PDF《两种火蚁与黑头酸臭蚁上颚形态及其超微结构观察》

Solenopsis geminata;

Tapinoma melanocephalum;

physical attacks;

mandibles 环境昆虫学报 Journal of Environmental Entomology

38 卷 火蚁属 ( Solenopsis) 蚂蚁通常具有极大的破 坏性,其中红 火蚁Solenopsis invicta 和热带火蚁Solenopsis geminata 是全球性的重要入侵蚂蚁,对 人体健康、社会生活、农业生产以及生态环境构 成极大的威胁 ( Jetter et al. ,2002) .据报道,红 火蚁

2003 年首次出现于我国台湾桃园地区 ( 张润 志等,2005) ,2004 年9月在广东局部地区发现其 为害 ( 曾玲等,2005) ,目前在我国长江以南的多 个省份皆有分布 ( 陆永跃和曾玲,2015) .热带火 蚁早 于红火蚁于1931 年入侵台湾(Chou and Terayama, 1991) ,但其主要局限于我国海南、广 东和广西等地 ( 周善义,2001) .在火蚁成功定殖 区域,本地蚂蚁群落结构发生了变化,生境内的 节肢动物多样性降低,一些本地蚂蚁被取代 ( 吴 碧球等, 2008) .入侵物种与本地物种间通过种间 竞争来达到某种平衡,它们争夺食物资源、觅食 地点和领地,竞争的结果可能是入侵物种成功定 殖并取代本地物种,也可能是入侵物种与本地物 种间达到共存.在我国能够抵御火蚁的本地蚂蚁 种类中,黑头酸臭蚁 Tapinoma melanocephalum 的 分布广泛,尤其在华南地区的城市与乡镇区域, 是本地蚂蚁群落中的优势种 ( 吴碧球等, 2008) . 当不同种类蚂蚁的生态位重叠时,竞争不可 避免,蚂蚁物种间的竞争程度及其所利用的手段 有所差异.具有驱避作用的毒性化学物质释放是 干扰竞争的常规手段,称之为化学攻击.也有个 体间通过直接身体接触的打斗行为,称之为物理 攻击.还有先用上颚咬住对方,再用腹针刺击, 释放毒液的物理化学手段混合并用的攻击,称之 为混合攻击.黑头酸臭蚁对热带火蚁具有较强的 化学防御能力,在双方的打斗过程中,前者会翘 起腹 部喷出臀腺分泌物来抵御对手的进攻(Tomalski et al. , 1987) .而基于我们此前的研究, 面对与之体型相近的小型红火蚁或热带火蚁工蚁, 黑头酸臭蚁更倾向于使用物理攻击的方式 ( 另文 发表) ,上颚(mandibles) 为物理攻击的主要武器. 蚂蚁 工蚁或兵蚁具有发达的咀嚼式口器(chewing mouthparts) ,口器各部分构造随虫态、 食性、习性等略有变化,其中最显著的结构就是 发达而坚硬的上颚,呈锥状,两个上颚一般不完 全对称,其前端有切齿叶 ( incisor lobe) 以切断和 撕裂食物,后部有臼齿叶 ( molar lobe) 磨碎食物. 上颚的形状、结构与蚂蚁的觅食、建巢和进攻防 御功能有关. 迄今为止,对3种蚂蚁不同品级个体的上颚 研究尚未见报道.红火蚁工蚁分为大中小型,无 特化的兵蚁,热带火蚁兵蚁与工蚁的品级分化明 显,黑头酸臭蚁工蚁个体无多态性,它们的上颚 可能存在区别.明确这

3 种蚂蚁非生殖蚁的类型 及其上颚形状及结构,有助于了解两种入侵火蚁 与本地优势种 - 黑头酸臭蚁之间的干扰竞争机制. 本研究利用扫描电镜和体视显微镜,对两种火蚁 及黑头酸臭蚁的上颚进行详细观察,探讨上颚类 型、形态特征与打斗能力的关系,以期为入侵蚂 蚁与本地蚂蚁间干扰竞争的行为学、化学生态学 和电生理学等方面的研究奠定基础.

1 材料与方法 1.

1 供试虫源 本试验所用红火蚁蚁巢采自广州市 花都区 ( N 23°25. 641'

,E 113°21. 210'