Inligting

Kan miere kos van 'n lang afstand aanvoel?

Kan miere kos van 'n lang afstand aanvoel?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek het onlangs miere laat vind en toe swerm na 'n koshouer wat ek op 'n lessenaar neergesit het. Ek is nuuskierig of 'n mier gelukkig sou moes wees (d.w.s. om die kos te ontdek nadat hulle by die lessenaar opgekruip het) of miere die vermoë het om kos van 'n afstand aan te voel.

Ek is skepties om te glo dat miere eenvoudig rondkyk totdat hulle kos kry; Ek sal hierdie geval as 'n voorbeeld gebruik:

  • My kamer het vir weke lank geen kos of drank in nie, so die area sal nie 'n "hotspot" wees vir miere om in te belangstel nie.

  • Ek het die meestal leë koshouer op my skoon lessenaar neergesit en my lamp afgeskakel om op die rekenaar te werk. Nie meer as 2 ure later het ek my lig weer aangeskakel om 'n spoor van miere te ontdek wat na die houer wat ek neergesit het, swerm. Dit het redelik vinnig gebeur.

  • Die lessenaar is hoog, staan ​​op vier dun pote. Ek vind dit moeilik om te glo dat 'n mier so gereeld as 'n 2-uur tydraamwerk by die lessenaar sou kruip om kos te soek, vir die boodskap wat so vinnig aan die kolonie oorgedra word.

Ek is al lank nuuskierig oor hierdie scenario. So my vraag:

Kan miere kos van 'n lang afstand aanvoel? Indien wel, hoe werk dit? Indien nie, hoe word die verskynsels (miere wat voedsel vinnig op onwaarskynlike plekke opspoor) verduidelik?


Miere volg reuktekens in die wind. 'n Studie deur Wolf en Wehner (2000) het miere se antennas en windrigting gemanipuleer om te wys dat miere reukpluime op die wind gevolg het. 'n Meer onlangse studie deur Buehlmann et al. (2014) het getoon dat woestynmiere van die genus Katagliphis aangewend op linoleïensuur, 'n sogenaamde nekromoon (doodsgeur) wat deur sterwende insekte vrygestel word. Hier is 'n gewilde artikel wat laasgenoemde studie opsom. Die kans is goed dat die miere die reukpluime gevolg word wat uit jou meestal leë koshouer kom.

Literatuur Aangehaal

Buelhman, C. et al. 2014. Woestynmiere vind kos deur hoë sensitiwiteit vir kosreuke te kombineer met uitgebreide dwarswindlopies. Huidige Biologie 24: 960-964.

Wolf, H. en R. Wehner. 2000. Bepaling van voedselbronne: reuk- en anemotaktiese oriëntasie by woestynmiere, Cataglyphis fortis. Tydskrif vir Eksperimentele Biologie 203: 857-868.


Ek wil ook daarop wys dat miere 'n spoor agterlaat wat hulle patrolleer sodat die kos nie van ver opgespoor hoef te word nie net deur 'n enkele werker wat naby 'n streek patrolleer. Sodra hulle gevind is, het hulle verskillende maniere om 'n swerm te inisieer.


Navigeer met die sesde sintuig: Woestynmiere voel die aarde se magnetiese veld

Woestynmiere (Cataglyphis) spandeer die eerste weke van hul lewe uitsluitlik in hul donker ondergrondse nes. Vir sowat vier weke lank verpleeg hulle die koningin en die kroos, grawe tonnels, bou kamers of ruim op. Op 'n stadium verlaat hulle die nes om hul buitelugloopbaan te begin, en werk tot hul dood as voedselvreters.

Pirouette lei die pad

Voordat 'n mier begin soek, moet hy egter sy navigasiestelsel kalibreer. Vir hierdie doel toon die insekte 'n taamlik eienaardige gedrag gedurende twee tot drie dae: Hulle voer sogenaamde leerwandelings uit om die omgewing van die nesingang te verken en draai gereeld om hul vertikale liggaamsasse terwyl hulle dit doen. Hoëspoed video-opnames wys dat die miere herhaaldelik stop tydens hierdie pirouette-bewegings. Wat spesiaal is van die langste van hierdie stopfases, is dat die miere op hierdie oomblik altyd presies terugkyk na die nesingang, hoewel hulle nie die klein gaatjie in die grond kan sien nie.

Navorsers van die Biosentrum van die Universiteit van Würzburg het nou die verrassende ontdekking gemaak dat die woestynmier die Aarde se magnetiese veld as oriëntasie-aanwyser tydens hierdie kalibrasiereise gebruik. Hierdie vermoë was voorheen onbekend vir woestynmiere.

Pauline Fleischmann en Robin Grob, navorsingsassistente van professor Wolfgang Rössler, wat die leerstoel vir Dierkunde II by die Biosentrum van die Universiteit van Würzburg beklee, het die toetse in die somer van 2017 uitgevoer. Die wetenskaplikes het die eksperiment saam met professor Rüdiger Wehner van die Breinnavorsingsinstituut van die Universiteit van Zürich en fisikus Valentin Müller van die Universiteit van Würzburg. Hulle bied hul navorsingsresultate aan in die huidige uitgawe van die joernaal Current Biology.

"Terwyl hulle kos soek, waag woestynmiere 'n paar honderd meter weg van hul nes af, en volg 'n sinusvormige paadjie wat groter lusse insluit. Sodra hulle kos gekry het, keer hulle in 'n reguit lyn terug na die nesingang," beskryf Wolfgang Rössler die miere se verstommende navigasievermoëns. Die navorsers het reeds geweet dat die miere staatmaak op die posisie van die son en landmerke as oriëntasie-aanwysings en integreer hierdie inligting met die stappe wat gereis word.

Eksperimente in Griekeland

Onlangse navorsingsresultate het egter getoon dat die woestynmier ook terugkyk na die nesingang tydens sy leerwandelings in die afwesigheid van soninligting of landskapswyses. "Dit het die idee laat ontstaan ​​dat die insekte kan navigeer deur die Aarde se magnetiese veld as 'n aanduiding te gebruik, soos sommige voëls doen," sê Pauline Fleischmann.

Om hul hipotese te bevestig, het die navorsers na die suide van Griekeland gereis waar Cataglyphis-miere inheems is. Hulle het 'n 1,5 m-hoë paar Helmholtz-spoele saamgeneem. 'n Gedefinieerde stroom wat deur die spoele gaan, skep 'n byna homogene, presies bekende magneetveld tussen die spoele. Dit het die navorsers in staat gestel om die gedrag van die woestynmiere tydens hul leerwandelings in hul natuurlike habitat onder gekontroleerde toestande te bestudeer.

