Method Article
نقدم دليل مرئي على السلوكيات الدفاع المرض في نبات-قطع النمل، مع مقاطع فردية والتعاريف المصاحبة لها، يتضح في سيناريو عدوى تجريبية. أن هدفنا الرئيسي هو مساعدة الباحثين الآخرين الاعتراف بالسلوكيات الدفاعية الرئيسية وتوفير فهم مشترك للبحوث المستقبلية في هذا المجال.
كذلك يتم دراسة نمط الحياة المعقدة، التاريخ التطوري للتعاون المتقدم، والدفاعات المرض النمل ورقة شاملة. على الرغم من أن العديد من الدراسات قد وصف السلوكيات المرتبطة بالدفاع المرض، ويرتبط استخدام المواد الكيميائية ومضادات الميكروبات، أحرز أي إشارة بصرية مشتركة. وكان الهدف الرئيسي لهذه الدراسة لتسجيل مقاطع قصيرة من سلوكيات المشاركة في الدفاع عن المرض، سواء اتقائيا ومباشرة تستهدف خصم في المستعمرة بعد الإصابة. لذلك استخدمنا تجربة عدوى، مع المستعمرات الفرعية من أنواع النمل قطع نبات اتشيناتيور أكروميرميكس، وتهديد المسببة للأمراض المعروفة أهم المحاصيل الفطرية للنمل (جونجيلوفوروس ليوكواجاريكوس)، المتخصصة الفطريات المسببة للأمراض في جنس اسكوفوبسيس. ونحن تصويره ومقارنة المستعمرات المصابة وغير مصاب، في مراحل مبكرة والأكثر تقدما على حد سواء للإصابة. نحن كمياً السلوكيات الدفاعية الرئيسية عبر العلاجات وتبين أن الاستجابة السلوكية الممرض الهجوم المحتمل يختلف بين مختلف الطبقات الاجتماعية من النمل العامل، وبين الكشف المبكر والمتأخر من تهديد. استناداً إلى هذه التسجيلات قد أحرزنا مكتبة مقاطع السلوكية، مصحوبة بتعاريف للسلوكيات الدفاعية الفردية الرئيسية. ونحن نتوقع أن هذا دليل يمكن توفير إطار مرجعي مشترك للباحثين الأخرى العاملة في هذا المجال، على الاعتراف ودراسة هذه السلوكيات، وأيضا توفير مجال أكبر لمقارنة الدراسات المختلفة تساعد في نهاية المطاف على فهم أفضل لدور تلعب هذه السلوكيات في الدفاع عن المرض.
النمل نبات-قطع متقدمة الحشرات الاجتماعية، تشكل بعض المستعمرات الأكثر تعقيداً على وجه الأرض. وفرع مشتق من النمل زراعة الفطر (قبيلة أتيني) تتألف من أجناس اثنين أكروميرميكس و عطا1. أنها زراعة أنواع المحاصيل الفطرية جونجيلوفوروس ليوكواجاريكوس (باسيديوميكوتا: أجاريكاليس)، التي تعتمد على بهم2،المصدر الغذائي الرئيسي3. النمل توريد هذه الفطريات مع مواد أوراق جديدة للنمو، والفطريات تنتج في المقابل الغنية بالمغذيات منتفخة أصله نصائح (جونجيليديا) التي يتم استهلاكها بواسطة النمل والحضنه. المستعمرات مبنية تحت الأرض، وهو الحفاظ على المحصول الفطرية في الحدائق الخارجية4،5، وحماية المزارعين النمل على زراعة المحاصيل من المحتمل مسببات الأمراض6،7،8 ،،من910،،من1112. المستعمرات تقسيم العمل بين العاملين حجم مختلف (الطبقات) والعمر13،،من1415، الذي يمتد إلى الدفاع عن النمل والمحاصيل من مسببات الأمراض.
يمكننا أن نتوقع أن مستعمرات النمل ورقة شاملة ينبغي أن يكون عرضه للمرض. ومن المتوقع المعيشة المجموعة لتسهيل انتشار الأمراض بين العمال ذات الصلة بسبب التفاعلات المتكررة، ومن ثم يسهل انتقال16. النمل عرضه للطفيليات الفطرية السوق، مثل الأنواع ميتارهيزيوم و Beauveria bassiana6. هذه الطفيليات هي متخصصين، وغالباً ما تكون موجودة في التربة قريبة من7،أعشاش8. زراعة المحصول الفطريات أحادية4،5 يجعل من المحتمل أن تكون أيضا عرضه للمرض17،18. فإنه يمكن أن يصاب باختصاصي الطفيليات الفطرية (بما في ذلك الأنواع الترايكوديرما و النيجر رشاشيه 3)؛ بيد أن التهديد الأكثر أهمية فطر نيكروتروفيك متخصص في جنس اسكوفوبسيس (أسكوميكوتا: هيبوكريليس)11. من خلال إفراز إنزيمات ميكوليتيك وغيرها من المركبات، اسكوفوبسيس يقتل وتحصل على المواد المغذية من الفطريات المحاصيل12، مع عواقب مميتة لل11،مستعمرات النمل19.
