Pseudomyrmecinae · Pseudomyrmex
Pseudomyrmex ferrugineus
Obligátní obyvatel zduřelých trnů vachelií v Mexiku a Střední Americe. Rostlina kolonii poskytuje hnízdní prostor a potravu, mravenci ji na oplátku brání před býložravci a prorůstající vegetací.
Fotografie druhu Pseudomyrmex ferrugineus
Zvětšit4 fotografieHnědá dělnice Pseudomyrmex ferrugineus v pohledu shora, na montážním podkladu a s měřítkem jeden milimetr
Foto: April Nobile / AntWeb.orgLicence: CC BY 4.0Úpravy: Odstranění vložených metadat a převod z JPEG do WebP bez ořezu a změny rozměrů.
ZvětšitDělnice na větvi u mexického Huatulca.
Na snímku: živý jedinec
Foto: Carlos Domínguez-RodríguezLicence: CC BY 4.0Úpravy: Převedení do sRGB a WebP, zmenšení a odstranění metadat.
ZvětšitDělnice u trnu hostitelské rostliny v mexickém Calakmulu.
Na snímku: živý jedinec
Foto: Lee CainLicence: CC BY 4.0Úpravy: Převedení do sRGB a WebP, zmenšení a odstranění metadat.
ZvětšitDělnice na listech v belizském okrese Cayo.
Na snímku: kolonie
Foto: lazarusLicence: CC BY 4.0Úpravy: Převedení do sRGB a WebP, zmenšení a odstranění metadat.
Určování
Určovací znaky
- Dělnice je středně velká a zbarvením proměnlivá od světle žlutohnědé či rezavohnědé po velmi tmavě hnědou; hlava a zadeček bývají tmavší než hruď.
- Hlava je poměrně široká, hustě jemně tečkovaná a převážně matná, ale v horní třetině mezi očkem a složeným okem se obvykle slabě leskne.
- Střední lalok čelního štítku má rovný až slabě vykrojený přední okraj a zaoblené boky; čelní lišty jsou od sebe nápadně vzdálené.
Způsob života
Hnízdo, potrava a kolonie
- Prostředí
- zduřelotrnné vachelie v suchých a sezónních tropech · druhotná vegetace, pastviny a úhory s hostitelskými rostlinami · lesní okraje a okraje cest s hostitelskými vacheliemi
- Hnízdo
- Kolonie hnízdí obligátně ve zduřelých palistových trnech druhů rodu Vachellia. Zakládající královna vykouše vstup do dosud neobsazeného trnu, odstraní jeho dřeň a později se kolonie rozšíří do dalších trnů hostitelské rostliny.
- Potrava
- Hostitelská vachelie poskytuje mimokvětní nektar a Beltova tělíska na koncích lístků. Dospělé dělnice využívají především nektar, zatímco pevná potravní tělíska přinášejí hlavně larvám; příležitostnou kořist nelze zaměnit za hlavní zdroj výživy.
- Kolonie
- Jedna dlouhověká kolonie zpravidla monopolizuje celou hostitelskou rostlinu a někdy více sousedních rostlin. Druh je obvykle jednokrálovný, ale z několika zralých hnízdních vzorků z Guatemaly jsou známé i více než jedna bezkřídlá královna, takže nejde o bezvýjimečné pravidlo.
Rozmnožování
Reprodukční biologie
Geografický kontext: Zakládání kolonií a volba hostitele byly studovány hlavně v Mexiku; fenologie se mezi hostitelskými druhy, lokalitami a roky může lišit.
Okřídlené pohlavní formy jsou známé, ale pro celý areál není podložený jednotný měsíční kalendář svatebních letů. Starší pozorování z jednoho mexického systému nelze převést na univerzální měsíce.
Výskyt
Rozšíření a výskyt
- Původní areál
- Východní a jižní Mexiko, Belize, Guatemala, Salvador a Honduras.
- Biogeografická oblast
- Střední a Jižní Amerika (neotropická oblast)
Revizně doložený areál zahrnuje východní a jižní Mexiko, Belize, Guatemalu, Salvador a Honduras. Starší údaje pod jménem P. ferruginea z oblastí jižně od Salvadoru a Hondurasu se mohou vztahovat k P. spinicola.