'n Verrassende uitkoms

Die resultaat was ondubbelsinnig: Toe die wetenskaplikes die oriëntasie van die magnetiese veld verander het, het die woestynmiere nie meer na die regte nesingang gekyk nie, maar na 'n voorspelbare nuwe plek -- die fiktiewe nesingang. "Hul pad-integrasie voorsien hulle van 'n nuwe vektor na die nes gebaseer op die inligting van die magneetveld," verduidelik Wolfgang Rössler. Die wetenskaplikes erken dat hulle verras was deur hierdie bevinding. Hulle sê dat hoewel dit bekend is dat individuele mierspesies onder sekere toestande op veranderinge in die magnetiese veld reageer, was die noodsaaklikheid en duidelike invloed op navigasie in Cataglyphis-miere onverwags.

Met hierdie resultaat het die navorsers "'n nuwe deur oopgemaak wat baie verdere vrae laat ontstaan." Een daarvan is: "Wanneer gebruik woestynmiere hul magnetiese sintuig?" Dit kan goed wees dat hulle reeds gedurende die eerste weke van hul lewe wat hulle ondergronds deurbring daarop staatmaak. 'n Navigasiehulpmiddel kan immers in totale duisternis nogal nuttig wees. Maar dit is slegs 'n hipotese op hierdie punt.

Interessant vir neurowetenskap, rekenaarwetenskap en robotika

Die tweede vraag wat die wetenskaplikes wil aanpak, is hoe en of die miere tussen die verskillende navigasie-aanwysings wissel -- die posisie van die son, landmerke en die magnetiese veld. Dit is reeds bekend dat ervare voedselvreters herleerstaptogte uitvoer wanneer hulle gedwing word om dit te doen, byvoorbeeld deur die omgewing by die nesingang te verander. Dit is egter onduidelik of hulle in hierdie geval weer op magnetiese veldaanwysings staatmaak en of hulle hul sonkompas gebruik soos tydens die soektogte.

En uiteindelik is daar natuurlik die oorkoepelende vraag waar die magnetiese veldsensor geleë is en hoe dit werk. Volgens Wolfgang Rössler neem hierdie vraag jou diep in die veld van oriëntasie- en navigasienavorsing in insekte. Hoe kry die vergelykbare klein mierbrein dit reg om navigasie-inligting oor die posisie van die son, die magneetveld en landmerke te stoor en hierdie inligting met afstandsdata vanaf hul stapteller te integreer? Rössler glo dat hierdie vraag veel verder gaan as die veld van gedragsnavorsing en neurowetenskappe en ook van groot belang is vir rekenaarwetenskap en robotika.


Miere neem ook siek dae

Wanneer jy afkom met 'n verkoue of griep, kan jy kies om jou afstand van ander mense te hou om hulle te spaar van 'n soortgelyke snuif lot—en hulle op hul beurt kan wegstuur van jou. Volgens 'n nuwe studie is mense nie alleen in hul pogings om die siekes te sekwestreer nie. In die teenwoordigheid van aansteeklike patogene kan nederige tuinmiere ook hul gedrag verander om besmette diere weg te hou van ander lede van die kolonie.

Miere is sosiale wesens. Hulle woon in groot groepe, kommunikeer en werk met mekaar saam om seker te maak dat die kolonie funksioneer soos dit moet. Omdat hulle dikwels in noue kontak is, is miere ook kwesbaar vir aansteeklike siektes. Studies het getoon dat miere in staat is om siektes in toom te hou deur 'n aantal higiëniese meganismes, soos om vullis en die liggame van dooie kolonielede uit hul neste te verwyder. Wetenskaplikes het vermoed dat die insekte ook hul sosiale gedrag kan aanpas om die verspreiding van infeksies te verminder, maar hierdie hipotese was tot onlangs moeilik om te bewys.

“Mierkolonies het honderde individue,” verduidelik Nathalie Stroeymeyt, 'n post-doktorale navorser aan die Universiteit van Lausanne in Switserland, wat kollektiewe gedrag in mierkolonies bestudeer. “Tot nou toe was daar net nie die tegniese metodologie om hul interaksies op kolonievlak oor lang tydperke te meet nie.”

Gelukkig het 'n outomatiese opsporingstelsel wat in 2013 deur Switserse navorsers ontwikkel is, Stroeymeyt en haar kollegas in staat gestel om 'n gedetailleerde blik te kry op hoe 22 laboratorium-geteelde mierkolonies optree wanneer siektes in hul midde deurdring. Die span het klein 2D-strepieskodes op die miere se borskas vasgeplak, wat aan elke insek 'n unieke identifiseerder gegee het, net soos 'n QR-kode,”, sê Stroeymeyt. 'N Kamera geposisioneer bo die miere’ kampe geknip twee foto's elke sekonde, en 'n algoritme opgespoor en aangeteken die posisie van elke strepieskode, wat die navorsers’ 'n magdom data oor die miere’ bewegings.

Vir vier dae het die span die miere ongestoord in hul kamp laat rondskarrel. Soos met kolonies in die natuur, het sommige van die miere buite die nes gewerk om kos te soek, terwyl ander—soos die koningin en “nurses” wat na die ontwikkelende kroos geneig is—in die nes gebly het. Op die vyfde dag het die navorsers sommige, maar nie almal nie, van die vreters van 11 kolonies aan die swam blootgestel Metarhizium brunneum, wat gereeld gevind word in die grond van tuinmiere’ habitatte en is bekend om hulle siek te maak. Voervreters van die ander 11 kolonies is met 'n goedaardige oplossing behandel om as 'n kontrolegroep te dien.

Van kardinale belang, vorige studies het getoon dat die M. brunneum swam neem ten minste 24 uur om miere te besmet, wat op sy beurt die navorsers tyd gegee het om die insekte waar te neem voordat hulle eintlik siek was.

“Ons wou op [hierdie] tydperk fokus … sodat ons die aktiewe reaksie van die miere self kon onderskei van newe-effekte van siekte of parasietmanipulasie,” verduidelik Stroeymeyt.

Skryf in die joernaal Wetenskap, onthul die navorsers dat wanneer die vreters terug in hul omhulsel geplaas is, die besmette miere meer tyd buite die nes deurgebring het, wat beteken dat hulle minder kontak gehad het met die kolonie se waardevolste lede: die koningin, wat die hele kolonie lê. #8217s eiers, en die binnenshuise werkers, wat jonger as die vreters is en dus meer ure het om by te dra tot die kolonie. (Ouer miere word getaak met riskante werksgeleenthede buite die nes, want, soos Stroeymeyt dit reguit stel, hulle “sal in elk geval vrek.”)

Maar die kern van die studie lê in die ontdekking dat die besmette miere nie die enigstes was om hul gedrag te verander nie. Voedselvreters wat nie aan die swam blootgestel is nie, het ook die hoeveelheid tyd wat weg van die nes spandeer word, verhoog. En die verpleegsters binne-in die nes het die kleintjies verder na binne beweeg en meer tyd spandeer om met hulle te oorvleuel, wat “ gesien kan word as 'n ruimtelike isolasie van die vreters,” sê Stroeymeyt.