لمكافحة تهديدات المرض، قد النمل دفاعات ملحوظا على المستوى الفردي ومستعمرة، الجمع بين المكافحة البيولوجية، دفاعات السلوكية والكيميائية للتصرف اتقائيا، عند الاقتضاء، استجابة للعدوى. مجتمعة، هذه الدفاعات منع أو الحد من أثر العدوى من اختصاصي مسببات الأمراض والمتخصصين مثل اسكوفوبسيس. على نطاق واسع أنها تنطوي على تجنب الإصابة بالطفيليات في البيئة من20، منع الطفيليات من دخول العش، والحد من انتشار العدوى داخل الاعشاش. خطوط الدفاع الأولى وتشمل المواد الكيميائية من إفرازات الغدد3،،من2122،،من2324،25،26، 27 لتطهير ركائز النبات، من خلال العاملين لعق لهم قبل إدراجها في حديقة الفطريات، والنمل القيام سواء الذاتي أو اللوجرومينج. عند الاستمالة أنفسهم، لا سيما عند دخول العش، العمال قد تنطبق أيضا حمضية إفرازات البراز على هيئة27. هذه الدفاعات الوقائية مبان هامة لتجنب الإصابة بالإخطار المسببة للأمراض6،،من78،9،10،11، 12.
إذا فشل الدفاعات الأولية وممرض مثل اسكوفوبسيس نجحت في دخول العش والحديقة الفطريات، وإذا تم اكتشاف الإصابة في مرحلة مبكرة، النمل استخدام الفطريات الاستمالة إلى إزالة الجراثيم25،28. قد تنطبق إفرازات الغدد ميتابليورال من النمل أو نقل الجراثيم إلى جيب إينفرابوككال (تجويف الفم)، حيث تختلط مع كوكتيل كيميائية التي تحتوي على ميتابليورال وبنية إفرازات الغدة26. وهناك أكثر من 20 من المركبات المعروفة في هذه الغدد، بما في ذلك γ-keto-كاربوكسيليك-و الأحماض إيندوليكتيك3. هذه هي المطبقة بنشاط25، لها خصائص المضادات الحيوية، فونجيستاتيك وفطريات29، ويمكن أن تمنع اسكوفوبسيس بوغ إنبات30. في وقت لاحق بعد طرد جراثيم مخزنة في جيب إينفرابوككال خارج31،مستعمرة32. معظم هذه الفطريات الاستمالة بعد الكشف في مرحلة مبكرة قام بها العمال القصر28،33. ومع ذلك، إذا تمكن من تجنب الكشف ممرض وينتشر داخل الحديقة الفطريات، كل العمال الصغرى والكبرى تخلص الأجزاء المصابة من الفطريات28، وتودع هذه إزالة المواد خارج عش31. وباﻹضافة إلى ذلك، الحفاظ على الأنواع في جنس نبات-قطع أكروميرميكس استخدام المكافحة البيولوجية في النموذج من المضادات الحيوية التي تنتجها التكافلية أكتينوباكتيريا34،35،36– في بشرة النمل37من العمال الرئيسية أساسا الشباب34،38،39،40– لإنتاج المركبات التي تحول دون النمو mycelial من اسكوفوبسيس 34 , 38 , 41-هذا إنتاج المضادات الحيوية قد تأثر بدوره اسكوفوبسيس-إنتاج المركبات أثناء عدوى19.
