Введение

Муравьи Myrmecia pilosula Виды муравьев, обитающие в Австралии Муравьи-прыгуны (Myrmecia pilosula), также известные как муравьи-прыгуны, муравьи-прыгуны, муравьи-прыгуны или муравьи-прыгуны, являются видом ядовитых муравьев, обитающих в Австралии. Чаще всего встречается в Тасмании и на юго-востоке материковой Австралии, является членом рода Myrmecia, подсемейства Myrmeciinae, и был официально описан и назван британским энтомологом Фредериком Смитом в 1858 году. Этот вид известен своей способностью прыгать на большие расстояния. Эти муравьи крупные; рабочие и самцы примерно одинакового размера: для рабочих и для самцов. Королева имеет примерно длинную длину и похожа по внешнему виду на рабочих, тогда как самцы можно определить по их заметно меньшим челюстям. Муравьи-прыгуны в основном активны в течение дня и живут в открытых местах обитания, гнездятся в кустарниках, лесах и сухих открытых лесах, окруженных гравийным и песчаным грунтом, которые можно найти в сельских районах и реже встречаются в городских районах. Они охотятся на мелких насекомых и используют свои безбородые жало, чтобы убить других насекомых, впрыскивая себе яд. Другие муравьи и хищные беспозвоночные животные охотятся на муравьев-прыгунов. Средняя продолжительность жизни работника составляет более одного года. Рабочие - это игровые ворота, позволяющие им размножаться с помощью дронов, независимо от того, присутствует ли королева в колонии. Муравей является частью комплекса видов Myrmecia pilosula; известно, что у этого муравья и других членов комплекса есть одна пара хромосом. Их укус обычно вызывает у людей только мягкую местную реакцию; однако это один из немногих видов муравьев, которые могут быть опасны для людей, наряду с другими муравьями рода Myrmecia. Яд муравьев особенно иммуногенен для яда насекомых; яд вызывает около 90% аллергии на муравьев в Австралии. В эндемических районах до 3% населения развили аллергию на яд, и около половины этих аллергических людей могут страдать от анафилактических реакций (повышенный сердечный ритм, снижение артериального давления и другие симптомы), которые могут привести к смерти в редких случаях. Между 1980 и 2000 годами четыре смерти были вызваны анафилаксией от укусов джека-джампера, все они в Тасмании. У людей, склонных к серьезным аллергическим реакциям, вызванным укусом муравья, можно лечить иммунотерапией аллергеном (десенсибилизацией).

Таксономия и общие названия

Конкретное название происходит от латинского слова pilosa, означающего "покрытый мягкими волосами". Муравьи были впервые идентифицированы в 1858 году британским энтомологом Фредериком Смитом в его Каталоге гименоптеров в коллекции Британского музея, часть VI, под биномиальным названием Myrmecia pilosula из образцов, собранных им в Хобарте в Тасмании. Там Смит описал образцы рабочего, королевы и самца. Типовой образец находится в Британском музее в Лондоне. и поместили муравьев в подрод в 1943 году. Уильям Браун синонимизировал Promyrmecia из-за отсутствия морфологических доказательств, которые отличали бы его от Myrmecia, а затем поместил муравьёв-прыгунов в род в 1953 году. Один синоним для вида был опубликован Ponera ruginoda (также названный Myrmecia ruginoda), описанный Смитом в той же работе, и мужской холотипный образец был первоначально описан для этого синонима. Но позже, после сравнения экземпляров каждого вида, он был классифицирован как младший синоним муравья-прыгуна. Видный комплекс M. pilosula был впервые определен итальянским энтомологом Карло Эмери. Члены этой группы включают M. apicalis, M. chasei, M. chrysogaster, M. croslandi, M. cydista, M. dispar, M. elegans, M. harderi, M. ludlowi, M. michaelseni, M. occidentalis M. queenslandica, M. rugosa и M. varians. Дополнительные виды, которые были описаны в этой группе в 2015 году, включают M. banksi, M. haskinsorum, M. imaii и M. impaternata. Их характерное прыгающее движение при возбуждении или поиске пищи вдохновляет общее название "прыжок джека", поведение, которое также разделяют с другими муравьями Myrmecia, такими как M. nigrocincta. "Путешествующий муравей", также названный в честь пирога "Путешествующий Джек".

