中华红林蚁
中华红林蚁Formicasinensis。该蚂蚁分布海拔相对较高，通常在针叶林或针阔叶混交林中筑巢，进行社会性生活。成虫有4个品级：大型工蚁、小型工蚁、蚁后和雄蚁。每个成熟蚁巢中有2~4个蚁后，为多蚁后社群结构。夏季蚁巢中同时存在着卵、幼虫、蛹和成虫。目前还只发现工蚁和蚁后休眠越冬。对中华红林蚁的各个虫态和品级进行形态描述和测定，并记述工蚁的觅食、建巢及清巢、防御与进攻等行为习性。首次发现雄蚁具有明显的护巢行为。同时，还发现在工蚁的外出活动中，标记信息素的作用不是很明显。
1、基本介绍
中华红林蚁
小型工蚁TL6.03±0.06，外形与大型工蚁相似,但个体较小,颜色较浅,黄褐色至褐红色,腹部红褐色至黑褐色。头较狭长。全身立毛较少。
蚁后TL9.70±0.52，外形似工蚁,但比工蚁大,且粗壮,被毛较少。中胸背板大,黑褐色至黑色,有凵型沟;前胸背板有少许立毛;并胸腹节背面较平,背面无立毛,侧面有立毛。结节较工蚁薄,顶部无立毛,侧面有少许立毛。后腹部大,黑色。
雄蚁TL9.77±0.67，体粗壮;全黑色,有立毛,且密而多,仅足橙黄色,跗节末端色深。头较工蚁和蚁后都小,头比较大。触角鞭节13节,细长;柄节约有1/2长度超出后头角。上颚小,仅具3齿。中胸背板大,背面有一型沟;并胸腹节背面平。后腹部可见6节,圆筒形,两侧及外生殖器上有丰富的白色细长毛,外生殖器红黄色。
蛹黄白色,椭园形。大小为2.0mm×6.0mm左右。
幼虫白色,蛴螬形。头部小,腹部大。初孵幼虫略大于卵。
卵白色,长椭圆形,大小为0.8mm×1.5mm左右。
2、分布
中国(北京、甘肃、河南、宁夏、陕西、四川、重庆、云南、山西、河北、青海)。
3、生境选择
中华红林蚁为社会性昆虫,营社群生活,具有掘土筑巢的习性,并且巢凸出于地面。蚁巢分布在海拔相对较高的林区,在百花山主要分布在1200~1500m的针叶林或针阔叶混交林中,在小龙门林场主要分布在1100~1200m的针阔叶混交林中。
4、蚁巢的结构
蚁巢分地下和地上两部分,主体在地下,通常巢穴在地面的直径越大,地下部分也就越深。地上部分大多呈圆顶状或圆锥状。若在较陡的山坡上筑巢,则呈长条状,但顶部还是圆锥状。巢地上部分由松针、干枯的细小树枝、碎叶片及松土混合在一起,很疏松。巢面上有许多小孔洞,与巢内廊道相连,是工蚁外出觅食和活动的进出通道。巢中没有明显的主通道,而外周通道大多是盘旋走势,只有巢顶部正中的通道是直接向下的。巢地下部分的土质不如地上部分疏松,而且土壤较湿润,有很强的蚁酸味。巢内有多个室,是工蚁相对较集中的地方。此外,还有专门的食物贮存室。巢的最深处,土壤相对比较干燥,发现有小型工蚁、卵、幼虫、蛹和蚁后。这是巢的核心处,也是巢穴最安全的地方。蚁巢通常依势而立,大多选择有牢固支撑物的地方建巢,如在大石块、树桩或掉落的大树枝下面,这样,巢在山坡上才比较坚固。成熟蚁巢较大,蚁丘底部直径1~2m,整个地下巢深也在1m以上。非成熟蚁巢都比较小,蚁丘很矮,蚁巢结构层次不分明,巢中都只找到大型工蚁,没有其它虫态和品级。
5、社群结构