رقم 1: الخصائص المورفولوجية النمل. تخطيطي رسم نملة عرض هياكل المورفولوجية المذكورة في البروتوكول. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
وهكذا تشكل دفاعات النمل نبات-قطع تجميع متكاملة من الآليات السلوكية والكيميائية التي توفر هذه النمل جماعياً مع حماية فعالة جداً من المرض42. فهم هذه الدفاعات يحظى باهتمام واسع النطاق، وقد بحثت بشكل مكثف16،،من2042،،من4344. ومع ذلك، تجميع بصرية للسلوكيات الدفاعية التي سوف تساعد على تعريف لا لبس فيها ووصف لهم للاستخدام المنتظم من قبل الباحثين، على حد علمنا، لا تتوفر. على الرغم من أن يتم توحيد المصطلحات المستخدمة لوصف سلوك النمل نسبيا، ولذلك هناك ليس من المؤكد أن نفس الأفعال السلوكية هي اسمه دائماً في الدراسات المختلفة. هنا، أن هدفنا الرئيسي لتصحيح هذا الوضع عن طريق توفير الوضوح والتوحيد من خلال تجميع لتسجيلات الفيديو من السلوكيات الوقائية والدفاعية الفردية مصحوبة بالتعاريف المرتبطة بها. نحن صورت هذه القصاصات خلال تجربة سلوكية، التي لاحظت وكمياً السلوكيات في سياق العدوى اسكوفوبسيس التجريبية من مستعمرات اتشيناتيور أكروميرميكس الفرعية، النتائج التي يمكننا أيضا الحاضرين هنا ك مثال توضيحي لكيفية استخدام هذا التجميع للدراسات السلوكية.
1-عزل اسكوفوبسيس
2-الإعداد تجريبي
3-الفيديو تسجيل وسجل السلوكيات
4-السلوكيات
ملاحظة: قدمت تعريفات السلوكية باستخدام مزيج من الأوصاف السابقة الدراسات23،27،،من2831،45 والملاحظات الشخصية. الحصول على توضيح تفصيلي عرض الهياكل المورفولوجية الهامة المستخدمة في البروتوكول للاعتراف بالسلوكيات، انظر الشكل 1.
وكان الهدف الرئيسي لهذه الدراسة إنشاء مقاطع قصيرة توضح السلوكيات المرتبطة بالدفاع المرض في نبات-قطع النمل، لإنشاء قائمة لاستخدامها كمرجع للدراسات المستقبلية. وبالإضافة إلى ذلك، تستخدم الدراسة مثال على الإعداد التجريبية التي تم قياس كمية هذه السلوكيات لإظهار كيف يمكن استخدام هذا الفهرس في الدراسات السلوكية ونتائج الممثل الذي يمكننا تلخيص هنا.
تم إنشاء سوبكولونيس للمراقبة في مرحلة مبكرة (ح 0) وأواخر المرحلة (ح 72) العدوى. سبب العدوى الثقيلة مع الفطريات خلاف اسكوفوبسيس بعد 72 ساعة، تم استبعاد اثنين المستعمرات الفرعي (عنصر تحكم واحد لمستعمرة Ae160b) ومعاملة واحدة لمستعمرة Ae322، حتى نتمكن من التركيز عرض النتائج في النقطة الزمنية 0 ح والتركيز أقل السلوكيات ولاحظ بعد 72 ساعة. وبعد تصوير جميع المستعمرات الفرعية والتهديف في سلوك دفاعي، وجدنا الاختلافات في أنماط السلوك المرتبطة بالوقت بعد الإصابة والسياق، بما في ذلك مختلف الطرق التي استخدمت بها العمال الصغرى والكبرى. وفي المقابل، الذاتي الاستمالة أجريت في جميع الأوقات في السيطرة والمستعمرات الفرعية المصابة. كما أنها شائعة عند النمل كانت تسعى، ومحاولة إزالة، اسكوفوبسيس خيوط فطرية أو جراثيم. أن هذا السلوك حتى عالمياً الملحوظة والمتكررة في كل الحالات، نحن لا كمياً.
وسجل لنا كل السلوكيات الأخرى المنصوص عليها في البروتوكول وهذا الترددات الكلي والمتوسط المحسوب للعمال الصغرى والكبرى كل مستعمرة الفرعية (الجدول 1). وجدنا أن العمال القصر في عناصر التحكم، أعدادهم على محصول الحديقة أكثر من العمال الرئيسية (الشكل 2)، والروايات المتناقلة ولاحظ أنها تنفق المزيد من الوقت في الحديقة الفطريات. في المستعمرات المصابين اسكوفوبسيس كان هناك اتجاه للفطريات زيادة الاستمالة عموما بالنسبة إلى المستعمرات السيطرة، ولكن ذلك لم يكن مهما (و1,23 = 2.80، p = 0.1077؛ الجدول 2؛ الشكل 2 ). وكانت هناك زيادة غير كبيرة في الاستمالة البراز مع الإصابة (و1,23 = 0.60، p = 0.4455؛ الجدول 1) لكن لا يوجد فرق بين العمال الصغيرة والكبيرة (الشكل 2ب). لاحظنا البراز الاستمالة عندما دخل العمال الفطريات، بدلاً من عندما كانوا أو تماما بعيداً عن الفطريات لفترات طويلة من الزمن.
