Жапырақ кесетін құмырысқалар: Түрлер, өмір салты мен қоғамдық құрылысы

Кіріспе

Кез келген 47 түрдің жапырақ шайнайтын құмырсқасы

Жапырақ кескіш құмырсқалар – бұл Атини тайпасының Атта және Акромирмекс туыстарына жататын жапырақ шайнайтын құмырсқалардың 47 түрі. Бұл құмырсқалардың барлық түрлері Оңтүстік және Орталық Америкада, Мексикада және АҚШ-тың оңтүстік бөлігінде таралған. Жапырақ кескіш құмырсқалар өз салмағынан 20 есе артық жүк көтеріп, жаңа өсімдіктерді (жапырақтарды, гүлдерді және шөптерді) кесіп, өңдеу арқылы оларды өздері өсіретін саңырауқұлақтары үшін қоректік орта ретінде пайдаланады. Акромирмекс және Атта құмырсқалары анатомиялық құрылысы жағынан көптеген ортақ белгілерге ие, бірақ оларды сыртқы ерекшеліктері арқылы ажыратуға болады. Атта құмырсқаларының көкірегінің үстіңгі бетінде үш жұп тікенек және тегіс экзоскелеті бар, ал Акромирмекс құмырсқаларында төрт жұп тікенек және жалқы экзоскелеті болады. Экзоскелеттің өзі құмырсқалардың өндіретін ромбоэдрлі кристалдардан тұратын минералды қабатпен қапталған. Адамнан кейін, жапырақ кескіш құмырсқалар Жердегі ең ірі және күрделі жануарлар қоғамдастығын құрайды. Бірнеше жылдың ішінде олардың жер астындағы ұяларының орталық үйіндісі 500 метрден асып, кішігірім, сәулелі үйінділер 500 метр радиусқа дейін таралып, 8 миллион жеке құмырсқаны қамтиды. Жерге қонғаннан кейін, аналық құмырсқа қанаттарынан айырылып, отар құру үшін қолайлы жер астындағы қоныс іздейді. Бұл жас патшайымдардың табысты болу деңгейі өте төмен, олардың тек 2,5% ғана ұзақ өмір сүретін отар құруға қол жеткізеді. Өз саңырауқұлақ бағын бастау үшін, патшайым аналық саңырауқұлақ бағының мицелийін ауыз қуысының ішінде орналасқан, инфрабуккал қалтасына сақтайды. Отарлар әдетте жеке патшайымдармен – гаплометроз арқылы құрылады. Бірнеше зерттеушілер отардың өмір бойы бірнеше патшайымдармен құрылған отарларды тапқан (Weber 1937, Jonkman 1977, Huber 1907, Moser & Lewis 1981, Mariconi & Zamith 1963, Moser 1963 және Walter et al 1938). Сондықтан, кейбір отарлардың бірнеше негізін қалаушылары болуы мүмкін – бұл құбылыс плеометроз деп аталады. Олардың саңырауқұлақтары құмырсқаларды тамақтандыру үшін арналған қоректі және ісінген гифа ұштарын (гонгилидия) шығарады, олар Staphylae деп аталатын шоғырларда өседі. Leucoagaricus gongylophorus – жоғары деңгейдегі аттин құмырсқалары өсіретін ең көп тіркелген саңырауқұлақ.

Leafcutter ants, a non generic name, are any of 47 species of leaf chewing ants belonging to the two genera Atta and Acromyrmex, within the tribe Attini. These species of tropical, fungus growing ants are all endemic to South and Central America, Mexico, and parts of the southern United States. Leafcutter ants can carry twenty times their body weight and cut and process fresh vegetation (leaves, flowers, and grasses) to serve as the nutritional substrate for their fungal cultivates. Acromyrmex and Atta ants have much in common anatomically; however, the two can be identified by their external differences. Atta ants have three pairs of spines and a smooth exoskeleton on the upper surface of the thorax, while Acromyrmex ants have four pairs and a rough exoskeleton. The exoskeleton itself is covered in a thin layer of mineral coating, composed of rhombohedral crystals that are generated by the ants. Next to humans, leafcutter ants form some of the largest and most complex animal societies on Earth. In a few years, the central mound of their underground nests can grow to more than across, with smaller radiating mounds extending out to a radius of , taking up and containing eight million individuals. Once on the ground, the female loses her wings and searches for a suitable underground lair in which to found her colony. The success rate of these young queens is very low, and only 2.5% will go on to establish a long lived colony. To start her own fungus garden, the queen stores bits of the parental fungus garden mycelium in her infrabuccal pocket, which is located within her oral cavity. Colonies are generally founded by individual queens haplometrosis. Because colonies with multiple queens over the lifespan of the colony have been found by a large number of investigators by Weber 1937, Jonkman 1977, Huber 1907, Moser & Lewis 1981, Mariconi & Zamith 1963, Moser 1963, and Walter et al 1938 it is believable that some colonies have multiple foundresses termed pleometrosis. Their fungi produce nutritious and swollen hyphal tips (gongylidia) that grow in bundles called staphylae, to specifically feed the ants. Leucoagaricus gongylophorus is the most commonly documented fungi farmed by higher attine ant species.

