Lapu grauzēja skudra: Atta un Acromyrmex sēņu audzētājas
Uzzini par lapu grauzēju skudrām (Atta, Acromyrmex) — to sēņu audzētāju dzīvi, milzīgās kolonijas struktūru un nozīmi tropu ekosistēmās.
Lapu grauzēja skudra ir vispārējs nosaukums jebkurai no 47 lapu grauzēju skudru sugām, kas pieder divām ģintīm Atta un Acromyrmex. Visas šīs tropu sugas, kas audzē sēnes, ir endēmiskas Dienvidamerikā un Centrālamerikā, Meksikā un dažviet ASV dienvidos. Lapu grauzējas skudras "sagriež un apstrādā svaigu veģetāciju (lapas, ziedus un zāli), lai kalpotu par barību savām sēņu šķirnēm". Šī sēņu audzēšana ir obligāta — attīstoties kolonijai, skudru izdzīvotība un reprodukcija ir tieši atkarīga no uzturētās sēņu kultūras. Lielāko daļu to uztura veido sēņu produkti (specializēti kalotti), nevis paši lapu audi.
Acromyrmex un Atta skudrām anatomiski ir daudz kopīga, tomēr tās var atpazīt pēc ārējām atšķirībām. Atta skudrām ir trīs pāri dzelkšņu un gluds eksoskelets uz krūšu kurvja augšējās virsmas, bet Acromyrmex skudrām ir četri pāri un raupjš eksoskelets. Turklāt sugas atšķiras pēc izmēra, krāsojuma un darba dalījuma — koloniās redzamas vairākas kastes (darba skudras, vojeļi, karavīri, mātītes), kas atšķiras pēc galvas izmēra un spējām. Dažas darba kastas ir īpaši pielāgotas lapu griešanai un pārvadāšanai, citām ir spēcīgas žokļi sēņu substrāta sagatavošanai.
Bioloģija un dzīvesveids
Lapu grauzējas skudras ir obligātas sēņu audzētājas — tās nepārtiek tieši no lapām, bet lapu materiālu izmanto kā izejvielu sēņu dārzu veidošanai. Forageru grupa iziet uz apkārtni, sagriež lapu fragmentus un pārnēsā tos atpakaļ uz ligzdu. Tur lapu daļas tiek samaltas, sajauktas ar siekalu un sēņu micēliju, tā radot barības substrātu. Visizplatītākā audzējamā sēne pieder ģints Leucoagaricus, kuras gonidi (kaloti) ir pagrindais skudru barības avots. Skudras nodrošina sēnēm mitrumu, optimālu temperatūru un attīra dārzu no konkurējošiem mikroorganismiem — to atbalsta simbiotiskas baktērijas (piemēram, Pseudonocardia), kas uz skudru ķermeņa ražo antibiotiskus savienojumus.
Nākamās paaudzes rodas pēc masu spārnotu skudru (mātīšu un tēviņu) spārnošanās lidojuma, kad jaunā mātīte izdvešas mate un meklē vietu jaunas kolonijas dibināšanai. Pirms lidojuma viņa bieži pārnēsā sēnes mikrokapsulu (mycangium vai infrabuccāls maisiņš), ar kuru nodibina jaunu sēņu dārzu. Jaunās kolonijas sākumā tiek izveidotas vienas vai dažām jaunajām mātītēm (klāstrālās dibināšanas posms), un simbiotiskā sēne nodrošina pirmās darba skudras pārtiku.
Koloniju struktūra, izmēri un izplatība
Lapu grauzēju skudru kolonijas ir ļoti lielas un kompleksas. Dažas izplatītākās Atta sugas veido centrālos "pilskalnus" un izstarojošas pazemes galeriju sistēmas ar vairākiem satelīta pilskalniem. Kolonijas var būt no dažiem tūkstošiem līdz vairākiem miljoniem īpatņu; lielākās dokumentētās koloniālās sistēmas var aptvert desmitiem līdz simtiem kvadrātmetru vai vairāk, ar izplatību, kas stiepjas desmitiem metru no ligzdas centra. Šīs skudras dominē tropu ekosistēmās kā nozīmīgs augsnes arhitektonisks un barību aprites faktors — tās intensīvi pārstrādā organisko materiālu un ievērojami ietekmē augsnes struktūru, aerāciju un barības vielu sadalījumu.
Ģeogrāfiski lapu grauzējas skudras ir galvenokārt tropiskā un subtropiskā zonā. Tās bieži sastopamas dažādos biotopos — no mitrām lietusmežiem līdz sausākiem koku stādījumiem —, taču cieši saistītas ar vidi, kur pieejama pietiekama zaļā masa sēņu audzēšanai. Dažās reģionos, kur tās ieved vai izplatās, lapu grauzējas var kļūt par saimniecisku kaitēkli, uzbrūkot kultūraugiem un meža stādījumiem.
