Ein ganz netter Artikel kam kürzlich heraus, der auch für Ameisenhalter interessant sein könnte. Im Prinzip ist es ein Haltungsbericht über Paraponera clavata, der sich über zwei Jahre hinzieht. Weiterhin wird darin die Beobachtung beschrieben, dass die Arbeiterinnen in der Lage sind trophische Eier (=Futtereier aus denen sich nichts entwickelt) zu legen. Der Artikel zeigt, dass man auch als Ameisenhalter mit guten Aufzeichnungen durchaus zur Wissenschaft beitragen kann. Sehr viele Ameisen, die gehalten werden, sind schlecht erforscht.

    Zitat

    Peeters, C. (2017) Independent colony foundation in Paraponera clavata (Hymenoptera: Formicidae): First workers lay trophic eggs to feed queen’s larvae. Sociobiology 64(4): 417-422

    Frei zugänglich hier: http://periodicos.uefs.br/inde…gy/article/view/2092/2202


    Grüße, Phil

  • Spannend: Zum allerersten Mal wurde bei Termiten das König(innen)-Pheromon beschrieben!
    Und zwar bei Reticulitermes flavipes, einer häufigen Termitenart in Nordamerika (die aber auch invasiv z.B. in Deutschland zu finden ist). Die Arbeiter und Arbeiterinnen der Termiten zeigen ein interesssantes "Schüttelverhalten" wenn sie auch die Königin treffen. Nach chemischer Analyse kamen die Forscher zum Schluss, dass als Signal der kutikulare Kohlenwasserstoff Heneicosan (n-21) dafür verantwortlich ist. Das Verhalten wird auch ausgelöst, wenn künstlich hergestellt diese Substanz auf einen Dummi (Glasperle) aufgetragen wird.


    Warum ist das so spannend? Auch bei Ameisen, Wespen und Bienen dienen kutikuläre Kohlenwasserstoffe zur Unterscheidung von Kasten, obwohl sie überhaupt nicht näher mit Termiten verwandt sind. Es hat sich also konvergent in Hautflüglern und Termiten dieser Mechanismus entwickelt.

    Zitat


    Colin F. Funaro, Katalin Böröczky, Edward L. Vargo and Coby Schal (2018) Identification of a queen and king recognition pheromone in the subterranean termite Reticulitermes flavipes. PNAS March 19, 2018.
    https://doi.org/10.1073/pnas.1721419115


    Grüße, Phil

  • Diesen interessanten Artikel über gleichgeschlechtliches Zusammenleben von männlichen Termiten in Japan habe ich im Internet gefunden: „Schwule Männchen gibt es auch bei Termiten - Soziale Insekten bilden Männerpaare als alternative Überlebensstrategie“


    Schwul als Chance: Bei japanischen Termiten gibt es homosexuelle Paare aus zwei Männchen, wie Biologen entdeckt haben. Diese Männchen bauen gemeinsam ein Nest und paaren sich auch miteinander. Zwar können sie mangels Nachkommen keine Kolonie gründen, aber sie überleben immerhin länger als die reinen Junggesellen, wie die Forscher berichten. Allerdings: Bekommen sie die Chance, entern diese Paare benachbarte Jungkolonien und einer der beiden wird neuer König.

    (Quelle: Redaktion scinexx.de: „Schwule Männchen gibt es auch bei Termiten - Soziale Insekten bilden Männerpaare als alternative Überlebensstrategie“, in: Internetseite scinexx.de, 22.08.2016, URL: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-20529-2016-08-22.html, Abruf am 01.04.2018)


    Link zum Weiterlesen: Schwule Männchen bei Termiten


    Gruß, Olaf

    „It's a white whale, I say,“ resumed Ahab, as he threw down the top-maul; „a white whale. Skin your eyes for him, men; look sharp for white water; if ye see but a bubble, sing out!“ Moby Dick, Herman Melville

  • Explodierende Ameisen? Die Ameisenart Colobopsis explodens wurde genauer erforscht und es wurde am Donnerstag (19.04.2018) eine interessante Studie veröffentlicht: "Colobopsis explodens sp. n., model species for studies on “exploding ants” (Hymenoptera, Formicidae), with biological notes and first illustrations of males of the Colobopsis cylindrica group".


    Zitat

    Abstract:


    A taxonomic description of all castes of Colobopsis explodens Laciny & Zettel, sp. n. from Borneo, Thailand, and Malaysia is provided, which serves as a model species for biological studies on “exploding ants” in Southeast Asia. The new species is a member of the Colobopsis cylindrica (COCY) group and falls into a species complex that has been repeatedly summarized under the name Colobopsis saundersi (Emery, 1889) (formerly Camponotus saundersi). The COCY species group is known under its vernacular name “exploding ants” for a unique behaviour: during territorial combat, workers of some species sacrifice themselves by rupturing their gaster and releasing sticky and irritant contents of their hypertrophied mandibular gland reservoirs to kill or repel rivals. This study includes first illustrations and morphometric characterizations of males of the COCY group: Colobopsis explodens Laciny & Zettel, sp. n. and Colobopsis badia (Smith, 1857). Characters of male genitalia and external morphology are compared with other selected taxa of Camponotini. Preliminary notes on the biology of C. explodens Laciny & Zettel, sp. n. are provided. To fix the species identity of the closely related C. badia, a lectotype from Singapore is designated. The following taxonomic changes within the C. saundersi complex are proposed: Colobopsis solenobia (Menozzi, 1926), syn. n. and Colobopsis trieterica (Menozzi, 1926), syn. n. are synonymized with Colobopsis corallina Roger, 1863, a common endemic species of the Philippines. Colobopsis saginata Stitz, 1925, stat. n., hitherto a subspecies of C. badia, is raised to species level.