رقم 2: تواتر أحداث الاستمالة. يعني عدد (± "الأخطاء المعيارية" (SE)؛ n = 9) (أ) الفطريات الاستمالة و (ب) البراز السائل الاستمالة الأحداث خلال أربع ساعات بعد التطعيم، مقارنة العمال الصغرى والكبرى في عناصر التحكم والعلاج اسكوفوبسيس . الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
سلوكيات عدة كانت نادرة للغاية. إلا أننا لاحظنا الغدة metapleural الاستمالة أربع مرات، وجميع الحالات حدثت بعد 72 ساعة؛ مرة واحدة في السيطرة على المجموعة، وثلاث مرات في المستعمرات مع الإصابة اسكوفوبسيس (الجدول 1). تقريبا شكل غير متكرر، وجدنا أن النمل أن اجتر من قطرات سائل على حديقة الفطريات وبضع مرات خارج الفطريات (الجدول 1). في الفئات 0 ح، وهذا حدث مرة واحدة في مستعمرة عنصر تحكم الفرعي ومرتين في المستعمرات المصابة-السلوك في جميع الحالات الثلاث كان يؤديها عامل رئيسي. وفي إحدى المناسبات متقيا عامل طفيفة معالجة تجميعية في ركن المربع ومجرد عامل رئيسي فعلت الشيء نفسه في ورقة برامبل، سواء في معاملة اسكوفوبسيس . في المستعمرات ح 72، كان قلس الحبرية في الفطر ابدأ لاحظت في المستعمرات السيطرة لكن حدث سبع مرات في المستعمرات المصابة. وكانت ستة من هذه العمال الرئيسية وثلاثة من هؤلاء بفرد واحد أن أضيف قطرات خارج الحديقة الفطريات.
بوغ التعشيب (الشكل 3) والفطريات التعشيب (الشكل 3ب) كلاهما منخفضة في التردد. وبينما كان هناك لا اختلاف كبير في تواتر الفطريات التعشيب بين المستعمرات المصابة، وعناصر التحكم، كان هناك اتجاه لإزالة الأعشاب الضارة لزيادة مع مرور الوقت منذ الإصابة (و1,23= 2.91، p = 0.1014؛ الجدول 2)-ركز ملاحظاتنا على بوغ اسكوفوبسيس إزالة الأعشاب الضارة، التي لم تتغير كثيرا مع مرور الوقت، ولكن كان هناك اتجاه لأعلى تردد في المستعمرات المصابين اسكوفوبسيس من الضوابط غير مصاب (و1,23 = 3.27، P = 0.0838؛ الجدول 2)-المستعمرات الفرعية أقل المصابين اسكوفوبسيس قد تظهر الجراثيم المتبقية بعد فترة الملاحظة بعدوى في مرحلة مبكرة (عندما أدخلت النمل بعد ح 0 تلقيح بوغ)، مع إزالة كافة الجراثيم في تقريبا النمل نصف المستعمرات الفرعي (4 من أصل 9؛ الشكل 3 ج)-في وقت لاحق التهابات المرحلة (حيث تم عرض النمل بعد 72 ساعة تطعيم بوغ)، النمل لم تكن قادرة على إزالة الجراثيم تماما في أي المستعمرات الفرعية. أخذت معا، هذه الملاحظات تشير إلى ميل للنمل إلى التحول من بوغ العزق إلى إزالة الأعشاب الضارة على مدى الإصابة الفطريات.