Қалдықтарды басқару

Жапырақ кесуші құмырсқалар саңырауқұлақ бағын күтіп, қалдықтарды тастауда өте нақты міндеттерді атқарады. Қалдықтарды басқару – әрбір колонияның ұзақ өмір сүруі үшін маңызды рөл. Некротрофты паразит саңырауқұлақ Escovopsis құмырсқалардың тамақ көзіне қауіп төндіреді, сондықтан құмырсқалар үшін үнемі қауіпті. Қалдықтарды тасымалдаушылар мен қалдық үйіндісінде жұмыс істейтіндер – ескі, оңай алмастырылатын жапырақ кесуші құмырсқалар, олардың арқасында салауатты және жас құмырсқалар саңырауқұлақ бағында жұмыс істей алады. Ата колумбика түрі, Аттин тайпасына ерекшелік ретінде, сыртқы қалдық үйіндісіне ие. Қалдықтарды тасымалдаушылар пайдаланылған субстрат пен тасталған саңырауқұлақтан тұратын қалдықтарды қалдық үйіндісіне жеткізеді. Қалдықтар қоқысқа тасталғаннан кейін, үйінді жұмысшылары оларды ұйымдастырып, ыдырауға көмектесу үшін үнемі араластырып отырады. А. colombica-ны байқау кезінде қалдық үйіндісінің шетіне өлі құмырсқалар қойылғаны анықталды. Жапырақтан тұратын азықпен саңырауқұлақ бағын қоректендіруден басқа, ол Актиномицетотаның (Pseudonocardia туысы) антибиотикалық секрециялары арқылы Escovopsis-тен қорғалады. Бұл өзара пайдалы микроорганизм құмырсқаның метаплевральды бездерінде тіршілік етеді. Қазіргі таңда әлемдегі антибиотиктердің көп бөлігін өндіруге Актиномицетота жауапты.

Паразиттік

Құмырсқалар жапырақ жинап жүргенде, оларға жұмысшы құмырсқалардың басындағы тіректерге жұмыртқа салатын форид шыбықтарының кейбір түрлерінен шабуыл қауіпті. Көбінесе, мінім жұмысшы құмырсқаның үстіне қоныстанып, кез келген шабуылдан қорғайды. Сонымен қатар, өсіру кезінде қате саңырауқұлақтар өсуі мүмкін. Эсковопсис – жоғары вирулентті саңырауқұлақ, ол горизонталь түрде таралатындықтан, құмырсқа бағын толық құртуға қабілетті. Эсковопсис колониялар негізделген кезде колониялардың 6,6%-ында өсірілді. Дегенмен, бір-екі жылдық колониялардың шамамен 60%-ында Эсковопсис саңырауқұлақ бағында өсіп отырды. Бірақ, жапырақ кескіш құмырсқалардың Эсковопсис және басқа микроорганизмдермен жұқтығуды тану және бақылау үшін көптеген бейімделу механизмдері бар. Ең көп таралған белгілі мінез-құлықтар жұмысшылардың саңырауқұлақты тазалау арқылы саңырауқұлақ спораларының санын азайтуына немесе жұқтырған саңырауқұлақтың бөлігін алып тастап, қоқыс жинақтайтын жерге лақтыруына (қамыс өріп тастау деп сипатталады) негізделген.

Байланыс

Жапырақ кесуші құмырсқалар бір-бірімен қарым-қатынас жасау үшін химиялық сигналдар мен сыбдырылуды (жер беті арқылы берілетін дірілдерді) пайдаланады.

Таразы өсімдіктер

Жапырақ кесуші құмырсқалар бұзылған орталарды ұнатады, бұл, әдетте, пионерлік өсімдік түрлерінің жоғары концентрациясына байланысты. Олардың себебі – пионерлік өсімдіктерде екіншілік метаболиттердің деңгейі төмендеп, қоректік заттардың концентрациясы көлеңкеге төзімді түрлерге қарағанда жоғары болады, сондықтан олар тартымды тамақ көзі болып табылады.

Адамдармен өзара іс-қимыл

Кейбір ареалдарында жапырақ кесетін құмырскалар ауыл шаруашылығына елеулі зиян келтіруі мүмкін, егістердің жапырақтарын жеп, қоныс салу арқылы жолдар мен жерлерге зақым сыйдырады.