Описание

Как и его родственники, муравей обладает мощным жалом и большими челюстями. Эти муравьи могут быть черного или черно-красного цвета, и могут иметь желтые или оранжевые ножки. Муравей среднего размера по сравнению с другими видами муравьев, где работники, как правило, длинные. За исключением челюстей, длины джак-джамперов. Антенны, голени, тасси и челюсти муравьев также желтые или оранжевые. Муравьи могут быть найдены в юго-западной оконечности Западной Австралии, где они были замечены в песчаных холмах вокруг Олбани, Мундаринг, Дания и Эсперанс. Однако популяции были собраны из пригорода Элстернуика, и они обычно встречаются в Великих Отуэйских хребтах, с множеством гнезд, наблюдавшихся вокруг Геллибранда. В Новом Южном Уэльсе гнезда встречаются по всему штату (за исключением северо-западного Нового Южного Уэльса), но плотные популяции в основном встречаются в Снежных горах, Голубых горах и прибрежных районах. Муравьи-прыгуны живут в открытых местах, например, в сырых местах, лесах, пастбищах, садах и газонах, предпочитая мелкий гравий и песчаную почву. Колонии также можно увидеть в районе легких кустарников. Их предпочтительные природные среды обитания включают леса, сухие открытые леса, луга и сельские районы, и реже встречаются в городских районах. Их гнезда - это холмы, построенные из мелкозернистого гравия, почвы и гальки, имеющие диаметр и могут достигать 0,5 м (20 дюймов) в высоту. Было описано два типа гнезд для этого вида, одно из которых является простым гнездом с заметным валом внутри, а другое - сложной структурой, окруженной курганом. Их ареал в южной Австралии, как и других региональных видов муравьев, похож на реликтового муравья. Скипальцы-какапы были обнаружены в сухих лесах склерофилов, на высотах от -50 до -50 м. В среднем жуки рова в роде Heterothops обычно процветают в гнездах скакальцев-капы и воспитывают своих потомков в своих камерах, а в некоторых гнездах были обнаружены скинки. В горных районах Тасмании население густое. Муравьи предпочитают сельские районы, где теплые, сухие, открытые леса эвкалиптов; климат обеспечивает муравьям изоляцию и тепло. В этой среде также вырабатывается пища муравьев, в том числе нектар и беспозвоночные пищи. В пригородах этот муравей обитает в местной растительности и использует скальные породы, трещины в бетонных стенах, сухую почву и траву для строительства гнезд. Одно исследование показало, что в пригородах с обильным растительным покрытием, таких как Маунт-Нелсон, Ферн-Три и Вест-Хобарт, проживают популяции джек-джамперов, в то время как в сильно урбанизированных пригородах Северного Хобарта и Батерри-Пойнта этого не происходит. Борьба с вредителями муравьев-прыгунов успешно поддерживает их популяцию в пригородных местах обитания. Против них эффективны такие химические вещества, как бендиокарб, хлорпирифос, диазинон и перметрин. Распыление Solfac в гнезда является эффективным способом борьбы с гнездами, если они находятся в близких районах с значительным количеством загруженности и человеческой деятельностью. Еще один способ удаления колоний - наливание дисульфида углерода в отверстия гнезд и покрытие входов почвой. В Австралийском национальном ботаническом саду действует эффективная стратегия маркировки и содержания гнезд скачущих птиц. Далее он писал, что они также выступают в нелепой форме, когда выходят из гнезд, совершая ряд коротких прыжков. Хотя исследования не установили, содержат ли эти муравьи феромоны тревоги, их родственница Myrmecia gulosa способна вызвать территориальную тревогу с помощью феромонов. Если это доказано, это объясняет их способность атаковать массово. Рабочие-кормовые регулярно наблюдаются на соцветиях Prasophyllum alpinum (в основном опыляемых осми из подсемейства Ichneumonidae). Хотя в челюстях муравьев часто встречаются полинии, они имеют привычку перед перемещением чистить свои челюсти по листьям и стеблям растений, богатых нектаром, предотвращая обмен пыльцой. Как и другие муравьи-буры, они одиноки, когда ищут пищу, но только работники выполняют эту роль. Эти муравьи всеядные. У них гладкие жалюзи, поэтому они могут жалить бесконечно. Муравьи-прыгуны - опытные охотники, отчасти благодаря своему превосходному зрению; они могут даже убивать и пожирать ос и пчел. Они также убивают и поедают других муравьев, например муравьев-дереводелов (Camponotus). Сальмоны и другие муравьи Myrmecia охотятся на насекомых, таких как тараканы и сверчки. Взрослы�...

Хищники и паразиты

Известно, что слепые змеи семейства Typhlopidae потребляют птенцов Myrmecia, хотя меньшие слепые змеи избегают их, поскольку они уязвимы для их укусов. Хищные беспозвоночные, такие как жуки-убийцы и пауки-краснохвостые, охотятся на муравьев-прыгунов и других муравьев-мирмаций. Тряпичные дьяволы и экхидны, особенно короткозубные экхидны (Tachyglossus aculeatus), охотятся на муравьев-прыгунов, поедая их личинки и яйца. Нимфы вида лемура-убийцы заманивают этих муравьев, пытаясь заставить муравьев их укусить. Муравьи-прыгуны - хозяева паразита грегарин (Gregarinasina). Муравьи, которые являются хозяевами этого паразита, меняют цвет с черного на коричневый. Это было обнаружено, когда браун-джек-джамперы были расчленены и обнаружены споры Грегариназины, в то время как у черных джек-джамперов споры отсутствовали.

Жизненный цикл

Как и все муравьи, жизнь муравьев-прыгунов начинается с яйца. Если яйцо оплодотворено, муравей будет самкой (диплоидным); если нет, то он станет самцом (гаплоидным). Они развиваются через полную метаморфозу, что означает, что они проходят через стадии личинки и куколки, прежде чем вырасти взрослыми. Коконы, изолированные от колонии, могут сбрасывать свою куколку перед вылуплением, позволяя себе продвигаться к полной пигментации. Пупы также могут вылупляться (выходить из стадии куколки) без помощи других муравьев. Основываясь на наблюдениях за шестью рабочими муравьями, средняя продолжительность жизни муравьев-прыгунов составляет около 1,3 года, но было показано, что работники живут всего 1,12 года или до 1,6 года, а королева живет гораздо дольше, чем работники - 10 лет и более. Сгущение яиц является обычным явлением, как это наблюдается в лабораторных колониях. Джордж С. Уилер и Жанетт Уилер (1971) изучили и описали личинки, собранные в Новом Южном Уэльсе и Южной Австралии. Они заметили, что очень молодые личинки длинношерстных сапфиров имеют два типа волос на теле. Они также описали молодых личинок (созревших из очень молодых личинок) в , но с аналогичными характеристиками тела для зрелых личинок, в .

Размножение

Королевы многоядерны, что означает, что королевы могут спариваться более одного раза; королевы спариваются с одним до девяти самцов во время брачного полета, а эффективное количество пар на королеву колеблется от 1,0 до 11,4. Большинство королевы спариваются только с одним или двумя самцами. Исследование показало, что 11 из 14 исследованных колоний были полигинозными (78,57%), что является обычным явлением в колониях джак-джампера. В гнездах может содержаться от 500 до 800 - 1000 муравьев. В выкопанных гнездах обычно обитают от 34 до 344 особей. Рабочие муравьи-прыгуны - это геймергейт, способные размножаться в колониях с королевами или без них. Колонии в основном полигинозные с полиандрическими королевами, но полиандрия в колониях джек-джампера низка по сравнению с другими муравьями Myrmecia, но она сопоставима с муравьями M. pyriformis. В 1979 году Крейг и Кройзер исследовали генетическую структуру колоний муравьев-прыгунов, и хотя королевы не связаны друг с другом, возможно появление родственных королев в одной колонии. Во время основания колонии существуют предположения о зависимом основании колонии у королевы-прыгунок, хотя могут возникать независимые основания колонии, поскольку королевы имеют полностью развитые крылья и могут летать. Некоторые королевы могут даже попытаться вернуться в свои гнезда, из которых они прибыли после свадебного полета, но в конечном итоге окажутся в другом гнезде, в связи с тем, что близлежащие гнезда будут похожи на гнездо, в котором родилась королева. Муравьи-прыгуны-капюлины таксономически рассматриваются как единый биологический вид в комплексе видов Myrmecia pilosula.

История

Первое известное сообщение о смертельных случаях укусов муравьев в Австралии было впервые зафиксировано в 1931 году; два взрослых и девочка из Нового Южного Уэльса умерли от укусов муравьев, возможно, от муравьев-прыгунов или M. pyriformis. Тридцать лет спустя, в 1963 году, в Тасмании произошла еще одна смертельная случайность. Исторические и IgE результаты показали, что эти два вида или, возможно, другой вид были ответственны за все зарегистрированные смерти. Все пациенты, умершие от укусов джека-джампера, были по меньшей мере 40 лет и имели сопутствующие сердечно-легочные заболевания. До иммунотерапии ядом широко использовалась иммунотерапия цельным экстрактом из-за его очевидной эффективности, и это была единственная иммунотерапия, используемая у муравьев. Однако сообщалось о смертельных неудачах, и это привело к тому, что ученые начали искать альтернативные методы десенсибилизации. Иммунотерапия экстрактом всего тела позже оказалась неэффективной, а иммунотерапия ядом была безопасной и эффективной. Пол Кларк впервые обратил внимание врачей на муравьёв-прыгунов в 1986 году, и до этого не было никаких записей о аллергических реакциях или исследованиях их укуса. Идентификация аллергенов яда началась в начале 1990-х годов в рамках подготовки к терапевтическому использованию. Вначале для обезболивания пациентов использовали экстракты из всего тела, но они оказались неэффективными и позже были отменены. Иммунотерапия ядом снижает риск системных реакций, что свидетельствует о возможности иммунотерапии при аллергии на муравьиное укус. Муравьи являются одной из основных причин аллергии на насекомых, вызывающей большинство случаев анафилаксии в Австралии. Один из трех миллионов человек ежегодно умирает от общей анафилаксии только в Австралии. Более 90% аллергии на яд муравьев в Австралии вызваны муравьиным прыжком. Муравьи широко распространены в Тасмании, где зарегистрировано большинство смертей. В 2005 году более четверти всех инцидентов с укусами джек-джамперов произошли в Тасмании; чрезмерно по сравнению с населением 2006 года, которое составляло всего 476 000 человек. Укусы джека сальца являются самой распространенной причиной анафилаксии у пациентов в Королевской больнице Хобарта. Сравнение муравьёв-прыгунов с другими очень агрессивными видами муравьёв, такими как Brachyponera chinensis, Brachyponera sennaarensis и красный импортированный огненный муравей (Solenopsis invicta). Внимание, что у них в животе находится выдвижной жало, прикрепленное к одной ядовитой железе, соединенной ядовитым мешком, где накапливается яд. Экзокриновые железы известны у джек-джамперов, которые производят ядовитые соединения, которые позже используются для инъекции в жертвы. В их яде содержится гемолитический и эикозаноидный элементы и гистамины. Он содержит ряд активных ингредиентов и ферментативной активности, включая фосфолипазы А2 и В, гиалуронидазы, кислотные и щелочные фосфатазы. Яд муравьев также содержит несколько пептидов; один из них - филосулин 1, который вызывает цитотоксические эффекты, филосулин 2, который обладает антигипертензивными свойствами, и филосулин 3, который, как известно, является основным аллергеном. Другие филосулины включают филосулин 4 и филосулин 5. Пептиды имеют известные молекулярные массы. LD50 (летальная доза) достигается при более низкой концентрации, чем у мелиттина, пептида, содержащегося в пчелином яде. Его значение LD50 составляет 3, 6 мг/ кг (при инъекции внутривенно мышам). Потеря жизнеспособности клеток в яде джак-джампера была исследована с помощью цитометрии, которая измеряет пропорции клеток, которые светятся в присутствии флуоресцентного красителя и аминоактиномицина D. Исследования быстро размножающихся клеток Epstein-Barr B показали, что клетки потеряли жизнеспособность в течение нескольких минут при воздействии филосулина 1. Было также обнаружено, что нормальные белые кровяные клетки легко изменяются при воздействии филосулина 1. Однако частичные пептиды филосулина 1 были менее эффективны в снижении жизнеспособности клеток; остаток 22 N- терминала играет критическую роль в цитотоксической активности филосулина 1. Исследование, проведенное в Университете Восточной Каролины, в котором были обобщены знания о укусах муравьев и их яде, показало, что только огневые муравьи и джек-джампер имеют аллергенные компоненты своего яда, подробно изученные. Эти аллергенные компоненты включают пептиды, обнаруженные в вид�...

Десенсибилизация и профилактика

Десенсибилизация (также называемая аллергической иммунотерапией) от яда укуса сапсака показала эффективность в предотвращении анафилаксии, но стандартизация яда сапсакака еще не была подтверждена. В отличие от иммунотерапии от укусов пчел и ос, иммунотерапия при помощи скакальщика не имеет финансирования и не имеет правительственной скидки. Яд доступен; однако нет коммерческого экстракта яда, который можно использовать для тестов на коже. Экстракт яда доступен только через специальную схему доступа к терапевтическим товарам. Профессор Саймон Браун, основатель программы, сказал: "Прекращение программы оставит 300 пациентов в беде". В Королевской больнице Аделаиды проводится небольшая программа, которая обезвредивает пациентов от яда муравьев. Пациентам вводят яд под кожу в небольших количествах. Во время иммунотерапии первая доза небольшая, но постепенно увеличивается за инъекцию. Этот вид иммунотерапии предназначен для изменения реакции иммунной системы на увеличение дозы яда, поступающего в организм. Как быстрые, так и медленные дозы можно безопасно применять во время иммунотерапии. Эффективность (способность вызвать терапевтический эффект) иммунотерапии муравьиным ядом эффективна в снижении системных реакций по сравнению с плацебо и иммунотерапией цельным экстрактом тела, где пациенты с большей вероятностью страдают от системной реакции. Несмотря на успешную иммунотерапию, только у десяти процентов пациентов не наблюдается реакции на десенсибилизацию. Рекомендуется избегать джак-джамперов, но это трудно сделать. Закрытая обувь (ботинки и туфли) вместе с носками снижают вероятность столкновения с укусом, но ношение стрингов или сандалий подвергает человека риску. Но они все еще способны проникать в ткань и проникать в прорези в одежде. Большинство укусов происходит, когда люди занимаются садоводством, поэтому рекомендуется проявлять особую осторожность или вообще избегать садоводства. Люди также могут избежать встречи с скакунами, переехав в места, где популяция скакунов либо низкая, либо отсутствует, или устранить близлежащие гнезда. Поскольку у муравьев-мирмашей различные яды, людям, страдающим аллергией на них, рекомендуется держаться подальше от всех муравьев-мирмашей, особенно тех, с которыми они раньше не сталкивались.