الشكل 3: تواتر الأحداث التعشيب. يعني التردد (± "الأخطاء المعيارية" (SE)؛ n = 9) (أ) إزالة الأعشاب الضارة سبور (من جراثيم اسكوفوبسيس ) والفطريات (ب) إزالة الأعشاب الضارة (اسكوفوبسيس أو الفطريات الأخرى) خلال فترة مراقبة ح 4، المقارنة بين القصر والتخصصات من مجموعات علاجية، ((ج)) العدد من المستعمرات الفرعية بجراثيم اسكوفوبسيس تظهر في مجموعات علاجية في نهاية فترة المراقبة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
العمال القصر-التحكم | العمال القصر-العلاج | العمال الرئيسية--التحكم | الكبرى العاملات-العلاج | |
ح 0 | ||||
الاستمالة الفطريات | 84 (9.333) | 131 (14-56 يتيح) | 37 (4.111) | 66 (7.333) |
اللوجرومينج | 6 (0.6667) | 14 (1.556) | 5 (0.5556) | 6 (0.6667) |
بوغ التعشيب | 0 | 3 | 0 | 5 (0.5556) |
إزالة الأعشاب الضارة الفطريات | 0 | 0 | 0 | 0 |
الاستمالة السوائل البرازية | 46 (5.111) | 69 (7.667) | 27 (3.000) | 48 (5.333) |
التطبيق الحبرية | 0 | 0 | 1 (0.1111) | 2 (0.2220) |
الاستمالة الغدة Metapleural | 0 | 0 | 0 | 0 |
12. | ||||
الاستمالة الفطريات | 10 (1.429) | 45 (5.000) | 24 (3.429) | 38 (4.222) |
اللوجرومينج | 2 (0.2857) | 10 (1.111) | 1 (0.1110) | 4 (0.4440) |
بوغ التعشيب | 0 | 0 | 0 | 1 (0.1110) |
إزالة الأعشاب الضارة الفطريات | 0 | 1 (0.1110) | 0 | 2 (0.2220) |
الاستمالة السوائل البرازية | 19 (2.714) | 38 (4.222) | 30 (4.286) | 30 (3.333) |
التطبيق الحبرية | 0 | 1 (0.1110) | 0 | 6 (0.6667) |
الاستمالة الغدة Metapleural | 0 | 2 (0.2220) | 1 (0.1429) | 1 (0.1110) |
الجدول 1 : عدد السلوكيات في أربع ساعات مراقبة في 0 و 72 ح بعد اسكوفوبسيس التطعيم. يعني مجموع عدد الملاحظات (مع الترددات يعني كل فرد في أقواس)، المقارنة بين العمال الصغرى والكبرى من السيطرة والمستعمرات الفرعية العدوى اسكوفوبسيس ، على التوالي (n = 9).
اكتب 3 اختبارات للآثار الثابتة | |||||||||||||||||||||
الاستمالة الفطريات | اللوجرومينج | الاستمالة البراز | بوغ التعشيب | إزالة الأعشاب الضارة الفطريات | |||||||||||||||||
آثار | Num مدافع | دن مدافع | قيمة F | العلاقات العامة > و | Num مدافع | دن مدافع | قيمة F | العلاقات العامة > و | Num مدافع | دن مدافع | قيمة F | العلاقات العامة > و | Num مدافع | دن مدافع | قيمة F | العلاقات العامة > و | Num مدافع | دن مدافع | قيمة F | العلاقات العامة > و | |
مستعمرة | 2 | 23 | 0.77 | 0.4733 | 2 | 23 | 0.52 | 0.5989 | 2 | 23 | 0.54 | 0.5903 | 2 | 23 | 0.51 | 0.6052 | 2 | 23 | 1.17 | 0.3272 | |
مستعمرة الفرعية (مستعمرة) | 6 | 23 | 0.93 | 0.4892 | 6 | 23 | 0.51 | 0.7978 | 6 | 23 | 0.63 | 0.7067 | 6 | 23 | 1.67 | 0.1742 | 6 | 23 | 1.53 | 0.2127 | |
العلاج | 1 | 23 | 2.8 | 0.1077 | 1 | 23 | 1.85 | 0.1875 | 1 | 23 | 0.6 | 0.4455 | 1 | 23 | 3.27 | 0.0838 | 1 | 23 | 1 | 0.3275 | |
الوقت | 1 | 23 | 6.53 | 0.0177 | 1 | 23 | 0.88 | 0.3574 | 1 | 23 | 0.97 | 0.3361 | 1 | 23 | 0.53 | 0.4742 | 1 | 23 | 2.91 | 0.1014 |
الجدول 2 : النتائج الإحصائية ل ANOVA مختلطة اختبارات على السلوكيات منفصلة التي يمكن إجراء التحليلات الإحصائية. وكانت الآثار الثابتة مستعمرة ومستعمرة الفرعية (متداخلة ضمن مستعمرة)، والعلاج والوقت. اضغط هنا لتحميل هذا الجدول.
الفيديو 1: الذاتي الاستمالة وتنظيف الهوائي. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
الفيديو 2: الاستمالة الفطريات. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
الفيديو 3: اللوجرومينج- من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
الفيديو 4: الاستمالة الغدة Metapleural. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
الفيديو 5: إزالة الأعشاب بوغ. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
فيديو 6: إزالة الأعشاب الفطريات. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
7 الفيديو: الاستمالة السوائل البرازية. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
8 الفيديو: قلس الحبرية. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. انقر بالزر الأيمن التحميل.