Hoe het die kolonie geweet om in siekte-voorkomende aksie te spring voordat die swamspore selfs sekere voedselvreters besmet het? Die navorsers is nie seker nie, maar die miere’ skerp reuksintuig kan die sleutel wees. Miere snuffel rond met hul antennas, wat voortdurend aan die insekte’ omgewing raak en monsters neem. Dit is heeltemal moontlik, volgens Stroeymeyt, dat 'n mier 'n stinkende swam op een van sy kolonielede net so maklik sal kan opspoor as wat hy 'n patogeen aan sy eie liggaam sal kan ruik.

Waarom nie-besmette vreters ook die hoeveelheid tyd wat in die nes spandeer het, verminder het, is nog 'n interessante vraag. As die eerste kontaklyn met hul werksmaats wat binnekort siek is, het hulle dalk op een of ander manier geweet om weg te bly van belangrike lede van die kolonie. Maar dit is ook moontlik dat, nadat hulle patogene op hul mede-vreters opgespoor het, hulle bloot meer tyd spandeer het om die besmette werkers buite die nes te behandel. Miere produseer mieresuur deur 'n klier op die punt van hul maag, of buik kan hulle swamspore op mekaar doodmaak deur mieresuur in hul mond op te tel en die liggame van hul patogeenbelaaide maatjies te lek.

Alhoewel die navorsers minder interaksies tussen voedselvreters en binnenshuise werkers aangeteken het, het kontak nie heeltemal opgehou nie—en dit het gelei tot nog 'n interessante openbaring. Toe hulle simulasies gebruik het om te modelleer hoe swampatogene versprei deur die kolonie in die aangesig van die miere’ sosiale netwerk veranderinge, het die navorsers bevind dat die waarskynlikheid dat die koningin en verpleegsters 'n potensieel dodelike vrag van die swam sal ontvang, afgeneem het, maar die waarskynlikheid van hierdie belangrike miere wat 'n lae vrag ontvang het, het opgegaan.

“Dit is soortgelyk aan immunisering of inenting by mense,” Stroeymeyt verduidelik. “Hierdie lae dosisse lei nie tot mortaliteit nie, maar hulle laat die mier toe om 'n soort beskerming teen latere blootstelling met dieselfde patogeen te ontwikkel. Daardie [bevinding] is ook iets wat nogal nuut is.”

In die toekoms beplan Stroeymeyt om te ondersoek hoe patogene sosiale veranderinge in wilde mierkolonies veroorsaak, wat in die honderdduisende kan tel wat sy vermoed dat segregasie tussen binne- en buite-werkers selfs meer uitgespreek in hierdie groot groepe kan wees.

Megan Frederickson, 'n medeprofessor in ekologie en evolusionêre biologie aan die Universiteit van Toronto wat nie by die nuwe studie betrokke was nie, noem die navorsers se gevolgtrekkings “'n roman en opwindende bevinding” teweeggebring deur “voorpunt-metodes. ” Sy voeg by dat soortgelyke tegnologie wetenskaplikes kan help om te bestudeer of miere ook hul sosiale netwerke verander om voordelige mikrobes aan mekaar oor te dra. En Frederickson dink “die betekenis [van die studie] gaan selfs verder as miere.”

“Ek wonder,” mymer sy, “hoe dikwels ander sosiale diere hul netwerke herorganiseer om die verspreiding van siektes te beperk.”


Miere het 'n buitengewone hoë-definisie reuksintuig

Baklei tussen verskillende kolonies is een van die komplekse gedrag wat miere vertoon. Hier het 'n Rhytidoponera victoriae-verkenner, links, 'n Stigmatomma ferruginea-werker ontdek en probeer om dit terug te stoei na haar nes. (Kopiereg alexanderwild.com)

Miere het vier tot vyf keer meer reukreseptore as die meeste ander insekte, het 'n span navorsers ontdek.

Die navorsingspan, gelei deur Lawrence Zwiebel by Vanderbilt, het onlangs die eerste eerste volledige kaart van reukstelsel voltooi wat miere van hul smaak- en reuksintuig voorsien. Hulle het gevind dat die vlytige insekte gene het wat ongeveer 400 afsonderlike reukreseptore maak, spesiale proteïene wat verskillende reuke opspoor. Ter vergelyking het symotte 52, vrugtevlieë 61, muskiete wissel van 74 tot 158 ​​en die heuningby het 174.

"Die opwindendste oomblik vir my was toe die ontleding terugkom wat wys dat ons meer as 400 OR-gene geïdentifiseer het, die grootste aantal van enige bekende insekspesies," het Xiaofan Zhou, die navorsingsgenoot wat aan die hoof van die karakteriseringsproses gelei het, gesê. "Dit het beteken dat ons die eerste stap suksesvol geneem het om 'n nuwe vlak van begrip te verkry van die komplekse sosiale stelsel wat miere een van die suksesvolste gesinne op die planeet gemaak het."

Professor Laurence Zwiebel (Steve Green/Vanderbilt)

Mense is lank reeds geïnspireer en geïnspireer deur miere se vermoë om hoogs georganiseerde kolonies te vorm met verdeling van arbeid, kommunikasie tussen individue en vermoë om komplekse probleme op te los. Vir 'n geruime tyd weet wetenskaplikes ook dat chemiese kommunikasie 'n belangrike rol in miergedrag speel. "Dit is dus 'n redelike veronderstelling dat hierdie dramatiese uitbreiding in reukwaarnemingsvermoë is wat miere toegelaat het om so 'n hoë vlak van sosiale organisasie te ontwikkel," sê Laurence Zwiebel, professor in biologiese wetenskappe, wat die nuwe studie gerig het wat in Augustus gepubliseer is. 30 uitgawe van die joernaal PLoS Genetika.

Zwiebel se span het die reukstelsels van twee duidelik verskillende mierspesies gekenmerk as deel van 'n interdissiplinêre projek getiteld "Epigenetics of Behavior, Longevity and Social Organisation in Ants," onder leiding van Danny Reinberg van New York Universiteit en befonds deur die Howard Hughes Medical Institute. In 2010 het die projek die genome van die twee spesies - die Florida-skrymermier (Camponotus floridanus) en die Indiese springmier (Harpegnathos saltator) - vir die eerste keer. Hierdie poging het die begin gemaak om die gedetailleerde reukstudie moontlik te maak.

Florida timmerman mier (Kopiereg alexanderwild.com)

Die reukstelsel van die meeste insekte is gesentreer in hul antennas en bestaan ​​breedweg uit drie verskillende klasse reseptore: reukreseptore (OR'e), wat verskillende aromatiese verbindings en feromone smaakreseptore (GR'e) identifiseer wat tussen verskillende smake onderskei en reageer op sommige feromone en nuut ontdekte ionotropiese glutamaatreseptore (IR's), wat nou ingestel is op verskeie giftige en giftige verbindings. Die studie het bevind dat die primêre uitbreiding in die mier se reukstelsel op OK's gefokus is. Die aantal GR'e en IR'e is vergelykbaar met dié wat in ander insekte voorkom.

