СПОСОБИ АГРЕСИВНОЇ ЗАХИСНОЇ ПОВЕДІНКИ СОЦІАЛЬНИХ КОМАХ НА ОСНОВІ ГРУПОВИХ ДІЙ

О. О. Пальчик

Анотація


В статті розглядається захисна поведінка соціальних комах за допомогою групових дій така як «атака», яка вимагає максимальної узгодженості дій великої кількості членів соціальної групи. Розглянуто особливості атакуючої захисної поведінки з використанням хімічних комунікаторів, жала, укусів або затискань щелепами.

Аналіз літературних даних дозволив зробити висновок, що хімічні комунікатори комах – це фізіологічно активні речовини, які виробляються секреторними залозами у відповідь на небезпеку. Маючи різну хімічну будову, міжвидову, внутрішньовидову та популяційну специфічність, спільним для них є наявність двох типів фракцій: 1 – захисна (атакуюча), до якої можна віднести клейову частина спрею термітів та мурашину кислоту захисного секрету мурах; 2 – комунікаційна (інформуюча), до якої відносяться феромони тривоги, завдяки яким можлива «атака» організованої групи комах. Ще однією важливою спільною особливістю хімічних комунікаторів є обов’язкове заспокоєння після високо рівня збудження під час «атаки». Своєчасне блокування сигналу тривогиє життєво важливим для комах і забезпечується різними шляхами: 1 – високою летючістю, відповідно, швидким зменшенням концентрації збуджуючих речовин; 2 – наявністю у вмісті хімічних комунікаторів заспокійливих речовин, які мають низьку летючість і проявляють свою активність після збудження; 3 – механічно, укриттям джерела збудження. Підсумовано, що використання жала це ефективна групова атакуюча тактика медоносних бджіл, яка має популяційні відмінності, і є генетично обумовленою. Процес жаління умовно можна поділити на комунікаційну (інформуючу) складову, яка полягає в залученні особин за допомогою феромонів сигналізації до жаління та власне захисну (атакуючу), яка полягає у використанні жала. Розглянуто атакуючу групову тактику кусання, яку використовують бджоли без жала для захисту. Відмічено, що даній атакуючій дії передує застосування пасивного захисту, а саме накопичення на кутикулі речовин рослинного походження, які відлякують комахи-хижаків, водночас, ці речовини є аломонами заспокоєння. Під час кусання бджоли застосовують комплекс захисних заходів, які умовно можна поділити на захисні (атакуючі), які полягають у використанні смолоподібних клейових речовин для знерухомлення нападника та власне кусанні, тобто фізичному знешкодженні нападника, а також комунікаційні (інформуючі), які за допомогою феромонів забезпечують залучення до активного захисту максимальної кількості особин. Проведений аналіз зарубіжних літературних публікацій стосовно особливостей захисної поведінки соціальних комах типу «атака» дозволив узагальнити наукові дані з подальшим включенням їх у зміст авторського курсу «Соціальна поведінка тварин».


Ключові слова


соціальні комахи; захисна поведінка; хімічні комунікатори; жало; кусання щелепами.

Повний текст:

PDF

Посилання


Ali M. F., Morgan, E. D. (1990) Chemical communication in insect communities: a guide to insect pheromones with special emphasis on social insects. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 65(3): 227-247.

Collins A.M., Rinderer T.E., Harbo J.R., Bolten A.B. (1982) Colony defense by Africanized and European honey bees. Science. 218(4567): 72-74. DOI: 10.1126/science.218.4567.72

Collins Anita M., Kim J. Kubasek (1982) Field test of honey bee (Hymenoptera: Apidae) colony defensive behavior. Annals of the Entomological Society of America. 75(4): 383-387. DOI: https://doi.org/10.1093/aesa/75.4.383

Glenn D. (1979) Prestwich Interspecific variation in the defence secretions of Nasutitermes soldiers. Biochemical Systematics and Ecology. 7 (3): 211-221. DOI : https://doi.org/10.1016/0305-1978(79)90052-8

Han S., Chen W., Elgar M.A. (2022) An ambiguous function of an alarm pheromone in the collective displays of the Australian meat ant, Iridomyrmex purpureus. Ethology. 128: 70-76. DOI: 10.1111/eth.13241

Hughes W.O.H., Howse P.E., Vilela E.F., Knapp J.J., Goulson D. (2002) Field evaluation of potential of alarm pheromone compounds to enhance baits for control of grass-cutting ants (Hymenoptera: Formicidae). J. Econ. Entomol. 95: 537-543. DOI: 10.1603/0022-0493-95.3.537

Hunt G.J. (2007) Flight and fight: A comparative view of the neurophysiology and genetics of honey bee defensive behavior. Journal of Insect Physiology. 53(5): 399-410. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jinsphys. 2007.01.010

Jailton Jorge Marques do Sacramento, Paulo Fellipe Cristaldoc, Daniela Lúcio Santan, Joseane Santos Cruz, Bruna Vieira dos Santos Oliveira, Amanda Teixeira dos Santos, Ana Paula Albano Araújo. (2020) Soldiers of the termite Nasutitermes corniger (Termitidae: Nasutitermitinae) increase the ability to exploit food resources. Behavioural Processes 181. DOI : https://doi.org/10.1016/j.beproc.2020.104272