وكان الهدف الرئيسي لهذه الدراسة مراقبة وسجل مميزة شاملة أوراق النمل دفاعية السلوكيات حضور عدوى الفطريات-حديقة اسكوفوبسيس، إنشاء مقاطع مرجع لاستخدام أوسع الأوساط العلمية. تجدر الإشارة إلى أن هذه السلوكيات ليست حصرية للدفاع عن المستعمرات من اسكوفوبسيس، ولكن قد تلعب أيضا دوراً في الدفاع ضد الأخرى الملوثات والتهابات6،،من78،9 ،،من1011،12، وفي الدفاع عن النمل42أنفسهم. لدينا بروتوكول يوفر خلفية لبحوث أوسع على دفاعات في زراعة الفطر النمل. هذا ومن المرجح أن يكون مفيداً بشكل خاص: (ط) للباحثين الشباب الذين ليسوا على دراية بهذه السلوكيات؛ (ثانيا) لتأمين تعاريف متسقة والملاحظات من السلوكيات؛ (ثالثا) تيسير إجراء المقارنات عبر الدراسات وأنواع النمل؛ (رابعا) نظراً لأن عددا من هذه السلوكيات قد تحدث حتى القليلة التي شهدت حتى الباحثين قد ابدأ لاحظنا لهم؛ (رابعا) لأن التفاهم والاعتراف بالسلوكيات في ظروف خاضعة للرقابة بمساعدة مختبر الدراسات في الموقع حيث ظروف يصعب السيطرة.
النتائج من دراستنا السلوكية تنسجم مع الأعمال السابقة التي أظهرت أن القصر العريس الفطريات العمال – حاسمة إذا تم الكشف عن وجود عدوى المبكر – العمال الرئيسية أكثر من25،،من2832. وهنا العمال الرئيسية زيادة كمية الاستمالة الفطرية بعد الإصابة اسكوفوبسيس (الشكل 2). وهذا يوحي بأن العمال القصر الغالب الفطريات [غروومرس]، ولكن أن العمال الرئيسية يمكن أن يساعد في منع انتشار المزيد أنشأ الالتهابات. يمكن إزالة العمال الرئيسية أكبر جراثيم أسرع، بينما العمال القصر يمكن أن يكون أكثر ملاءمة لإزالة الجراثيم أقل موجوداً. كما وجدنا أن العاملين في مجال إزالة بنجاح جراثيم في حوالي نصف المصابين المستعمرات الفرعية (أربعة من أصل تسعة) عندما أدخلت في وقت الإصابة، وهكذا يمكن الكشف عن مسببات المرض المبكر (الشكل 3ج). عموما، هذا يشير إلى سلسلة من الاستجابات السلوكية حيث النمل أولاً في محاولة لوقف العدوى اسكوفوبسيس عن طريق إزالة الجراثيم (والقيام بذلك من قبل ينتشر عدوى)، بدلاً من إزالة أجزاء من الحديقة الفطريات (الشكل 3أ، ب. ). هذه التغييرات على مر الزمن إذا تقدم العدوى، عند النمل أكثر احتمالاً لإزالة أجزاء من حديقة الفطر28. على الرغم من أن لدينا أحجام العينة كانت صغيرة جداً لأن تكون قاطعة، ولا نستبعد أن العدوى المتزامنة التي يسببها السلوكيات التعشيب، لدينا بيانات تؤيد هذا الاتجاه، مع الفطريات إزالة الأعشاب الضارة في الغالب أنه كان حاضرا في مراحل لاحقة للإصابة (الرقم 3 ). مستويات منخفضة عموما التعشيب الفطريات قد توحي بأن النمل يستخدم الدفاعات الأخرى (مثلاً، المواد الكيميائية) لمنع المزيد من النمو من اسكوفوبسيس، أو أن أيا من المستعمرات الفرعية التجريبية لدينا أصيبوا أيضا شدة (مما يجعل المدمرة أكثر الدفاعات غير ضرورية).
النتائج التي توصلنا إليها تشير إلى أن الاستمالة ذاتيا مع البراز السائل هو سمة النمل دخول الحديقة الفطريات، وتستخدم كتدبير وقائي، بدلاً من أن يجري المرتبطة بعدوى. وقد شوهدت ملاحظات مماثلة في الإناث [فووندرس] أن العريس أنفسهم ونقل البراز قطرات بالفم إلى أرجلهم، عند دخول العش أو التعامل مع المحاصيل27. ينبغي زيادة عدوى في نظرية نشاط العمال على حافة الحديقة الفطريات، إذا نفذت بإزالة المواد المصابة وانخفض في أكوام النفايات. ومن ثم، الاستمالة البراز السائل قد يزيد أيضا غير مباشر خلال العدوى للحد من انتشار المرض. أننا نتوقع النمط المعاكس لالتهابات حادة، مع انخفاض الحركة على الحافة الحديقة الفطريات، كما العمال أما التخلي عن الفطريات أو اعتماد المزيد من الإجراءات المتطرفة مثل الدفاع الكيماوي.