Die aanvanklike outomatiese ontleding van die twee miergenome het slegs sowat 100 gene vir OK's en tien GR'e gevind. "Ons het geweet hierdie getalle was laag omdat olfaktoriese reseptore baie moeilik is om te identifiseer," het Zhou gesê. Hy en sy kollegas het dus 'n nuwe geoutomatiseerde bioinformatiese proses vir hierdie doel ontwerp, gekombineer met uitgebreide handmatige evaluering.

Indiese springmier (Kopiereg alexanderwild.com)

Die navorsers het ook beide die identiteit en uitdrukkingsvlakke van OR'e in die twee spesies vergelyk en beduidende verskille gevind. Dit was nie verbasend nie, want die twee spesies is gekies om die hoë vlak van diversiteit wat binne die mierfamilie bestaan, te weerspieël. Timmermiere woon in groot kolonies met langlewende koninginne wat al die bevrugte eiers produseer. Daar is twee kaste van steriele werkers. Wanneer die koningin sterf, sterf die kolonie ook. Springmiere daarenteen leef in klein groepies, die verskil tussen die koningin en werkers is beperk, en sommige werkers kan paar en bevrugte eiers lê. "Die verskille in reseptore word heel waarskynlik geassosieer met die verskil in lewenstyl van die twee spesies," het Zhou gesê.

Net so het hul ontleding belangrike verskille in die OK's in die antennas van mans en wyfies gevind. Oor die algemeen het hulle gevind dat die mannetjies slegs een derde van die aantal OK's het wat die wyfies uitdruk. "Die primêre rol van mans is bevrugting van eiers, so ons neem aan dat die OK's wat mans uitdruk en wat wyfies nie doen nie waarskynlik ingestel is op feromone wat deur die koningin geproduseer word," het Zhou gesê.

Skandeerelektronmikroskoopbeeld van een van die antennas van 'n vroulike Indiese springmier. (Met vergunning van Anandasankar Ray)

Die span het ook die aanvanklike stappe geneem om die chemiese seine te identifiseer wat spesifieke OR'e veroorsaak. Navorsingsgenoot Jesse Slone het 'n toets aangepas wat die groep aanvanklik ontwikkel het om OK's met chemiese seine in die malariamuskiet te pas. Die toets behels die invoeging van die geen vir 'n reseptor in padda-eiers sodat die reseptore op die eier se oppervlak uitgedruk word. Deur die eiers te bedraad en dan aan verskillende chemiese verbindings bloot te stel, produseer die eiers 'n meetbare elektriese sein wanneer die reseptor geaktiveer word.

Slone het hierdie toets gebruik om die verbindings te identifiseer wat een OF op elk van die mierspesies veroorsaak. Hy het gevind dat 'n aromatiese verbinding wat in anys gevind word, die OR veroorsaak het van die springmier wat hy getoets het. Die reseptore is gevind in beide mans en werkers. Aangesien studies getoon het dat anysolie 'n afstotende en/of insekdodende effek op sommige spesies insekte het, kan die verbinding 'n algemene insekweerder wees wat hierdie OF ontwerp is om op te spoor, spekuleer Slone.

Ter vergelyking het die OF van die timmermansmier geblyk te reageer op 'n natuurlike reukstof wat in gekookte bees- en varkvleis voorkom. Die wetenskaplikes het geen idee hoekom hierdie verbinding vir die miere relevant is nie, maar hulle het vasgestel dat die spesifieke reseptor by werkers verbeter word, relatief tot mans.

"Dis net die begin. Maar ons het getoon dat ons die basiese gereedskap het wat ons nodig het om as 'OF-speurders' op te tree om die miere se 'reukruimte' te karteer en die chemiese seine te identifiseer wat spesifieke gedrag in die mier se uitgebreide repertorium veroorsaak,” het Slone gesê.

Navorsingsassistente Jesse Slone, links, en Ziaofan Zhou (John Russell/Vanderbilt)

Dit verteenwoordig die opening van 'n groot nuwe navorsingsweg vir die Zwiebel Lab, wat gefokus is op baanbrekerswerk wat die reukstelsel van die malariamuskiet dekonstrueer. “Toe ek op nagraadse skool was, het 'n groep van ons gedroom om die rol wat gene in miers sosiale gedrag kan speel, te ontsyfer. Ek kon dus nie hierdie geleentheid laat verbygaan toe dit gekom het nie. Dit het 30 jaar geneem, maar ons het uiteindelik by die punt gekom waar ons hierdie studies werklik kan doen.”

Assistent Professor in Biologiese Wetenskappe Antonis Rokis, Professor Shelley Berger aan die Universiteit van Pennsilvanië, Assistent Professor Jürgen Liebig by Arizona State University, Assistent Professor Anandasankar Ray aan die Universiteit van Kalifornië, Riverside en professor Danny Reinberg aan die Universiteit van New York het ook bygedra tot die studie, wat deur die Howard Hughes Mediese Instituut befonds is.


Timmermanmiere kan moontlik jou huis beskadig deur hout in saagsels te kou terwyl hulle tonnels en galerye vir hul nes uitgrawe en bou. Om te weet wat die miere in jou huis graag eet, is belangrike kennis om jou te help om hulle te beheer.

Kontak die plaagspesialiste by Terminix® as jy hulp nodig het om van miere of enige ander plae in jou huis ontslae te raak.

Miere woon in komplekse sosiale kolonies, met die koningin wat die leier is en die werkers wat hul huis soek en beskerm. Kom meer te wete oor mierkolonies.

Tipes miere: Agt algemene indringers

Alhoewel daar meer as 12 000 bekende spesies miere is, is slegs 'n handjievol 'n bedreiging vir jou huis se privaatheid. Kom meer te wete oor die verskillende tipes miere.

Mayfly Life: waar hulle woon, en hoe lank

Elke jaar in Mei kom daar 'n spesiale insek naby sommige van ons mere. En hoewel u dalk kennis maak met swerms van hierdie somerinsekte, genaamd vliegvlieë, hoeveel weet u van waar hulle floreer en hoe lank hulle leef? Mayfly se lewensiklusse is vir baie fassinerend, maar die stadium van volwassenes is kortstondig. Ons sal verdiep in wanneer, waar en hoe lank u kan verwag om volwasse vliegies in die somer te sien.

Is Dobsonflies gevaarlik?

Dobsonflies - soos vlies, naaldekokers en caddisflies - is nie ware vlieë soos huisvlieë nie.

Duisendpote vs silwervis: wat is die verskil?

Sowel die silwervis as die duisendpoot van die huis kan kommerwekkende besienswaardighede wees, selfs al is u vertroud daarmee. Albei het 'n voorkoms wat as 'creepy' beskryf kan word en kan 'n groot huishoudelike oorlas wees. Alhoewel daar 'n hele paar verskille tussen die twee is, kan mense hierdie plae soms verwar. Lees verder om meer te wete te kom oor duisendpote teenoor silwervis.

