Development of polygynous colonies of Messor muticus ants in laboratory conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The process of growing a family of reaper ants Messor muticus (Nylander, 1849) in a test tube incubator according to the method proposed by G.M. Dlussky and M.P. Bukin (1986) considers its structure and principle of operation. The queens were captured during the flight and identified in accordance with the phylogenetic analysis of F. Steiner. The test ant colonies were divided into 3 experimental and one control groups. The main factors influencing the polygyny development of ant colonies, such as nest size and temperature are considered. The features of the destructive behavior of worker ants and their participation in the regulation of oviparous queens number in the family, as well as the influence of pheromone activity on the relationship between workers and reproductive individuals are described. The main goal of the experiment was to confirm the theory of the effect of nest size and temperature on the development of dimatological colonies of a species with a monogyny family structure. The experiment was carried out for 71 days, observations were recorded every week, the results were summed up on the 8th and 10th weeks of the experiment. The conclusion confirms the theoretical assumptions about the influence of temperature and the size of the primary nest on the development of polygynous colonies of reaper ants Messor muticus. The data obtained can serve as a basis for further study of polygyny in ant colonies, ants behavior in an unnatural habitat and the existence of ants under controlled conditions.

About the authors

Maksim Aleksandrovich Arbuzov

Orenburg State University

Author for correspondence.
Email: kingwhitelui@gmail.com

student of Chemistry and Biology Faculty

Russian Federation, Orenburg

Elena Nikolaevna Chirkova

Orenburg State University

Email: nnnmem@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biology and Soil Science Department

Russian Federation, Orenburg

Svetlana Mikhailovna Zavaleeva

Orenburg State University

Email: bio@mail.osu.ru

doctor of biological sciences, professor of Biology and Soil Science Department

Russian Federation, Orenburg

Natalya Nikolaevna Sadykova

Buzuluk Institute of Humanities and Technology (branch) of Orenburg State University

Email: nataljaaladina@rambler.ru

didate of biological sciences, associate professor of Bioecology and Technosphere Safety Department

Russian Federation, Buzuluk

References

  1. Брайен М. Общественные насекомые. М.: Изд-во «Мир», 1986. 400 с.
  2. Захаров А.А. Муравей, семья, колония. М.: Изд-во «Наука», 1978. 143 с.
  3. Кузьмин В.В., Сорокин А.Ю. Протокол исследования обхода защитного механизма аромокоммуникации у муравьёв «Messor-Structor» // Научные труды Центрального научно-исследовательского института русского жестового языка. М.: Изд-во «ЦНИИ русского жестового языка», 2019. С. 143–148.
  4. Власенков С.А. Эколого-биологическая характеристика муравьёв вида Messor structor Астраханской области // Зоологические экскурсии по Астраханской области и Тебердинскому заповеднику: мат-лы науч.-практ. конф. Астрахань: Астраханский государственный университет, 2019. С. 58–61.
  5. Полумордвинов О.А. Messor muticus (Nylander, 1849) – новый южный вид фауны муравьев (Hymenoptera, Formicidae) Пензенской области // Энтомологические и паразитологические исследования в Поволжье. Саратов: Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, 2019. С. 67–74.
  6. Cahan S. Ecological variation across a transition in colony-founding behavior in the ant Messor pergandei // Oecologia, 2001. Vol. 129, № 4. P. 629–635.
  7. Leclercq S., Charles S., Daloze D., Braekman J., Aron S., Pasteels J.M. Absolute configuration of anabasine from Messor and Aphaenogaster ants // Journal of Chemical Ecology, 2001. Vol. 27, № 5. P. 945–952.
  8. Arjomandi E., Hajiqanbar H., Joharchi O. A new species of Hoplocheylus (Prostigmata: Tarsocheylidae) from nest of Messor denticulatus (Hymenoptera: Formicidae) in Iran // International Journal of Acarology. 2018. Т. 44, № 1. P. 21–27.
  9. Мишагина Ж.В. О муравьях – жертвах туркестанских агам Laudakia lehmanni (Nikolsky, 1896) (Reptilia, Agamidae) хребта Кугитангтау // Евразиатский энтомологический журнал. 2005. Т. 4, № 2. С. 121–124.
  10. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! М.: Изд-во «Агропромиздат», 1986. 223 с.
  11. Steiner F.M., Gamisch A., Rinnhofer L., Folterbauer C., Hammerle S., Arthofer W., Schlick-Steiner B.C., Csősz S., Markó B., Stauffer C. Turning one into five: integrative taxonomy uncovers complex evolution of cryptic species in the harvester ant Messor «structor» // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2018. Vol. 127. P. 387–404.
  12. Беляев А.Н. Степной муравей-жнец Messor structor (Latreille, 1789) // Красная книга Республики Татарстан. Животные, растения, грибы. Изд. 3-е / гл. ред. А.А. Назиров. Казань: Идеал-пресс, 2016. С. 274–275.
  13. Mor-Mussery A., Budovsky A. Ecological and micro-topographical impact of Messor ebeninus and Messor arenarius ants on arid loess rangelands of the Northern Negev // Geography, Environment, Sustainability. 2017. Vol. 10, № 2. С. 57–73.
  14. Длусский Г.М. Муравьи пустынь. М.: Изд-во «Наука», 1981. 230 с.
  15. Арнольди К.В. Обзор муравьев-жнецов рода Messor (Hymenoptera, Formicidae) фауны СССР // Зоологический журнал. 1977. Т. 56. С. 1637–1648.
  16. Филиппов И.Д. Степной муравей-жнец (Messor structor) как пример для изучения общественных насекомых // Неделя науки СПбГПУ: мат-лы XLII науч.-практ. конф. c междунар. уч. СПб.: Санкт-Петербургский гос. политехнический ун-т, 2014. С. 109–110.
  17. Heredia A., Detrain C. Worker size polymorphism and ethological role of sting associated glands in the harvester ant Messor barbarus // Insectes sociaux. 2000. Vol. 47, № 4. P. 383–389.
  18. Турабаева Г.К., Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Результаты изучения муравьев в качестве биоиндикаторов почвы // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 2–1. С. 44–47.
  19. Гордон Д. Коллективная мудрость муравьев // В мире науки. 2016. № 4. С. 104–108.
  20. Захаров А.А. Мирмекология – наука лесная // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2003. № 2. С. 69–74.
  21. Reyes-Lopez J.L., Haeger J.F. Sequential co-operative load transport in the seed-harvesting ant Messor barbarous // Insectes Sociaux. 1999. Vol. 46, № 2. P. 119–125.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 - Design of a test tube incubator. Co - standard volume; Oo - limited volume; Bo - large volume. 1 - water; 2 - a tight cotton swab that limits water; 3 - living space; 4 - cotton swab covering the incubator

Download (14KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 - Diet colony of reaper ants Messor muticus (photo by M.A. Arbuzov, 2020)

Download (63KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Arbuzov M.A., Chirkova E.N., Zavaleeva S.M., Sadykova N.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).