بينما السوائل البرازية يمكن أن تخدم وقائية هامة الكيميائية لفرد، يستخدمه اللوجرومينج عش-الأصحاب على العمال الآخرين إذا كان الكشف عن الجسيمات الأجنبية أو الميكروبات. لاحظنا الفرق الكبير بين التواتر (الجدول 1) البراز السائل الاستمالة (n = 304) ومن اللوجرومينج (n = 48) قد تشير إلى اختلاف في الكشف عن مسببات الأمراض. النمل لا تستطيع بسهولة الكشف عن العوامل الممرضة على أنفسهم مع هوائيات بهم؛ من ناحية أخرى يتم اللوجرومينج بعش زملائه، الذين يمكن أن تفقد الجسم بأكمله من نملة واختيار فقط للعريس إذا لزم الأمر. ولما اسكوفوبسيس طفيلي من الحديقة الفطريات بدلاً من النمل، هذا قد يفسر انخفاض كمية من اللوجرومينج أيضا.
ونحن نادراً ما يلاحظ الغدة metapleural الاستمالة، وفقط في مراحل لاحقة للإصابة. الأنواع من زراعة الفطر النمل مع وفرة الغطاء البكتيري بسيودونوكارديا العريس في الغدد ميتابليورال أقل من الأنواع مع أقل أو لا تغطي25،47. كما اتشيناتيور (أ) وفرة من سيمبيونت47، ولعل هذا يفسر الغدة منخفضة التردد الاستمالة. إفراز الغدة metapleural مكلفة أيضا لإنتاج30، وقد يكون تم تخزينها داخل الجيب إينفرابوككال لفترات أطول من الوقت، مما يعني أن الحاجة إلى الاستمالة الغدة metapleural قد تكون نادرة. خلال الغدة metapleural الاستمالة، النمل في نفس الوقت تبديل الساقين ولعق الساق التي كانت مجرد أعدادهم الغدة؛ يتم نقل الجراثيم وبالتالي إلى جيب إينفرابوككال، الحرجة لتثبيط اسكوفوبسيسفيها إفرازات الغدة ' المحتملة لإنبات اللاحقة25. العمال القصر أكثر وفرة داخل العش ولديها أكبر الغدد ميتابليورال كل وحدة كتلة الجسم30، مما يوحي بأنها مسؤولة عن الأغلبية إفرازات الغدة metapleural. هذا يمكن أن يفسر أيضا لماذا، كان تواتر أعلى الاستمالة الفطريات في دراستنا، بين العمال القصر.
وتوقعنا لمراقبة behavior(s) التي تشير إلى نشاط استخدام المضادات الحيوية من سيمبيونت الجرثومي بسيودونوكارديا، عادة لاحظت في بشرة العمال أكروميرميكس والمعروف أن تلعب دوراً في الدفاع ضد اسكوفوبسيس 36 , 39 , 40-التفسير الأكثر احتمالاً لعدم الالتزام بمثل هذا السلوك، أن تطبيق هذه المضادات الحيوية يمكن إدماجها في السلوكيات الأخرى، مثل الذاتي الاستمالة تليها الفطريات الاستمالة و/أو إزالة الأعشاب الضارة، التي قد تجعل من الصعب على مراقبة السلوك متميزة.
لاحظنا السلوك غير عادي regurgitating قطيرات إلى الحديقة الفطريات. ووصفت قلس الطعام نيستماتيس سابقا في قطع أوراق النمل22. في تجربتنا، قطرات يختلف في اللون من شفاف إلى البنى الداكن، مما يوحي بأنها قد تكون مصدر غذاء للنمل الأخرى و/أو توفير المياه. فقط لاحظنا مناسبتين حيث يشرب النمل الأخرى من القطرات، حيث لا يمكننا تحديد إذا القطرات يستفيد النمل الأخرى، أو تؤدي إلى ترطيب الفطر عندما ينخفض مستوى الرطوبة. وكانت معظم الملاحظات من هذا السلوك أثناء الالتهابات اسكوفوبسيس ، والتي قد تعني بدور دفاعي، مثل فتيلة محصنة من قلس من الببتيدات المضادة للميكروبات16،48. ونحن لا يمكن أن استنتاجات ثابتة على هذا منذ هذا السلوك كانت نادرة، ولكن سيكون من خط مثيرة لاهتمام مواصلة التحقيق، على سبيل المثال، بتحديد ما إذا كانت قطرات لها خصائص مضادة للميكروبات.