James F. A. Traniello (1981) Enemy deterrence in the recruitment strategy of a termite: Soldier-organized

foraging in Nasutitermes costalis. 78 (3): 1976-1979. DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.78.3.1976

JanLöfqvist (1976) Formic acid and saturated hydrocarbons as alarm pheromones for the ant Formica rufa. Journal of Insect Physiology. 22(10): 1331-1346. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-1910(76)90155-4

Kavitha Kannan, C. Giovanni Galizia, Morgane Nouvian. (2022) Olfactory strategies in the defensive behaviour of insects. Insects. 13(5): 470. DOI: 10.3390/insects13050470

Lehmberg Lars, Kai Dworschak, Nico Blüthgen (2008) Defensive behavior and chemical deterrence against ants in the stingless bee genus Trigona (Apidae, Meliponini). Journal of Apicultural Research. 47(1): 17-21. DOI: https://doi.org/10.1080/00218839.2008.11101418

Leonhardt Sara D., Thomas Schmitt, Nico Blüthgen (2011) Tree resin composition, collection behavior and selective filters shape chemical profiles of tropical bees (Apidae: Meliponini). PLoS ONE. pp. e23445. ref.59. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023445

Masaru Hojoa, Mizue Morioka, Tadao Matsumo, Toru Miura (2005) Identification of soldier caste-specific protein in the frontal gland of nasute termite Nasutitermes takasagoensis (Isoptera: Termitidae). Insect Biochemistry and Molecular Biology. 35 (4): 347-354. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2005.01.007

Matthews R.W., Matthews J.R. (2010) Insect Behavior: 2nd Edition: Springer. DOI: 10.1007/978-90-481-2389-6

Mello A.P., Azevedo N.R., Barbosa-Silva A.M., Bezerra-Gusmão M.A. (2016) Chemical composition and variability of the defensive secretion in Nasutitermes corniger (Motschulsky, 1885) in urban area in the Brazilian semiarid region. Entomotropica. 31(11): 82-90.

Michael D. Breed, Ernesto Guzman-Novoa, Greg J. Hunt (2004) Defensive behavior of honey bees: organization, genetics, and comparisons with other bees. Annu. Rev. Entomol. 49:271-98. DOI: 10.1146/annurev.ento.49.061802.123155

Murray S. Blum, John M. Brand (1972) Social insect pheromones: their chemistry and function. American Zoologist. 12(3): 553-576. DOI: https://doi.org/10.1093/icb/12.3.553.

Nao Fujiwara-Tsujii, Nobuhiro Yamagata, Takeshi Takeda, Makoto Mizunami, Ryohei Yamaoka (2006) Behavioral responses to the alarm pheromone of the ant Camponotus obscuripes (Hymenoptera: Formicidae). Zoological Science. 23(4): 353-358. DOI: https://doi.org/10.2108/zsj.23.353.

Renyard Asim, Regine Gries,Gerhard Gries (2020) A blend of formic acid, benzoic acid, and aliphatic alkanes mediates alarm recruitment responses in western carpenter ants, Camponotus modoc. Entomologia experimentalis et applicata. 168(4): 311-321. DOI: https://doi.org/10.1111/eea.12901

Rosengaus R. B. ; Lefebvre M. L. ; Traniello J. F. A. (2000) Inhibition of fungal spore germination by Nasutitermes: evidence for a possible antiseptic role of soldier defensive secretions. Journal of Chemical Ecology. 26 (1): 21-39. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1005481209579

Rossi Natacha, David Baracchi, Martin Giurfa, Patrizia d’Ettorre (2019) Pheromone-induced accuracy of nestmate recognition in carpenter ants: simultaneous decrease in type I and type II errors. The American Naturalist. 193(2). DOI: https://doi.org/10.1086/701123

Roubik David W. (2022) Stingless Bee (Apidae: Apinae: Meliponini) Ecology. Annual Review of Entomology. Vol. 68. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-ento-120120-103938

Santos AA, Melo CR, Oliveira BMS, Santana AS, Santos ACC, Sampaio TS, Blank AF, Cristaldo PF, Araújo APA, Bacci L (2019) Acute Toxicity and sublethal effects of the essential oil of Aristolochia trilobata and its major constituents on Nasutitermes corniger (Termitidae: Nasutitermitinae). Neotropical Entomology. 48(3): 515-521. DOI: 10.1007/s13744-018-0665-9

Thomas Eisner, Irmgard Kriston, Daniel J Aneshansley (1976) Defensive behavior of a termite (Nasutitermes exitiosus). Behavioral Ecology and Sociobiology. 1 (1): 83-125.

Wilson E.O., Regnier F.E., Jr. (1971) The evolution of the alarm-defense system in the formicine ants. Am. Nat. 105: 279-289. DOI: 10.1086/282724

Guzmán-Novoa E., Robert E. Page Jr. Backcrossing Africanized honey bee queens to European drones reduces colony defensive behavior. Annals of the Entomological Society of America. 86(3): 352-355. DOI: https://doi.org/10.1093/aesa/86.3.352

Schumacher M.J., Schmidt J.O., Egen N.B. (1989) Lethality of' killer'bee stings. Nature. Vol. 337: 413.




DOI: https://doi.org/10.34142/2708-5848.2022.24.2.03

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.