Jy het gehoor van insekte, jy het gehoor van spinagtiges - maar wat van geleedpotiges? As dit blyk, is u ook vertroud met geleedpotiges, want insekte en spinnekoppe behoort aan die Arthropoda -filum. Die Arthropoda is 'n fassinerende filum wat 'n paar van die kleinste organismes en organismes bevat wat 'n fossielrekord het. Hou aan lees om meer te wete te kom oor hierdie filum en oor sommige van die diere wat deel daarvan is.

Of jy nou buiteplante bestuur of 'n liefhebber van binnenshuise plante, daar is 'n goeie kans dat jy al voorheen plantluise teëgekom het. As jy nuut is met die bestuur van plante, wonder jy dalk wat plantluise eintlik is. Hou aan lees om uit te vind of hierdie lastige diere insekte of spinagtiges is, hoe groot hulle is en hoe hul voedingsgedrag is.

Verwante artikels

Moenie dit self doen nie: Mierbeheer

Danksy die internet en maklike toegang tot inligting deesdae, het boererate en roetine huishoudelike instandhouding 'n terugkeer gemaak. Hierdie doen-dit-self-kultuur het uitgebrei na die gebied van plaagbeheer. 'n Aanlyn soektog na "hoe om van miere ontslae te raak" of "DIY-mierweerder" sal bladsy na bladsy resultate oplewer.

Help mierevalle werklik om miere te verwyder?

Om miere in jou huis te ontdek, kan frustrerend en ontmoedigend wees. Selfs die skoonste kombuise kan soms hierdie vasberade indringers lok. Wanneer besluit word hoe om hierdie plae uit te roei, is mierstrikke wat 'n aasstof bevat 'n algemeen aangeraaide oplossing. Maar is dit die beste manier om 'n besmetting in jou huis te hanteer?

Miere woon in komplekse sosiale kolonies, met die koningin wat die leier is en die werkers wat hul huis soek en beskerm. Kom meer te wete oor mierkolonies.

Word miere na jou badkamer gelok?

Miere gaan huise binne op soek na kos, water en skuiling. Kan dit hulle na jou badkamer trek?

Hoe om ontslae te raak van miere in jou kombuis

Wanneer jy soggens wakker word en by die kombuis instrompel, is die enigste ding wat jy wil sien jou oggendkoffie. In plaas daarvan sien jy 'n spoor van miere wat oor jou kombuistoonbank gaan.

Tipes miere: Agt algemene indringers

Alhoewel daar meer as 12 000 bekende spesies miere is, is slegs 'n handjievol 'n bedreiging vir jou huis se privaatheid. Kom meer te wete oor die verskillende tipes miere.


Bespreking

Linepithema nederig het die hoogste persentasie miere wat op 32 m gesoek het, met C. peringueyi met die laagste proporsie (Figure 1-3). Eersgenoemde is suksesvolle en aggressiewe mededingers wat oor die algemeen vinnig oor ander mierspesies oorheers (Hölldobler en Wilson 1990). Hulle is eenkoloniaal, wat beteken dat miere van een kolonie nie aggressief teenoor nie-nesmaats is nie (Passera en Keller 1994). Markin (1968) het bevind dat, na vyf dae, die uitruil van werkermiere tussen naburige neste 50% oorskry. In hierdie manier, L. nederig kan maklik superkolonies vorm wat 'n hele habitat kan versadig. Nelson en Daane (2007) het dit ook gevind L. nederig is uiters vaag in Kaliforniese wingerde, terwyl in sitrusboorde Markin (1967, 1968) en Ripa et al. (1999) het gevind dat L. nederig kos soek selde meer as 61 m van 'n nes af. Ons navorsing was beperk tot 32 m, aangesien die plasing van lokaas verder uitmekaar waarskynlik nie effektiewe beheer tot gevolg sou hê nie (sien Daane et al. 2006). Linepithema nederig ewe doeltreffend op die grond en in die wingerdblad gevreet, soos aangedui deur die verhouding van werkers wat in elk van die lokvalle gevang is (slaggate vs. voedselaas in die blaredak).

Die proporsie van die boom C. peringueyi wat op die grond gemonster is, was baie laag en inkonsekwent, wat hul boomagtige kossoekgewoontes bevestig. Die meerderheid miere het nie verder as 4 m van die aasbron gevreet nie, beide op die grond en in die wingerdblare, wat 'n baie beperkte vreetgebied aandui. Anoplolepis custodiens het 'n vreetafstand van tot 8 m aangedui, daardie afstand is waar die hoogste persentasie werkers vasgekeer was, met meer vreet wat op die grond as in die wingerdblare voorkom. Hierdie proef is in die somer uitgevoer toe heuningdou-uitskeiding deur witluise op sy hoogtepunt was, wat heuningdou-voedende miere dus die geleentheid gegee het om in die wingerde te vreet. Die groot vreetaktiwiteit strek vir L. nederig in vergelyking met C. peringueyi en A. bewaarders implikasies vir aasverspreidingsdigtheid hê. Om ekonomies lewensvatbaar te wees, het Daane et al. (2006) het aanbeveel dat lokaas teen 85 lokaas/ha of minder uitgegee word. Ons resultate toon dat teen 81 lokaas/ha (een lokaas elke 9 m), lae toksisiteit lokaas ±80% van die L. nederig bevolking, slegs ±30% van A. bewaarders werkers, en ±20% C. peringueyi werkers. Laer vreetaktiwiteite vir A. bewaarders en C. peringueyi impliseer hoër aasdigthede vir effektiewe mierbeheer. By hoë digthede sal lokaas van lae toksisiteit minder waarskynlik deur produsente aangeneem word as gevolg van die koste van materiaal en onderhoud daaraan verbonde. Die aasverspreidingsdigtheid hang egter ook af van die grootte van die mierbesmetting. Al hierdie faktore moet dus in ag geneem word, insluitend monitering vir plaagintensiteit voordat optimum lokaasdigtheid bepaal word.