Attiecības ar citiem organismiem un cilvēkiem
Lapu grauzējas skudras ir pakļautas vairākiem dabas ienaidniekiem un parazītiem — piemēram, parazītiskām mušām (phorid), sēņu patogēniem un baktērijām. Tās arī sadarbojas ar citiem mikroorganismiem, kas palīdz aizsargāt un uzturēt sēņu dārzus. No cilvēku viedokļa tās var būt gan ekosistēmu inženieri (veicinot augsnes apmaiņu un barības vielu apriti), gan lauksaimniecības kaitēkļi, kad masveidā apēd kultūraugus vai koku lapojumu.
- Preventīvie pasākumi: kultūraugu aizsardzībā izmanto barjeras, integrētās kaitēkļu vadības metodes un lauka sanitāriju, lai samazinātu pieejamo lapu materiālu.
- Kontrole: vietējas invāzijas gadījumos var piemērot specifiskus insekticīdus vai lokaļu iznīcināšanu, taču pilnīga kontrole ir sarežģīta, jo kolonijas ir plašas un dziļi pazemes sistēmās.
Izpēte par lapu grauzēju skudrām turpinās — pētnieki interesējas par to sarežģītajām sociālajām struktūrām, sinbiotiskajiem mikroorganismiem un iespējām pielietot šo zināšanu antibiotiku ražošanā, lauksaimniecības pārvaldībā un ekoloģijas izpētē. Populārākās sugas laboratoriskajos un lauka pētījumos ietver, piemēram, Atta un Acromyrmex sugas, no kurām daudzas tiek detalizēti dokumentētas tropu reģionos.
Atta colombica darbinieki, kas pārvadā lapas
Divas lapkoku skudras
Lapu griezēja skudra Atta cephalotes
Karaliene ir milzīga sarkanīgi brūna.
Kolonijas dzīves cikls
Vairošanās un koloniju dibināšana
Spārnotās mātītes un tēviņi masveidā atstāj savas ligzdas un dodas laulības lidojumā, kas pazīstams kā revoada. Katra mātīte pārojas ar vairākiem tēviņiem, lai savāktu 300 miljonus spermas, kas vajadzīga kolonijas izveidošanai.
Nokāpusi uz zemes, mātīte zaudē spārnus un meklē piemērotu pazemes mītni, kur dibināt koloniju. Šo jauno mātīšu panākumu rādītājs ir ļoti zems, un tikai 2,5 % no tām izveido ilgdzīvotāju koloniju. Lai izveidotu savu sēņu dārzu, mātīte mutes kabatā uzglabā vecāku sēņu dārza micēlija gabaliņus.
Koloniju hierarhija
Nobriedušā lapkoku plēsēju kolonijā skudras ir sadalītas kastās, galvenokārt pēc lieluma, kas veic dažādus darbus. Acromyrmex un Atta liecina par augstu bioloģiskā polimorfisma pakāpi, un izveidojušās kolonijās ir četras kastas - minim, minors, mediae un majors. Majorus dēvē arī par kareivjiem. Atta skudras ir polimorfākas nekā Acromyrmex, tas nozīmē, ka ir salīdzinoši mazākas atšķirības izmēros starp mazākajiem un lielākajiem Acromymex tipiem.
- Minimi ir mazākie strādnieki, kas rūpējas par augošajiem mazuļiem vai kopj sēņu dārzus. Galvas platums ir mazāks par 1 mm.
- Mazie putni ir nedaudz lielāki par minimālajiem strādniekiem un lielā skaitā atrodas barības kolonnās un to tuvumā. Šīs skudras ir pirmā aizsardzības līnija. Tās nepārtraukti patrulē apkārtējo teritoriju un enerģiski uzbrūk ienaidniekiem, kas apdraud barības vākšanas līnijas. Galvas platums ir aptuveni 1,8-2,2 mm.
- Medijveidīgie ir barotāji, kas sagriež lapas un atnes lapu fragmentus atpakaļ uz ligzdu.
- Lielākās strādnieces - lielākās skudras - darbojas kā kareivji, aizstāvot ligzdu no iebrucējiem. Tās veic arī citus darbus, piemēram, attīra galvenās barības meklēšanas takas no lieliem gružiem un nes uz ligzdu lielgabarīta priekšmetus. Lielāko kareivju (Atta laevigata) ķermeņa garums var sasniegt 16 mm, bet galvas platums - 7 mm.
Dzīvesveids
"Lapu plēsējas skudras ir galvenie meža zālēdāji Centrālamerikā, un tās patērē vairāk augu barības nekā visi mugurkaulnieki kopā. To pazemes ligzdas var būt milzīgas, un tajās var dzīvot daudzi miljoni skudru, un tām ir patiešām veikla aizsardzības sistēma, kurā mazie strādnieki brauc ar šaujampulveri uz lapu kravas, ko nes lielākie strādnieki, un atvairās no parazītisko mušu uzbrukumiem.". Džordžs Makgavins.
Meklēt