中华红林蚁属完全变态,有卵、幼虫、蛹和成虫4个虫态。成虫在形态学上基本上可以分为大型工蚁、小型工蚁、雄蚁和蚁后4个品级(castes)。工蚁是不育的雌性个体,它们完成社群中几乎所有的工作:觅食、筑巢、防御、以及照顾蚁后和幼体。通常外出活动和防御由大型工蚁承担,小型工蚁在巢内负责照顾和喂养幼虫。蚁后负责产卵,繁育后代。雄蚁负责与蚁后交配。观察显示在每个成熟蚁巢中有蚁后2~4个,因此,中华红林蚁为多蚁后社群。中华红林蚁巢穴之间的距离差异很大,从不到1m,至几十米远。巢穴之间相距很近,说明它们社群之间的争斗不明显,因此,它们可能进一步形成超社群(supercolony)结构。
6、食物与觅食行为
食物的搜寻和采集由工蚁来完成。工蚁在以巢为中心,半径约25m的范围内觅食。当发现较小的无脊椎动物时,它们就会通过撕咬和释放蚁酸来制服猎物。若遇到大的猎物时,则通过周围同伴的协助将猎物拖回巢中。中华红林蚁为杂食性昆虫,主要捕获地面上的中小型昆虫。作者将网捕到的各种昆虫置于觅食范围内,工蚁均将其拖回巢内。在蚁巢内的食物贮存室中显示,主要食物有各种中小型昆虫,如:蜂、蝇、甲虫、蝽象、蝗蝻、鳞翅目幼虫及蛹等,以及一些其他的无脊椎动物,如蜘蛛,马陆,蚯蚓,等等。此外,还有一些植物果实,如核桃秋,松果等。
7、标记信息素的重要性
很多蚂蚁都形成很明显的蚁道,以很整齐的队列行进。然而,观察发现,中华红林蚁没有形成特定的蚁道,工蚁外出活动是以蚁巢为中心,向四周辐射。设点将工蚁回巢途中表层土刮去,观察显示工蚁能顺利通过中断区域,按既定方向回巢。这说明标记信息素对于中华红林蚁来说作用并不明显。
8、筑巢、清巢行为
除觅食以外,工蚁还主要负责搜寻和收集筑巢材料,用于蚁巢的建造和维护。研究时作者观察到,大量的大型工蚁不停地向蚁丘的上部搬运断裂的小枝和碎枯叶。此外,工蚁还会从蚁丘上搬除其它人为干扰的物质,如鸡蛋壳等。当蚁巢受到破坏后,工蚁都会停止觅食,进行蚁巢的修复。观察显示,被作者破坏的蚁巢,在经过1个晚上后,巢表面上就已经覆盖了一层新的细小树枝和碎叶。同时,工蚁还负责清洁巢穴的工作。作者观察到,工蚁将严重受伤即将死亡的或已死的同巢个体搬出蚁巢外,丢弃在离巢2~3m的地方。
9、护巢、进攻与防御
中华红林蚁具有明显的领域占领现象,在其分布区域内,几乎没有其它的蚂蚁种类存在。作者从山下带上一些比其明显大很多的日本弓背蚁Camponotusjamponicus放在中华红林蚁的蚁巢上,大型工蚁会迅速将其捕获并拖入巢中。但是,将不同巢穴的工蚁放置在一起,无明显的争斗现象。说明同一区域的红林蚁可能是一个超社群。超社群结构在蚁属其它种类中也有报道。中华红林蚁的工蚁虽有大小型之分,但尚未分化出明显的兵蚁品级,大型工蚁兼有兵蚁的职责,承担进攻和防御工作。当蚁巢受到威胁时,工蚁会释放大量的蚁酸,并拥至蚁巢的核心部位,层层覆盖在核心层的上方,以保护蚁后和幼体。除工蚁外,雄蚁也具有护巢行为。破坏蚁巢的次日发现上百只雄蚁与工蚁一起聚集成团,形成球状,将蚁后和幼体围在中心。而另一些工蚁则在尽力将蛹、幼虫和卵转移至隐蔽处。作者跟踪携带幼体的工蚁,发现由于作者的人为干扰,在离母巢不远的地方(1.6,2.5,3m和12m),4个新巢正在构建。