Die resultate het verder getoon dat al drie spesies die 25% suikeroplossing verkies bo die ander lokaas wat aangebied word, behalwe vir A. bewaarders, wat tuna verkies het. Daar was 'n algemene neiging tot voorkeur vir vloeibare of klam lokaas in vergelyking met droër lokaas, soos hondekos en vismeel, vir al drie mierspesies. Markin (1970) het beraam dat 99% van L. nederigse dieet bestaan ​​uit heuningdou en nektar. Sukrose is die hoofbestanddeel van heuningdou (Tennant en Porter 1991) en vorm 'n beduidende deel van nektar (Baker en Baker 1985). Baker et al. (1985) het voedselvoorkeurproewe op L. nederig en tot die gevolgtrekking gekom dat hierdie mier 25% suikeroplossing of heuning verkies het bo ander vaste proteïengebaseerde voedsel soos tuna. Silverman en Roulston (2001) het die verbruik van jel en vloeibare sukroseformulerings vergelyk deur L. nederig, en resultate het aangedui dat hierdie spesie verkies het om op die jelformulerings te soek, wat nie deur ons studie ondersteun is nie, alhoewel agar en heuning meer verkies is bo droër lokaas. Crematogaster peringueyi is 'n wingerdmier wat op witluis-heuningdou vreet (Kriegler en Whitehead 1962 Addison en Samways 2000), wat ook sy aantrekkingskrag tot suiker en heuningaas tydens die voedselvoorkeurtoetse verduidelik. Anoplolepis custodiens is 'n hoogs roofsugtige mierspesie wat op baie insekte in Suid-Afrika jag (Steyn 1954 Löhr 1992). Die roofsugtige aard daarvan sal daartoe lei dat hierdie mier die meeste deur tuna aangetrokke is.

Hoë aantreklikheid van 25% suikeroplossing aan L. nederig en C. peringueyi dui aan dat vloeibare suiker lokaas die mees geskikte lokmiddels/draers is vir die aas van hierdie twee spesies in toekomstige plaagbeheer. Hierdie aasmatriks het die voordeel dat dit goedkoop en geredelik beskikbaar is, maar dit is geneig om uit te droog (weens suikerkristallisasie) en swamaanval. Verder, wanneer gifstowwe vir aas geformuleer word A. bewaarders, nat proteïen lokmiddels, soos tuna, is die mees ideale aasmatriks vir maksimum doeltreffendheid en moet in ag geneem word. Die aantal miervreters by lokaasstasies het mettertyd aansienlik toegeneem, soos verwag sou word as gevolg van feromoonroeping en vestiging van vreetpaadjies (Goss et al. 1990 Greenberg en Klotz 2000).

Die resultate van die huidige studie oor kossoekaktiwiteit van verskillende mierspesies is nie definitief nie. Meer navorsing moet gedoen word voordat ons aasverspreidingspatrone en aasstasiedigtheid ten volle kan verstaan. Die gedrag van miere om te eet hang af van 'n aantal omgewingsfaktore, waarvan een die beskikbaarheid van voedselbronne is. Voer aktiwiteit veldproewe is in die somer gedoen wanneer heuningdou deur uitgeskei word P. ficus en druiwesap van die rypwordende druiwetrosse was op hul hoogtepunte. Daarom is dit die tyd wanneer mier lokaas die minste doeltreffend sal wees. Ons neem aan dat miere vir korter afstande gedurende hierdie tyd van die jaar soek, aangesien voedselbronne hoogs volop en in die nabyheid sal wees. Nelson en Daane (2007) veronderstel dat miere wat op 25% suikerwater soek, 'n hoogtepunt bereik in die lente. Rust et al. (2000) het dit getoon L. nederig het onderskeidelik 26–60% en 16–40% van beskikbare proteïen in die somer en winter gevreet, wat aansienlike seisoenale verskille in aktiwiteit en lokaasvoorkeure voorstel. Verdere navorsing behoort dus daarop te fokus om die studie in die lente en herfs te herhaal om af te lei of verhoogde gemerkte aasaanvaarding sal vertaal na verhoogde aasbeweging in die wingerd. Verder is min bekend oor C. peringueyi intra- en interspesifieke mededinging, en dus moet meer navorsing fokus op die beoordeling van sy dominansie of gebrek daaraan, wat een van die faktore is wat hierdie mier se soekgedrag sal bepaal. Voedselvoorkeur kan ook verskil na gelang van seisoen, en gevolglik moet meer navorsing oor spesies se seisoenale voedselbehoeftes (proteïen, lipiede en koolhidrate) gedoen word.

Ons is dankbaar teenoor professor Martin Kidd en professor Daane Nel vir hul bystand met data-analise. Ons is ook dankbaar teenoor Matthew Addison vir die kritiese kommentaar op hierdie manuskrip en hulp met die kalkrooi eksperimente. Hierdie werk is gebaseer op die navorsing wat gedeeltelik deur die Nasionale Navorsingstigting van Suid-Afrika ondersteun is (kenmerk spesifieke unieke verwysingsnommer (UID) 71909) en is verder deur Winetech befonds. Die lokaasarena is ontwikkel deur navorsers aan die Universiteit van Kalifornië, Riverside.


Miere se vermoë om gevaar te voel

Soos dit blyk, is daar 'n aantal hipoteses wat probeer om die geheimsinnige gedrag van miere te verduidelik. Die gewildste teorie onder hulle handel oor&hellip

Just as we celebrate brotherhood among humans, ants&rsquo celebrate their &ldquoanthood&rdquo. Ants are used to living, thriving and spending their entire lives in close quarters to their nestmates. An average nest easily houses thousands of ants. Furthermore, most ants can&rsquot see and must spend their entire lives in the dark (no pun intended).

Therefore, it&rsquos of the utmost importance for ants to be able to identify and cooperate with other ants from their colonies.

Therefore, when two ants collide, or meet each other head-on, they smell each other thoroughly to make sure that they belong to the same colony. If not, things can get tense! Ants are surprisingly good at identifying intruders, thanks to their olfactory system, which can immediately tell the scent left by an intruder from the scent of one of their own. Thus, in the case of two ants from different colonies meeting, the ant without any same-colony members nearby backs away and runs for its life!

A lack of good vision makes physical contact an integral part of their lives in order to communicate and eliminate threats to their colonies. That&rsquos one theory as to why ants touch every other ant coming from the opposite direction. The other theory, however, is even more interesting.


Can Ants Smell?

Ants communicate with each other using pheromones, sounds, and touch. The use of pheromones as chemical signals is more developed in ants than many other insect groups. Similar to other insects, ants perceive smells with their antennae and thus possess a fascinating and admirable ability to smell.

Why Do Ants Need to Smell?

The ant’s ability to smell revolves around the production and recognition of odor signals (pheromones) that function by interacting with one another.

Plants also emit pheromone cues, which also dictate ants and other insect behaviors. Pheromones surround an ant’s habitat so an ant’s ability to detect and segregate scent-filled environments requires a very complex and sophisticated system of odor detection.

How Does it Work?

How does this sophisticated system of odor recognition work for ants? A study conducted by researchers at Vanderbilt University found that insects possess several types of olfactory (related to smell) sense organs, which collect pheromone signals.

Most of these smell-gathering organs are located in the ant’s antennae, but some ant species may have the organs located on the mouthparts or even the genitalia. To better understand what happens when an ant smells a chemical odor, we can look at a simple explanation the process:

  • The first step involves the pheromone molecules being picked up by small hairs called sensilla located on the antennae. Sensilla contain special cells that produce proteins called odor-binding proteins in response to the pheromone that was picked up by the sensilla. These proteins enter the nervous system through a pore on the sensilla.
  • But, just collecting pheromones is not enough to direct an insect's behavior. The next step involves the odor molecules that have entered the nervous system causing a reaction that creates electrical energy nerve impulses, which travel through the insect’s nervous system to the brain and stimulates the ant’s behavior.
  • In summary, the ant has “smelled” a pheromone and the ant’s brain stimulates it to pursue a mate, find a source of food, or return back to the home nest, all of which depends upon the chemical signals that guide the ant’s behaviors.

Communicating Through Scent

Ants seem to be capable of smelling most of the substances humans can smell. An ant worker foraging for food might find a source of tasty food and as it returns to the nest, the ant will leave behind a pheromone trail for co-workers to follow to the food source.

Within minutes you might find a line of ants heading towards food the returning to the nest. The brain that controls all this has a volume of about one one-thousandth of a cubic millimeter, and may contain somewhere between 20,000 and 100,000 nerve cells.

Learning From the Way Ants Smell

As the result of basic research into ant pheromones and the influences that pheromones have upon ant behavior, there may be many possible discoveries and potential developments for integrated pest management products that come from ant pheromone research.

For example, such research could lead to developing synthetic pheromones directed to a specific ant behavior that could possibly stop ants from communicating through chemical signals. Such chemical breakthroughs could result in ants becoming confused and acting abnormally when exposed to synthetic, targeted pheromones.


Ants May Have Tiny Brains, But They Remember More Than You'd Think

What is the memory of an ant like? het oorspronklik op Quora verskyn: the knowledge sharing network where compelling questions are answered by people with unique insights.

Answer by Ted Pavlic, research scientist in social-insect lab, on Quora:

Although olfaction (sense of smell) is certainly important to ants, the memory story involves much more than just chemosensory recall and recognition. Different species of ants have different memory capabilities for smell, vision, and even things like the distance and direction of their home nest based on feedback from their step count.

Odors and Memory: First, it is important to address what is not clearly memory. It's not clear how much of the "memory" discussed in Matan Shelomi's answer can definitely be attributed to central-nervous-system mechanisms over peripheral-nervous-system mechanisms, let alone neurology over genetics and physiology. For example, do ants "remember" the smell of their colony, or is there a genetically derived colony odor? Or do workers use the smell of their own cuticle for reference? Regardless, how much recognition goes on in the sensory centers of the brain opposed to odor receptors in the antennae? There is evidence for different mechanisms in different ants, and some of those mechanisms are difficult to interpret as "memory." In general, this is a very active area of research right now.

Having said that, the olfaction of honeybees ( Apis mellifera ) is often used in laboratory studies of learning and memory, and honeybees are very closely related to ants. In particular, researchers make use of the proboscis extension reflex (PER) , where a honeybee extends her "tongue" when she detects certain odors. By pairing a responsive stimulus with a novel stimulus, the honeybee can then be trained to respond to that novel stimulus as well ( Hebbian learning, those that fire together wire together). Thus, she "learned" the smell of the novel stimulus, arguably, she "remembered" it. Relating back to ants, an analog of the PER for ants has been done in at least one case. Ants can also be trained to respond to novel odors after pairing them with new odors.

The mechanisms and behaviors associated with recognition of colony odor (as opposed to odors associated with foods, as in PER) are more complicated. It is true that ant colonies in the laboratory will often "tolerate" ants from other laboratory colonies over time, but it is not clear that they are becoming "more tolerant" of different colonies. For example, their nests could simply be gaining the same scent due to tightly controlled laboratory conditions. So it could become difficult for ants to synthesize and/or recognize unique cuticular compounds of other ants everyone starts to "smell the same." You don't need any learning to drive this latter phenomenon. However, a more interesting case involves observed aggression in the wild between ants from neighboring colonies but not from colonies far away. In these cases, ants behave as if they are "learning" and "remembering" the scent of colonies near to them and associating those scents with aggression. Ants with unfamiliar (unlearned) colony scents do not lead to aggressive responses. Again, cuticular recognition is a hot area of research right now. So a lot of these ideas are speculative or isolated in only a handful of studies.

Vision and Memory Used in Navigation: In regard to ant visual capabilities, ants such as Gigantiops en Harpegnathos have very good vision, they use it for hunting and can actually jump onto their prey to make the kill. Harpegnathos in our lab will follow your finger as you move it around their heads (which are equipped with very large eyes). So although some ants, like army ants, are entirely blind, other ants have fantastic vision.

Alex Wild has a nice blog post about Gigantiops (" Here's Looking At You, Gigantiops destructor. ") which includes nice photos like this one (notice the big eyes):

Of course, Alex Wild also has some great shots of Harpegnathos ( Harpegnathos - Alex Wild ), including this one (taken from a colony in my wife's laboratory, actually):

It is true that ants like Katagliphis (which are also large-eyed hunters) have been shown to respond to polarized light in the sky to help navigate home (which involves memorizing the position of "home" within this landscape). This sensitivity to polarized light has been shown in other insects as well, like honeybees (which are also able to use optical flow and can communicate the polar coordinates of a nest to nestmates who can then "remember" those coordinates and navigate back and forth). However, the memory of Katagliphis isn't only for visual cues. They have also been shown to count their strides to update a memorized "home vector" that maintains distance and direction from their current position to home. Although the outward trip of a lone Katagliphis is circuitous, her return path is straight along this home vector. By artificially lengthening or shortening a forager's legs for the return portion of her trip, she will overshoot or undershoot her nest entrance by a predictable amount. Thus, she is not simply responding to external cues about her nest entrance (which would require memory on their own). She is navigating based on an internal memorized map that she generated by counting her strides. It may be worth noting that Katagliphis cannot use pheromone trails as they are native to deserts where it is so hot that pheromone trails would decay too quickly to be useful without very frequent reinforcement. These ants can forage in isolation . Thus, they are unable to maintain a pheromone trail and instead have to depend on vision and local memory for navigation.

[You can find popular press about the leg-manipulation experiments of Katagliphis by "Ants That Count!" by Robert Krulwich (NPR) . As a side note, Katagliphis ants primarily use stride integration, but they fall back on visual cues. In their native environment, there are very few visual cues. Other ants have native environments with many visual cues and depend primarily on visual cues but fall back on stride integration. Yet other ants are entirely visual and do not appear to do any stride integration. So the particular navigational strategy varies with the ant and the environment that selected for her abilities.]

And then there are the tandem runners , hou van Temnothorax , sommige Camponotus , sommige Pachycondyla , and even more. The details can vary in the tandem running use across these ant taxa, but a general description makes the point about memory here. Ants like Temnothorax can lead a follower to a new location without the use of a trail. The leader walks a short distance and waits to be touched by the follower. Meanwhile, the follower encodes the visual landscape as she sweeps her head from side to side. After learning the entire route, she can return on her own and even take novel paths -- showing the destination as opposed to the entire route was actually communicated, and she memorized that location. There are variants of tandem running, like in Pachycondyla where the follower learns the path while being carried (without any chemicals being used along the trail). In general, these tandem behaviors show the use of both ant memory as well as visual capability.

General Conclusions: There are many other examples -- including whole colony nest-choice preference shifting consistently after being exposed to different intermediate stimuli. The mechanisms behind all of them aren't always well understood, but there is enough known to prevent boiling down all ant memory to just following scents.

This question originally appeared on Quora. Vra 'n vraag, kry 'n goeie antwoord. Leer by kundiges en kry toegang tot binnekennis. Jy kan Quora op Twitter, Facebook en Google+ volg. Meer vrae:


MATERIALE EN METODES

Study animals

Argentine ants [Linepithema humile (Mayr 1868)] were collected from six locations in San Diego County, CA, USA, during February and March 2020. Argentine ants form supercolonies in southern California (Tsutsui et al., 2003 Thomas et al., 2006), so our reference to ‘colony fragments’ refers to groups of workers collected from different locations and on different dates. Once a large aggregation of ants was found, 100–500 workers and the surrounding soil were transferred to a plastic container and stored in a custom recording arena in the laboratory. Ants were housed overnight until recording began the following morning. Ants were housed in the laboratory for ∼30 h in total. Data from one collection day were removed from analysis because many ants congregated within the tunnel.

Details of experiment and recording

Ant colony fragments were collected between 07:00 h and 10:00 h then allowed to acclimate for at least 7 h in the laboratory before opening a pathway through a 3D-printed tunnel (Connex3 Objet 350, VeroClear material, Stratasys Inc., USA) to a foraging arena (Fig. 2A). The foraging arena contained food made from sugar, water and polymer crystals (to delay evaporation). After opening the foraging arena, the set-up was not disturbed for the remainder of the experiment. Overnight, ants from each colony fragment explored the foraging arena and developed a recruitment trail through the tunnel. Each colony fragment was then filmed during two recording sessions, from 07:00 h to 14:00 h on subsequent days. Temperature measurements were collected every 30 s while recording (Jepeak BE300263), ranging between 25.69°C and 25.94°C. After the recording session, the colony fragment was released back to its collection location, and the tunnel and substrates were cleaned in warm, soapy water. The equipment dried overnight, dissipating any collected pheromone trails before the first recording session for the next collected colony fragment.

Experimental set-up for quantifying L. humile walking performance with varying lighting. (A) A fully enclosed arena housed a colony fragment of Argentine ants. Workers formed a pheromone trail through a 3D-printed tunnel connected to a foraging arena. Four high-speed machine vision cameras recorded ant motion in the tunnel. White LEDs, infrared (IR) flood lights and IR strip LEDS beneath the tunnel illuminated the enclosure. (B) Four 3D-printed substrates were inserted in random order into the tunnel floor, including a flat control, a 3 mm checkerboard uneven substrate and two step obstacles. (C) Light levels vary by over 10 8 -fold throughout the day. Argentine ants walk in complete darkness while in tunnels and forage throughout the day and night. We measured ant walking performance under dark (red), bright (yellowish-brown) and dusk (beige results in Fig. S4) conditions. Lux values obtained from Cronin et al. (2014).

Experimental set-up for quantifying L. humile walking performance with varying lighting. (A) A fully enclosed arena housed a colony fragment of Argentine ants. Workers formed a pheromone trail through a 3D-printed tunnel connected to a foraging arena. Four high-speed machine vision cameras recorded ant motion in the tunnel. White LEDs, infrared (IR) flood lights and IR strip LEDS beneath the tunnel illuminated the enclosure. (B) Four 3D-printed substrates were inserted in random order into the tunnel floor, including a flat control, a 3 mm checkerboard uneven substrate and two step obstacles. (C) Light levels vary by over 10 8 -fold throughout the day. Argentine ants walk in complete darkness while in tunnels and forage throughout the day and night. We measured ant walking performance under dark (red), bright (yellowish-brown) and dusk (beige results in Fig. S4) conditions. Lux values obtained from Cronin et al. (2014).

For each colony fragment, four 3D-printed substrates (Connex3 Objet 350, VeroClear material, Stratasys Inc.) were randomly positioned in the tunnel leading from the colony container to the foraging arena (Fig. 2B). In addition to a flat substrate, we included two substrates with a single 1 mm step (one with the edge of the step colored black using a Sharpie marker 12 h before testing so it could dry) and an uneven checkerboard with a box width of 3 mm and step height of 1 mm. A step height of 1 mm approximates the coxa ‘hip’ height of Argentine ant workers (estimated from publicly available photos of live ants), therefore challenging the ant without requiring vertical climbing.

During a recording session, two web cameras (YoLuke A860-Blue, Jide Technology, China) focused on the tunnel automatically detected an incoming ant and triggered one of four machine vision cameras (Blackfly S 13Y3M, Point Grey Research Inc., Canada). The cameras were each attached to a varifocal lens (20–100 mm 13VM20100AS, Tamron, Japan). After being triggered by a web camera, each machine vision camera recorded for 3 s at 240 frames s –1 (720 frames total, 1000×500 pixels) then was paused for 80 s to reduce the probability of re-recording the same ant. A still frame from the triggering web camera was saved in association with every video. In total, we recorded and analyzed over 4200 videos.

The experimental set-up was illuminated by white light-emitting diodes (LEDs Lighting Ever, Daylight White, 6000 K) on a 12 h:12 h light:dark cycle. The tunnel was backlit using infrared (IR) LEDs (SMD3528-300-IR, 850 nm). During the recording session, the white LEDs were turned off every hour for 30 min using a wall outlet timer (15119, General Electric). During these dark periods, two IR flood lights (850 nm Tendelux, Shenzhen, China) turned on to illuminate the tunnel from the side, enabling ant detection by the web cameras. Ants possess two or three spectrally distinct photoreceptor types (Ogawa et al., 2015). Although the spectral sensitivities of Argentine ants has not been measured, no ant species has demonstrated a sensitivity to light above 650 nm (Aksoy and Camlitepe, 2018 Briscoe and Chittka, 2001 Ogawa et al., 2015). Therefore, the use of 850 nm lighting most likely acts as complete darkness for Argentine ants. The illumination of the two lighting conditions was <1.8 versus 200–2500 lx (Extech LT40, NH, USA) (Fig. 2C). The measured light lux levels ranged according to the orientation of the luxmeter, which was held at the tunnel location and rotated, replicating the possible directions the ants were facing while walking. Our measured lux values align with light levels measured for bull ants foraging on a dark evening and in bright light (Narendra et al., 2013b). A separate dataset of nine colony fragments was collected in August 2019, comparing dark and dusk light levels (60 lx), with summary figures in Fig. S4. Findings from the dusk light dataset aligned with those presented here, with the exception that ants walked, on average, at faster speeds. Speed variation might result from collecting ants during the summer, owing to the dramatic seasonal cycles within Argentine ant colonies (Markin, 1970).


Kyk die video: Jednom se mravu spava (September 2022).