Messor barbarus

23. Mai. 2020

Messor Barbarus ist eine Ernteameisenart in der Unterfamilie Myrmicinae. Es kommt in Südeuropa und Nordafrika vor.

Verhalten

Verhalten bei der Spurensuche
Es wurde festgestellt, dass Messor barbarus in Übereinstimmung mit der Theorie der optimalen Nahrungssuche handelt, die vorhersagt, dass die Selektivität bei Ameisen mit zunehmendem Ressourcenreichtum in einem Gebiet sowie mit zunehmender Entfernung vom Startort zunimmt. Trails wurden entsprechend der relativen Fülle an Ressourcen, die den Ameisenpopulationen zur Verfügung gestellt wurden, ebenfalls unterschiedlich bevorzugt. Stark frequentierte Pfade hatten eine höhere durchschnittliche Rate pro Arbeiter, was bedeutet, dass die Erntearbeiter entlang dieser Pfade höhere Ressourcenraten effizienter zurückgaben. Diese Spuren zogen insgesamt mehr Futterameisen an, um Samen zu sammeln, und die Futterameisen brachten Samen mit einer höheren Pro-Kopf-Rate zurück. Dieses Futtersuchmuster weist darauf hin, dass der relative Nahrungsreichtum entlang unterschiedlicher Pfade die Muster des Pfadsuchverhaltens bei Messor barbarus beeinflusste. Bei Pfaden, die sich über große Entfernungen erstrecken, zeigen Ameisen das Verhalten einer starken chemischen Markierung auf bevorzugten Samen, um die Erstellung und Aufrechterhaltung der Route zu ermöglichen.

Methoden der Rekrutierung
Während die individuelle Ernte in Zeiten homogen verteilter Ressourcen auf niedrigem Niveau wichtig ist, ermöglichen Mechanismen, die eine schnelle koloniale Rekrutierung und Mobilisierung bei der Ernte ressourcenreicher Regionen ermöglichen, einen erhöhten Energiegewinn auf Kolonieebene. Es gibt drei verschiedene Methoden der Massenrekrutierung beim Ernten von Ameisen.

Tandemlauf: Mit chemischen oder taktilen Signalen führt eine Ameise eine Verfolger-Ameise zu einem Zielort entlang der Spur.
Gruppenrekrutierung: Gruppen von fünf bis dreißig Arbeitern gleichzeitig werden von Führungskräften rekrutiert, die eine motorische Anzeige verwenden, um sie dazu zu bringen, einer kurzlebigen Spur von Rekrutierungspheromonen zu folgen. Diese Taktik wird oft verwendet, um größere Gegenstände zu bergen.
Massenrekrutierung: Rekrutierungspheromone werden von Sammlern abgesondert, und Arbeiter verlassen das Nest, um etablierten Pfaden zu folgen, und zwar im Verhältnis zur Menge der Rekrutierungspheromone, die auf einem bestimmten Pfad vorhanden sind.
M. barbarus verwendet Stammspuren, permanente Spuren von bis zu 30 Metern Länge, die auch bei Nichtgebrauch bestehen bleiben.

Arbeitsteilung im Verhalten der Spurensuche
Kleine Samen wie Haferfragmente oder Kanariensaat werden bevorzugt, um den Beginn der Rekrutierung und Mobilisierung der Ernte in Populationen von Messor barbarus auszulösen. Dies liegt daran, dass sie eine schnellere Rückkehrrate zwischen der anfänglichen Entdeckung der Nahrungsquelle und der anschließenden Rückkehr der Späher zum Nest ermöglichen, um Informationen an die größere Bevölkerung weiterzugeben. Der Pfad wird von einer Flotte von ersten Scouts angepasst, die die Erntemuster verbessern, um die bevorzugte Saatgröße auszuwählen. Arbeiterameisen werden in drei verschiedene Größenklassen eingeteilt, die wiederum der Größe der geernteten Samen entsprechen. Alle Ameisen nehmen am Fährtenlegen teil, aber innerhalb der Größenklassen gibt es unterschiedliche Rollen. Die Mehrheit der Ameisen in der Erntearena sind Media-Ameisen, die hauptsächlich für das Legen von Spuren verantwortlich sind. Kleinere Ameisen sind am effizientesten beim Tragen kleinerer Samen wie Haferfragmente. Hauptameisen sind hauptsächlich an der Ernte größerer oder bevorzugterer Samenarten beteiligt. Die kollektive Aktion von M. barbarus begünstigt eher die Minimierung der Zeit für die Nahrungssuche als die Maximierung der Effizienz des Energiegewinns pro geerntetem Gegenstand. Insgesamt ermöglicht die Gruppenkooperation ein erfolgreiches Gleichgewicht zwischen den Vorteilen einer maximierten Nahrungsausbeutung und einem kolonieweiten Energiegewinn und den Kosten, die mit einem erhöhten Prädationsrisiko verbunden sind.