ونظرا لأن الدراسات القائمة على الملاحظة من السلوكيات الدفاعية المعقدة من النمل القاطع أوراق، بما في ذلك أي مقارنة مع أو بدون عدوى الفطريات الحديقة، سيكون من الصعب جداً جعل في الميدان، والبيانات التجريبية يمكن أن توفر أفكاراً قيمة في أكثر تسيطر هذه السلوكيات تحت ظروف. في حين قد تختلف الملاحظات التي أدلى بها تحت ظروف المختبر من السلوكيات وجدت في ظل الظروف الطبيعية، أدوات مثل المعرض السلوكيات الدفاعية الرئيسية تحتاج إلى تطوير، وتحسين التجريبية والدراسات الميدانية في المستقبل. النهج التجريبي الذي يجوز، مع ذلك، يفسر جزئيا لماذا بعض السلوكيات كانت نادرة للغاية (مثلاً، اللوجرومينج، الاستمالة الغدة metapleural) في مظاهرة لدينا لاستخدام هذه التعريفات السلوكية. قد تنظر الدراسات المستقبلية ولذلك القيود المفروضة على هذا الإعداد التجريبية، لإيجاد السبل الكفيلة بجعل الملاحظات أكثر طبيعية. عوامل إضافية يمكن أيضا إدراجها في البروتوكول الحالي، مثل التمييز بين العمال (الأصغر سنا) تحمل أكتينوباكتيريا والعمال كبار السن مع تغطية أقل وفرة، التي قد تستجيب بشكل مختلف للتهديد اسكوفوبسيس العدوى. وهناك مفاضلة بين جعل الملاحظات أكثر دقة (على سبيل المثال عن طريق سجل الأفراد التنسيق)، أو وجود مستعمرة الفرعية أكبر حجماً (عدد أكبر من العمال)، ومقدار الوقت أو عدد من المستعمرات الفرعية أو الأفراد التي يمكن أن يتم تصويره في معين أشر في الوقت المناسب. ومع ذلك، بينما يمكن تمديدها في الإعداد للدراسات السلوكية أكبر مع تركيز على معالجة أحد الأهداف سلوكية، في هذه الحالة ركزنا على عرض بنجاح أسلوب لتسجيل وتحديد سلوكيات دفاعية محددة.
نحن توثيق السلوكيات التي تسهم في الدفاع في قطع أوراق النمل، وأكثر إلى حد كبير، بشكل منهجي حددت، ووصف، والقبض على سلوك دفاعي على الفيلم. النتائج التي توصلنا إليها الممثل تعزيز بحوث أخرى في هذا المجال مما يوحي لماذا يصعب ممرض لتصيب بنجاح زراعة الفطر مستعمرات النمل، عندما تواجه واسعة مجموعة من السلوكيات الدفاعية والمرتبطة تطبيق مضادات الميكروبات المركبات. هدفنا الرئيسي توفير أداة جديدة للعمل المستقبلي في هذا المجال، ونأمل أن يثبت الكتالوج السلوكية قيمة لتأمين توافق الآراء وتعاريف مبسطة، وملاحظات، وتفسيرات للسلوك، لتكون بمثابة مورد هام للبحث في المستقبل.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
نود أن أشكر أوجيلفيج في الخط و Sheehy كيرستن لمناقشات مفيدة بشأن الاستمالة الآليات من عمال النظافة الهوائي وتصوير الإعداد. مايكل بولسين تدعمه بلوم Kann راسموسن الشباب المحقق زمالة (VKR10101) والابرياء تابيتا "ماري كوري الفردية الأوروبية" زمالة (الضمنية منح 627949). نود أيضا أن أشكر معهد سميثسونيان للبحوث المدارية لاستخدام المرافق والدعم اللوجستي في بنما، والبيئة ديل ناسيونال أوتوريداد للحصول على إذن تجميع وتصدير النمل إلى الدانمرك.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Plastic boxes | N/A | N/A | Transparent. Length: 3.15 in (8 cm), width: 2.17 in (5.5 cm), depth: 1.77 in (4.5 cm) |
Petri dishes | Sarstedt | 82.1472 | 3.62x0.63 in (9.2x1.6 cm) |
Inoculation loops | Labsolute | 7696431 | Disposable 1uL. Length: 7.67 in (19.5 cm) |
Cameras | DBPower | NTC50HD_8.5mm | USB Endoscope Camera |
Holders for the cameras | N/A | N/A | Old beaker clamp stand. |
Laptop | HP | N/A | Generic laptop for saving recordings. |
Program used on the laptop | Windows Movie maker | N/A | |
Forceps | Vermandel | 50.054 | Soft |
Potato dextrose broth | Sigma-Aldrich | P6685-1KG | 24 g/L |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved