Camponotus floridanus (Buckley 1866)

Camponotus floridanus, or Florida carpenter ant,^[1] is a species of ant in the genus Camponotus.^[2] First described as Formica floridana by Buckley in 1866,^[3] the species was moved to Camponotus by Mayr in 1886.^[4] The ant is widespread in Florida and occurs as far north as North Carolina and as far west as Mississippi.

Description

Camponotus floridanus is one of the most familiar ant species in Florida owing both to its large size and conspicuous coloration. Workers and queens are bicolored, having a reddish-orange head and a bright to dullish orange colored mesosoma and legs, contrasted sharply by a deep black gaster. Male alates of this species are more concolorous, primarily ranging in the rusty to cider oranges. Camponotus floridanus can be distinguished from its visually similar, but smaller relative Camponotus tortuganus by its wider than long head, smaller but stockier legs relative to the body, and overall stouter build.

Queens on average vary 14–16 mm in length, and the highly polymorphic workers can potentially attain similar lengths, with the largest majors reaching 11–13 mm. Minors and mediae are typically around 4–9 mm.

Biology

Behavior

Major worker of the Florida carpenter ant

These ants are highly aggressive and fast moving, being quick to swarm any disturbance to their nest. Workers are relentless as they attack, searching meticulously for weaknesses in the skin and targeting vulnerable areas such as the skin creases or the nail cuticles. Major workers can deliver particularly devastating bites as their mandibles more readily pierce the skin, where bite wounds may draw blood and into which they will attempt to spray noxious formic acid. The unusual aggression of this Camponotus species may be an adaptation in response to its nesting habits, as they commonly inhabit extensively rotted deadwood that can easily be broken apart by hand.

Outside of deadwood, colonies may be found nesting underground within the base of a living tree or inside tree cavities. Even artificial structures such as hollow poles or fencing may be taken residence. Colonies prefer shaded areas in which to nest, such as in dense woodlands, though any area with many trees that provide adequate shade is potential suitable habitat. The Florida carpenter ant is readily tolerant of disturbed areas of human habitation, making them a common sight in the densely populated suburbs of Florida. In certain areas these ants can be quite populous and during mating flights the winged individuals numerous, leading to concerned property owners finding them on the walls of stores, buildings, and homes. These ants are not generally considered a threat to structures as they do not normally excavate into wood, unlike some wood-boring species of Camponotus, instead preferring existing cavities to nest in.

Camponotus floridanus primarily forages at night, though workers from larger colonies may be seen foraging during the day in areas with lots of shade. Different worker castes also perform different roles in the colony, with the smaller workers caring for the brood and queen, maintaining the nest and foraging for food. Major workers however only defend the nest and do not venture far, unless travelling to and from the numerous satellite nests the colony occupies. Northern populations undergo a diapause during the winter, while southernmost populations do not experience much dramatic and extensive diapause periods, if not at all, due to the warm tropical climate of South Florida. Compared to other members of its genus, C. floridanus is one of the most active and faster growing Camponotus species in North America.

Reproduction

Nuptial flights begin around May and peak in the summer months. Flights are triggered after heavy rains have raised the humidity of the air to 80-90% and temperatures around 80+°F are present half an hour after sunset. The female alates mate in the air once then ground themselves to search for a location to establish a new colony. The Florida carpenter ant is highly productive with colonies growing rapidly, reaching 1,000 workers within the first year and potentially exceeding 8,000 individuals in a mature colony 2–3 years later. Both male and female alates are attracted to bright white lights and can be found en masse around street, court, and field lights.

Queens are fully claustral and colonies are monogynous (contain one queen).

Diet and endosymbiosis

The Florida carpenter ant is omnivorous, taking arthropod food items as well as sweets, such as nectar or the sugary secretions produced by aphids in which they care for and defend. Like other Camponotus, they have their own species of symbiotic bacteria in the genus Blochmannia that inhabit bacteriocytes in their midgut to supplement their nitrogen-poor diets. These bacteria recycle waste products, such as urates from animal urine, into usable amino acids for the ants.^[5] The number of Blochmannia floridanus bacteria within the Florida carpenter ant's midgut increases significantly when the ant pupates, with the bacteria inhabiting cells other than bacteriocytes throughout the gut, suggesting they may also play a role in metamorphosis.^[6]

Taxonomic status

Camponotus floridanus is closely related to Camponotus atriceps, and possibly may be considered a subspecies of C. atriceps that diverged after a population became isolated within Florida. More phylogenetic and biochemical analysis is needed to determine the evolutionary history between C. floridanus and C. atriceps and in order ascertain the former's status as a separate species or a subspecies.

References

Camponotus floridanus is een mierensoort uit de onderfamilie van de schubmieren (Formicinae).^[1][2] De wetenschappelijke naam van de soort is voor het eerst geldig gepubliceerd in 1866 door Buckley.

Camponotus floridanus é uma espécie de inseto do gênero Camponotus, pertencente à família Formicidae.^[1]

Referências

Муравьи на Hibiscus furcellatus

Опыление чёрных мангров Avicennia germinans (род Авиценния)

Camponotus floridanus (лат.) — вид древесных муравьёв рода кампонотус из подсемейства формицины (Formicidae, подрод Myrmothrix). Северная Америка (США). Известен как вредитель в домах в штате Флорида^[2].

Описание

Крупные и среднего размера муравьи (от 5 до 20 мм), голова и грудь оранжево-коричневого цвета, брюшко буровато-чёрное). Усики 12-члениковые. Жвалы с 5 или 6 зубчиками. Клипеус крупный, килевидный, выступающий в передней части. Грудка округлая с покатыми боками. Заднегрудка без проподеальных шипиков. Стебелёк между грудкой и брюшком состоит из одного членика (петиоль), несущего вертикальную чешуйку. У мелких рабочих голова удлинённая, почти в два раза длиннее своей ширины (с почти параллельными боковыми сторонами), а скапус усика почти вдвое превышает длину головы. У крупноголовых солдат расширяющаяся кзади голова примерно одинаковой ширины и длины, а их скапус едва достигает затылочного края головы. Почти всё тело покрыто длинными и обильными грубыми отстоящими волосками (их меньше на голове, наличнике и усиках). Куколки в коконах. Жало отсутствует^[2][3].

Биология

Брачный лёт крылатых самок и самцов происходит в ночное время с мая по ноябрь. Семью основывает одиночная самка. Взрослые колонии содержат несколько тысяч муравьёв. Гнездятся в мёртвой и живой древесине, в пнях, под корой, в ходах термитов, в различных древесных постройках, под камнями, внутри брёвен, в пустотах бетонных стен, в мебели и т. д. Среди экзотических мест гнездования: принтеры, радиоприёмники, сантехника. Для борьбы с флоридским древоточцем Camponotus floridanus, поселившемся в жилище человека, рекомендуется удаление муравейников, а при их недоступности обработка мест обнаружения муравьёв инсектицидами^[2].

Фуражировку проводят в сумеречное и ночное время, собирают сахаристые выделения, мёртвых и живых насекомых^[2]. Посещают насекомых, сосущих соки растений (тли, червецы и щитовки) и внецветковые нектарники Urena lobata, используя специальную тактику избегания встречи с конкурирующим древесным видом муравьёв Pseudomyrmex mexicanus^[4].

Развитие отдельных поведенческих классов (известных как касты рабочих, малых и крупных, майоров или солдат), определяется эпигенетической регуляцией генов. Ширина головы малых рабочих менее 1,75 мм, а у солдат около 2,25 мм. В ходе исследования муравьёв C. floridanus разных каст, их обрабатывали химикатами, которые затрагивают процесс ацетилирования гистонов (Simola et al.). Сокращение ацетилирования гистонов стимулировало разведку и фуражировочное поведение. Фуражировка и разведка у молодых муравьев постоянно изменяется непосредственно инъекционным воздействием на их мозг с помощью ингибиторов ацетилирования гистонов. Применение низкомолекулярных ингибиторов класса HDACi усиливает фуражировочное поведение и разведку^[5]. Несмотря на то, что в природе крупные рабочие (солдаты) редко фуражируют, подавление деацетилирования гистонов путём инъекции ферментов HDACi или малых интерферирующих РНК (siRNAs; против HDAC-генов, кодирующих белок Rpd3) в мозг молодых солдат было достаточно, чтобы вызвать и поддерживать характерное для мелких рабочих поведение фуражировки и разведки до 50 дней. Кроме того, обнаружено, что соинъекции CBP и HATi подавляют HDACi-индуцированное поведение фуражировки и разведки у солдат^[5]. Таким образом, поведенческой пластичностью C. floridanus можно манипулировать с помощью фармакологических и генетических инструментов, которые нацелены на хроматиновые регуляторные энзимы, чтобы стимулировать, подавлять и перепрограммировать поведение муравьёв^[5].

В качестве феромонов выявлены такие вещества, как 6-бутил-тетрагидро-3,5-диметилпиран-2Kt C₁₁H₂₀O₂ (следовой феромон), а также кислота C₁₀H₁₆O₂ (nerolic acid; (Z)-3,7-диметил-2,6-octadienoic acid)^[6].

В кишечнике муравьёв обитают эндосимбионты Blochmannia floridanus, облигатные внутриклеточные мутуалистические бактерии из семейства Enterobacteriaceae, выполняющие питательные биосинтетические функции^[7]. При исследовании молекулярной генетики и эндосимбионтов Camponotus floridanus были обнаружены гены, кодирующие антимикробные пептиды муравьёв^[8], проанализирован онтогенез эндосимбионтов, населяющих ткани средней кишки^[9] у взрослых стадий развития (имаго), а также и у личинок муравьёв^[10], обнаружен иммунный ответ муравьёв на патогены и облигатных мутуалистов^[11].

На примере древоточцев C. floridanus было выполнено первое среди муравьёв полное секвенирование генома (Bonasio et al. 2010 и др.)^[12].

Систематика

Вид был впервые описан в 1866 году американским натуралистом Сэмюэлем Ботсфордом Бакли (Samuel Botsford Buckley, 1809—1884) под первоначальным названием Formica floridana Buckley, 1866^[1]. В 1886 году австрийский мирмеколог Густав Майр перенёс его в состав рода кампонотус, понизив в статусе до подвида в составе таксона Camponotus atriceps^[13]. В 1893 году итальянский мирмеколог Карло Эмери включил его в качестве подвида в состав вида Camponotus abdominalis^[14]. Окончательно самостоятельный видовой статус был восстановлен в 1989 году (Deyrup, Johnson, et al. 1989)^[15][16].

Сравнение различных каст

Рабочие

• Голова рабочего

• Вид рабочего в профиль

• Вид рабочего сверху

Самки

• Голова самки

• Вид самки в профиль

• Вид самки сверху

Самцы

• Голова самца

• Вид самца в профиль

• Вид самца сверху

Солдаты

• Голова солдата

• Вид солдата в профиль

• Вид солдата сверху

Примечания