Diese verschiedenen Klassen von Arbeitern arbeiten zusammen, um Ladungen von Saatgut zu transportieren, und bilden oft eine Transportkette. Die ersten Arbeiterinnen sind eher kleiner bis mittelgroß, was einer hohen Belastungsquote entspricht. Niedrigere Ladeverhältnisse entsprechen jenen größeren Arbeiterinnen, die dazu neigen, sich am Ende der Transportkette auszurichten und die größeren Güter für die Kolonie zu transportieren. Insgesamt reduziert diese Strategie die Zeit, die für den Transport zum Nest aufgewendet wird, und führt zu einem Nettonutzen für die Kolonie.

Auswahl von Aggregationsseiten
Studien zeigen, dass der einzige verlässliche Indikator für das Verhalten von Ameisen die Masse der geernteten Samen war; Samen mit einem Gewicht unter 0,4 mg wurden selten selektiert. Pfadfinderameisen bringen während ihrer ersten Ernte kleine Samen zurück, da es kürzer dauert, diese Samen zur Bevölkerung zurückzubringen. Die anschließende Auswahl der Aggregationsstelle hängt nicht vom direkten Vergleich zwischen potenziellen Stellen durch einen einzelnen Scout ab, sondern eher von Mechanismen chemischer Spuren, die die Rekrutierung zu ertragreicheren Spuren verstärken. Das Nettoergebnis davon ist, dass Kolonien bei einer Vielzahl von Optionen für Aggregationsorte in ressourcenreichen Regionen unterschiedlich nach Futter suchen. Dieses Verhalten resultiert aus einer kollektiven Entscheidung zugunsten der Gruppe, die von unabhängig handelnden Individuen in der Bevölkerung durchgeführt wird. M. barbarus hört auch auf, an einer Sammelstelle nach Nahrung zu suchen, wenn die Nahrungsversorgung erschöpft ist.

Wechselwirkungen mit benachbarten Ameisenpopulationen und Samenraub
Wenn eine Kolonie den Weg kreuzt oder Samen in die Regionen anderer Kolonien legt, kommt es oft zu heftigen Kämpfen. Samensammelnde Ameisen lenken daher normalerweise Wege, um insbesondere zu vermeiden, dass die Wege anderer Samensammelkolonien gestört werden, da die Beteiligung an Konflikten wahrscheinlich die eigene Fähigkeit der Kolonie zur Maximierung der Ernteeffizienz beeinträchtigt. In einigen Fällen spielt sich der Interferenzwettbewerb durch Saatgutraub innerhalb der Population ab. Eine Studie zeigte, dass Messor barbarus-Populationen geerntete Euphorbia characias-Samen von anderen Ameisenpopulationen rauben, insbesondere Populationen von Tapinoma nigerrimum. Dieses Verhalten ist relativ häufig und wird erreicht, indem die geernteten Samen direkt von den reisenden Ameisenpopulationen entfernt werden oder durch indirektere Mechanismen der Territoriumsverteidigung, physische Bedrohungsdarstellungen und Auseinandersetzungen, chemisch induzierte Abschreckungsmittel und Neststopfen. Das Verhalten hat Auswirkungen auf die Prozesse der Sämlingsrekrutierung für E. characias, die von Myrmecochorie, der Samenverbreitung durch Ameisen, abhängt, um ihre Samen zu geeigneten Orten für Überleben und Reproduktion zu transportieren.

Ernte als Unkrautbekämpfung in Getreidekulturen
M. barbarus ist ein Samenprädator in Getreidefeldern. Dies kommt den Pflanzen zugute, da es als eine Form der Unkrautbekämpfung dient. Es gibt Hinweise darauf, dass diese Ernte zu einem Rückgang des Gesamtertrags bei der Ernte führen kann. Studien zeigen jedoch, dass die wirklichen Auswirkungen dieser Hypothese minimal sind, mit einem durchschnittlichen Rückgang des potenziellen Ertrags von 0,2 % durch Samenprädation in neu gesäten Samenpopulationen und einem durchschnittlichen Rückgang von 0,6 % der Ertragsverluste bei der Ernte. Somit werden die negativen Auswirkungen auf den Ertrag durch die Vorteile für die Feldfrüchte durch die Unkrautbekämpfungsfunktion der Erntemaschinen aufgewogen.

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