Podrobný profil
Biologie, určení a rozšíření
Pseudomyrmex ferrugineus je úzce vázaný na zduřelotrnné druhy rodu Vachellia. V jejich trnech hnízdí a od rostlin získává většinu potravy. Dělnice na oplátku hlídkují na povrchu, napadají býložravce a omezují vegetaci, která se hostitele dotýká nebo jej přerůstá. Mravenec je na tomto vztahu závislý; přínos pro rostlinu se však může mezi místy lišit.
Jak jej poznat
Dělnice působí štíhle a dlouhonohě, má velké oči a dvoučlánkovou stopku mezi hrudí a zadečkem. Zbarvení je překvapivě proměnlivé: od světle žlutohnědé a rezavohnědé až po velmi tmavou hněď. Hlava a zadeček bývají tmavší než hruď, zatímco kusadla, tykadla a konce nohou jsou světlejší. Samotná rezavá barva proto není určovacím znakem.
Revize rozlišuje druh kombinací detailů hlavy. Střední lalok čelního štítku je po stranách zaoblený, čelní lišty jsou široce rozestoupené a hlava dělnice poměrně široká. Husté jemné tečkování jí dává matný vzhled, jen horní třetina mezi očky a složenýma očima se slabě leskne. Tyto znaky se hodnotí pod zvětšením.
Nejpravděpodobnější záměna je s geograficky odděleným P. janzeni a částečně souběžně rozšířeným P. flavicornis. Starší údaje o „P. ferruginea“ z Kostariky a dalších míst jižně od Hondurasu se podle Wardovy revize týkají P. spinicola. Ani mravenec nalezený v dutém trnu proto není automaticky P. ferrugineus: vachelie mohou obývat jiné obranné druhy, příležitostní nájemníci i druhy, které rostlinu využívají bez účinné obrany.
Jméno a druhová skupina
Frederick Smith druh popsal roku 1877 jako Pseudomyrma ferruginea. Přesun do rodu Pseudomyrmex vysvětluje závorky kolem autorství i změnu koncovky na dnešní ferrugineus. V literatuře se dlouho objevovalo také gramaticky nesladěné spojení Pseudomyrmex ferruginea. Wardova revize pod dnešní jméno sloučila několik dříve oddělovaných forem, mimo jiné fulvescens, canescens, bequaerti, saffordi, vesanus a honduranus.
Druh patří do skupiny P. ferrugineus, ale jméno skupiny se nesmí zaměnit za jméno tohoto jednoho druhu. Novější fylogenetické práce navíc ukázaly, že uvnitř skupiny leží také dva generalisté hnízdící v mrtvých větvičkách, P. evitus a P. feralis. Tvrzení, že každý člen skupiny musí být obligátním obyvatelem vachelií, proto už neplatí; pro samotný P. ferrugineus je však tato vazba dobře doložená.
Hostitel poskytuje hnízdo i potravu
Hostitel nabízí tři navzájem se doplňující zdroje. Párové palistové trny jsou nápadně zduřelé a po odstranění dřeně tvoří domatia, tedy obytné dutiny. Mimokvětní nektaria na listech vylučují energeticky bohatou tekutinu mimo květy. Na koncích jednotlivých lístků vznikají Beltova tělíska bohatá mimo jiné na bílkoviny a tuky.
Dělnice pijí hlavně mimokvětní nektar a Beltova tělíska sklízejí především pro larvy. Specializace zasahuje až do trávení: dospělé dělnice mají velmi nízkou aktivitu invertázy potřebné ke štěpení sacharózy a dávají přednost nektaru hostitele, který sacharózu neobsahuje. Novější pokusy ukázaly, že aktivitu enzymu po vylíhnutí dělnice tlumí složka akáciového nektaru; nejde tedy jen o vrozenou úplnou ztrátu enzymu. Tento mechanismus posiluje potravní závislost, ale neznamená, že dělnice nikdy neuchopí jiný zdroj nebo kořist.