    (Quelle: ZooKeys: „Colobopsis explodens sp. n., model species for studies on “exploding ants” (Hymenoptera, Formicidae), with biological notes and first illustrations of males of the Colobopsis cylindrica group“, in: Internetseite, ZooKeys 751: 1-40, 2018, URL: https://zookeys.pensoft.net/article/22661/list/1/, Abruf 21.04.2018)


    Hier zum Link! (Übrigens fand ich es leichter die PDF Version zu lesen, die kann man sich oben rechts herunterladen.)


    Gruß, Olaf

    „It's a white whale, I say,“ resumed Ahab, as he threw down the top-maul; „a white whale. Skin your eyes for him, men; look sharp for white water; if ye see but a bubble, sing out!“ Moby Dick, Herman Melville

  • Lange mussten wir darauf warten, aber jetzt ist es endlich vollbracht. Schon seit sehr langer Zeit weiß man, dass Messor 'structor' aus mehr als einer Art besteht. Eine Gruppe von Taxonomen haben sich daran gemacht, diese Art zu überarbeiten; da die Morphologie sehr variabel ist, wurden viele weitere Merkmale hinzuzogen: Die Ökologie, Wolbachia-Bakterien (symbiontische Bakterien die in den Ameisen leben) und DNA-Untersuchungen. Sie kamen zum Schluss, dass sich 5 Arten hinter der früheren Messor structur verbergen.


    Die Arten heißen:
    Messor structor
    Messor ibericus (ursprünglich beschrieben von Santschi 1933)
    Messor muticus (ursprünglich beschrieben von Nylander 1849)
    Messor ponticus (neue Art)
    Messor macarthuri (neue Art)


    Das Vorkommen in Deutschland gehört interessanter Weise zur Art Messor ibericus; sie ist außerdem in zahlreichen anderen Europäsischen Ländern vertreten (Spanien, Griechenland, Frankreich, Italien, Bulgarien, Rumänien, Slowenien, Kroatien und Schweit).


    Das Vorkommen in Österreich hingegen gehört zur 'echten' Messor structor, und ist sonst auch in Bulgarien, Tschechien, Frankreich, Ungarn, Rumänien und Slowenien zu finden.



    Zitat

    Steiner et al. (2018): Turning one into five: Integrative taxonomy uncovers complex evolution of cryptic species in the harvester ant Messor "structor"
    https://www.sciencedirect.com/…cle/pii/S1055790317305523

  • Ziemlich coole Entdeckung aus Japan: Die weltweit wahrscheinlich zweite ausschließlich in Höhlen vorkommende Ameisenart der Welt! Die Ameisenart hat anscheinend eine Vorliebe für Fledermaus-Kot, aber viel weiß man nicht über ihre Biologie. Die Entdecker nannten sie Aphaenogaster gamagumayaa, was im lokalen Japanischen Dialekt soviel heißt wie 'Höhenbewohnender Einsiedler'.


    N. Taka & M. Maruyama (2018): Aphaenogaster gamagumayaa sp. nov.: the first troglobiotic ant from Japan(Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae)
    http://www.mapress.com/j/zt/ar…w/zootaxa.4450.1.10/15463


    Grüße, Phil

  • Interessante Evolutionsforschung. Deutsche Wissenschaftler haben Fossilien von parasitischen Schlupfwespen entdeckt und konnten beweisen, dass das Verhältnis zwischen der parasitischen Wespe und den Wirtsorganismen ein uraltes Phänomen ist. Das war sicher auch vorher nicht strittig, jetzt aber konnten mit neuen bildgebenden Verfahren Fossilien besser untersucht und dargestellt werden.


    https://www.tagesschau.de/inla…le-schlupfwespen-101.html


    LG, Frank.

  • Im DLF gab es heute einen Beitrag zur Verhaltensforschung (von Volkart Wildermuth). Gegenstand ist die Frage nach einem bestehenden Bewusstsein bei Insekten.


    Lars Chittka: "Also ich würde schon sagen, dass ein Tier, das tatsächlich auf einfachster Ebene in die Zukunft schauen kann, auch wenn das nur die ganz nahe Zukunft ist, ein Tier, das flexibel zugreifen kann auf Erinnerung, die irgendwo in seiner Biografie zurückliegen, dass das schon eine einfache Form von Bewusstsein ist. Also so gesehen würde ich schon sagen, dass man den Bienen und Hummeln sowas zugestehen muss.


    Link: Wo genau fängt das Bewusstsein bei Insekten an


    Gruß, Olaf

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