Taxonomická revize zaznamenala kolonie na všech zduřelotrnných vacheliích rostoucích v doloženém areálu druhu, například na V. cornigera, V. collinsii a V. hindsii. To ukazuje specializaci na určitý typ hostitele, nikoli výhradní vazbu na jediný botanický druh.
Založení začíná v jediném trnu
Oplozená královna vyhledává mladou, dosud neobsazenou hostitelskou rostlinu. Pokusy v Mexiku ukázaly, že rozlišuje pachy hostitelských a nehostitelských rostlin a může reagovat i na rozdíly v kvalitě vachelií. Výsledek se však týká konkrétní nabídky druhů a experimentálních podmínek a nelze jej bez dalšího zobecnit na celý areál.
Po přistání vykouše královna otvor do zduřelého trnu a odstraní jeho dřeň. Zakládání není plně uzavřené: než se objeví první dělnice, musí trn opakovaně opouštět a sama sbírat mimokvětní nektar i potravní tělíska. Na jednom mladém hostiteli může současně vzniknout více základů. Královny a později jejich dělnice mezi sebou soutěží; jedna kolonie postupně obsadí další trny a ostatní vytlačí.
Zralá kolonie je rozprostřená v mnoha trnech, mezi nimiž se dělnice pohybují po povrchu rostliny. Genetická studie doplněná pozorováním chování na mexických lokalitách ukázala, že jedna velká, dlouhověká kolonie obvykle výhradně využívá jednu nebo několik hostitelských rostlin a napadá dělnice z jiných kolonií. Druh je zpravidla jednokrálovný, avšak několik zralých guatemalských hnízdních vzorků obsahovalo více než jednu bezkřídlou královnu. Jediný univerzální počet královen či dělnic by tuto variabilitu zakryl.
Obrana hostitelské rostliny
Dělnice reagují na otřesy a poškození hostitele, běží k narušiteli, koušou a mohou bodat. Odstraňují nebo napadají řadu hmyzích býložravců. Také okusují úponky lián a mladou vegetaci, která se dotkne hostitelské koruny, čímž kolem ní udržují volnější prostor. Obrana není absolutní: někteří specializovaní býložravci ji obcházejí a každé napadení nekončí odstraněním útočníka.
Nejznámější důkazy pocházejí z Janzenových pokusů na Vachellia cornigera v nížině východního Mexika. Experimenty probíhaly jeden rok v letech 1963–1964 v druhotné vegetaci mezi Temascalem v Oaxace a La Granja ve Veracruzu. Po odstranění mravenců hostitelé utrpěli více poškození býložravci a silnější konkurenci okolních rostlin. Je to silný místní test přínosu obrany. Nelze z něj ale vyvozovat, že každý jedinec všech hostitelských druhů bez mravenců okamžitě zahyne.
Pozdější práce v jižním Mexiku ukázaly, že hostitelské druhy se liší množstvím nektaru, potravních tělísek i hnízdního prostoru. Stejné zdroje mohou využívat také méně obranné druhy, například P. gracilis. Účinek vztahu proto závisí na hostiteli, stáří rostliny, místním společenstvu a konkurenci mezi koloniemi.
Spolehlivě doložený areál
Spolehlivě revidované doklady sahají z východního a jižního Mexika přes Belize a Guatemalu do Salvadoru a Hondurasu. Skupina P. ferrugineus jako celek pokračuje přes Střední Ameriku až do severní Kolumbie, tento konkrétní druh však ne. Zaměnění areálu skupiny za areál druhu je jednou z hlavních příčin chybných map a popisků fotografií.
Okřídlené samice a samci jsou známí, avšak jednotný kalendář rojení pro pět zemí není k dispozici. Místní pozorování z teplých nížin nelze bez srovnatelných dat převést na pevné měsíce pro celý druh. Prázdný měsíční přehled zde vyjadřuje mezeru ve znalostech, nikoli absenci svatebních letů.
Další čtení
Související témata
Zdroje profilu
Profil naposledy revidován .
- Pseudomyrmex ferrugineus (Smith, 1877). AntCat.Katalog potvrzuje platné jméno, původní kombinaci Pseudomyrma ferruginea a synonymii. Samotný katalog není úplnou mapou areálu ani biologickým profilem.
- Pseudomyrmex ferrugineus (Smith, 1877). GBIF Backbone Taxonomy.Taxonomický záznam přijatého jména a klasifikace. Výskytové body mohou obsahovat historická určení a netvoří automaticky revizně ověřenou hranici areálu.
- Ward. Systematic studies on Pseudomyrmex acacia-ants (Hymenoptera: Formicidae: Pseudomyrmecinae). Journal of Hymenoptera Research, 1993.Základní revize poskytuje diagnózu, synonymii, hostitelské záznamy a areál P. ferrugineus. Upozorňuje, že starší údaje jižně od Salvadoru a Hondurasu patří P. spinicola a že obvyklá monogynie má vzácné výjimky.
- Ward. A review of the Pseudomyrmex ferrugineus and Pseudomyrmex goeldii species groups: acacia-ants and relatives (Hymenoptera: Formicidae). Zootaxa, 2017.Aktualizuje vymezení skupiny a popisuje dva generalisty hnízdící v mrtvých větvičkách. Příslušnost ke skupině ferrugineus proto sama o sobě neznamená obligátní vazbu na Vachellia.
- Ward & Branstetter. The acacia ants revisited: convergent evolution and biogeographic context in an iconic ant/plant mutualism. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2017.UCE fylogenomika potvrzuje evoluční strukturu skupiny ferrugineus, vnořené generalistické linie a dva nezávislé vzniky obligátního mutualismu s vacheliemi.
- Janzen. Coevolution of mutualism between ants and acacias in Central America. Evolution, 1966.Klasická syntéza vzájemných adaptací mravenců a zduřelotrnných akácií: dutých trnů, Beltových tělísek, mimokvětního nektaru a obranné služby mravenců.
- Janzen. Interaction of the Bull's-Horn Acacia (Acacia cornigera L.) with an Ant Inhabitant (Pseudomyrmex ferruginea F. Smith) in Eastern Mexico. The University of Kansas Science Bulletin, 1967.Roční terénní a experimentální studie z let 1963–1964 mezi Temascalem a La Granja dokládá obranu V. cornigera před býložravci a okolní vegetací. Výsledky jsou silné, ale geograficky i hostitelsky lokální.
- Kautz, Lumbsch, Ward & Heil. How to prevent cheating: a digestive specialization ties mutualistic plant-ants to their ant-plant partners. Evolution, 2009.Srovnání ukázalo velmi nízkou invertázovou aktivitu dospělých mutualistů a jejich vazbu na bezsacharózový nektar hostitele. Mechanismus ztráty aktivity později zpřesnil Heil et al. 2014.
- Kautz et al. Host Plant Use by Competing Acacia-Ants: Mutualists Monopolize While Parasites Share Hosts. PLOS ONE, 2012.Genetická a behaviorální studie ukazuje, že dlouhověké kolonie P. ferrugineus obvykle ovládnou jednu nebo více hostitelských rostlin, zatímco P. gracilis, který rostlinu využívá bez srovnatelné ochrany, ji častěji sdílí s dalšími mravenci.
- Heil. Let the best one stay: screening of ant defenders by Acacia host plants functions independently of partner choice or host sanctions. Journal of Ecology, 2013.Mexická studie popisuje náklady zakládání: vykousání vstupu, odstranění dřeně, samostatné sbírání potravy královnou do vylíhnutí prvních dělnic a následnou konkurenci základů o hostitele.
- Heil, Barajas-Barron, Orona-Tamayo, Wielsch & Svatoš. Partner manipulation stabilises a horizontally transmitted mutualism. Ecology Letters, 2014.Pokusy s P. ferrugineus ukázaly, že složka mimokvětního nektaru po vylíhnutí dělnic tlumí jejich střevní invertázu. Upřesňují starší představu o vrozené úplné absenci enzymu.
- Razo-Belmán, Molina-Torres, Martínez & Heil. Plant-ants use resistance-related plant odours to assess host quality before colony founding. Journal of Ecology, 2018.Behaviorální pokusy ukázaly, že královny P. ferrugineus využívají rostlinné pachy při jednorázové volbě hostitele a rozlišují nabízené hostitelské druhy i jejich stav. Nejde o univerzální terénní pořadí všech vachelií.