Formiga faraó - Pharaoh ant

Formiga faraó
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Classificação científica editar
Reino: Animalia
Filo: Arthropoda
Classe: Insecta
Pedido: Himenópteros
Família: Formicidae
Subfamília: Myrmicinae
Gênero: Monomório
Espécies:
M. pharaonis
Nome binomial
Monomorium pharaonis
( Linnaeus , 1758)
Sinônimos

Formica pharaonis
Myrmica pharaonis

A formiga faraó ( Monomorium pharaonis ) é uma pequena (2 mm) ou castanho amarelo claro, quase transparente formiga conhecidas por serem uma importante interior incómodo de pragas , especialmente em hospitais . A formiga-faraó, cujas origens são desconhecidas, foi agora introduzida em praticamente todas as áreas do mundo, incluindo Europa , Américas, Australásia e Sudeste Asiático . É uma praga importante nos Estados Unidos, Austrália e Europa.

Esta espécie é polígina , o que significa que cada colônia contém muitas rainhas, levando a interações de castas únicas e dinâmica da colônia. Isso também permite que a colônia se fragmente em colônias de botões rapidamente.

As formigas faraó são uma espécie tropical, mas também crescem em prédios em quase todos os lugares, mesmo em regiões temperadas , desde que haja aquecimento central.

Características físicas

Uma formiga faraó operária perto da ponta de uma caneta esferográfica

Os trabalhadores do faraó têm cerca de 1,5 a 2 milímetros de comprimento, um pouco mais de 1/16 de polegada. São de cor amarela clara a marrom avermelhada, com abdômen mais escuro . As operárias da formiga faraó têm um ferrão não funcional usado para gerar feromônios. O pecíolo (cintura estreita entre o tórax e o abdômen) tem dois nós e o tórax não tem espinhos. A visão das formigas faraó é pobre e elas possuem em média 32 omatídios . Os segmentos de antenas terminam em um clube distinto com três segmentos progressivamente mais longos.

Os machos têm cerca de 3 mm de comprimento, são pretos, alados (mas não voam). As rainhas são vermelho-escuras e têm 3,6–5 mm de comprimento. Eles inicialmente têm asas que se perdem logo após o acasalamento, mas não voam.

Vida útil

A rainha da formiga faraó pode botar centenas de ovos em sua vida. A maioria bota de 10 a 12 ovos por lote nos primeiros dias de produção e apenas quatro a sete ovos por lote depois. A 27 ° C (80 ° F ) e 80 por cento de umidade relativa , os ovos eclodem em cinco a sete dias. O período larval é de 18 a 19 dias, período pré-pupal três dias e período pupal nove dias. Cerca de mais quatro dias são necessários para produzir as formas sexuais feminina e masculina. Do ovo à maturidade sexual, a formiga faraó leva cerca de 38 a 45 dias, dependendo da temperatura e da umidade relativa. Eles se reproduzem continuamente ao longo do ano em edifícios aquecidos e o acasalamento ocorre no ninho. As colônias maduras contêm várias rainhas, machos alados, operárias, ovos, larvas, pré-pupas e pupas .

Proliferação de colônias

Cada colônia produz indivíduos sexualmente reprodutivos aproximadamente duas vezes por ano. No entanto, colônias criadas em laboratório podem ser manipuladas para produzir sexos em qualquer época do ano. As colônias proliferam por "brotamento" (também chamado de "satélites" ou "fracionamento"), onde um subconjunto da colônia incluindo rainhas, operárias e cria (ovos, larvas e pupas) deixa a colônia principal para um local alternativo de ninho.

As colônias de formigas faraó parecem preferir ninhos familiares a novos ninhos durante o florescimento. Isso sugere a capacidade das colônias de lembrar certas qualidades de seu espaço de vida. No entanto, se o novo ninho (desconhecido) for de qualidade superior, a colônia pode inicialmente se mover em direção ao familiar, mas acabará por selecionar o desconhecido. A colônia assume que o ninho familiar é preferível, a menos que sintam melhores qualidades no novo ninho. Este processo de tomada de decisão visa minimizar o tempo que a colônia fica sem ninho enquanto otimiza o ninho que a colônia finalmente escolhe.

Monomorium pharaonis worker com single sugar crystal

O número de locais de brotamento disponíveis tem um grande efeito na fragmentação da colônia. Um grande número de ninhos de gemas resulta em pequenos fragmentos de colônia, indicando que a colônia tem a capacidade de controlar o tamanho e a proporção de castas . No entanto, um tamanho mínimo de grupo de 469 indivíduos parece preferido pela espécie. A quantidade de fragmentação não tem efeito na distribuição de alimentos. Após a germinação, as unidades do ninho não competem por recursos, mas agem de forma cooperativa. Isso é explicado evolutivamente pela alta quantidade de parentesco genético entre essas unidades de ninho. Além disso, grandes perturbações no ninho central fazem com que a colônia o abandone e fuja para um ninho de botões. Assim, as unidades do ninho podem trocar indivíduos após a ocorrência de brotamento, explicando ainda mais seu comportamento cooperativo.

Na Austrália , as espécies de Monomorium são particularmente bem-sucedidas. Este fato é particularmente curioso devido à presença de uma família de formigas muito agressiva, a Iridomyrmex , que é bastante proficiente em competição de interferência . As formigas Iridomyrmex são capazes de procurar fontes de alimento rapidamente e impedir que outras espécies de formigas as alcancem. No entanto, ao contrário de outras espécies de formigas, as espécies de Monomorium , apesar de sua natureza não agressiva e tamanho pequeno, são capazes de prosperar mesmo em áreas onde predomina Iridomyrmex . Esse sucesso pode ser atribuído à estratégia eficiente de forrageamento e ao novo uso de alcalóides do veneno , sinais químicos repelentes. Com esses dois comportamentos, as espécies de Monomorium podem rapidamente monopolizar e defender as fontes de alimento.

Feromônios

Fechar-se.

As formigas faraó utilizam 3 tipos de feromônios . Um é um produto químico atraente de longa duração que é usado para construir uma rede de trilhas. Ele permanece detectável mesmo que as formigas não usem a trilha por vários dias. As formigas faraó cessam suas atividades à noite e começam cada dia de trabalho por volta das 8h, mas partes da rede de trilhas são idênticas a cada dia. O segundo feromônio também é atraente, mas decairá a quantidades imperceptíveis em questão de minutos sem reaplicação. Este feromônio é útil na marcação de fontes de alimentos, pois são imprevisíveis e a colônia deve ser capaz de responder às mudanças ambientais rapidamente. Os indivíduos não perderão seu tempo em uma rota de trilha não lucrativa. O terceiro feromônio é um repelente. As formigas faraó foram as primeiras espécies encontradas a usar um feromônio de trilha negativa. Se um indivíduo encontrar uma área não lucrativa, com pouca comida ou perigo significativo, ele liberará esse feromônio repelente, que alertará os outros e os fará procurar outro lugar. Enquanto os feromônios positivos indicando locais lucrativos de forrageamento são muito comuns em insetos sociais, o feromônio negativo da formiga faraó é altamente incomum. Como o marcador de fonte de alimento, o feromônio negativo é volátil, decaindo cerca de duas horas após ser emitido. Pode até ser inseticida em alguns casos. É tão poderoso que um indivíduo pode detectá-lo a 30 milímetros (1,2 pol.) De distância. As formigas faraó utilizam esse feromônio perto de bifurcações na rede de trilhas, e uma formiga que o detecta começará a andar em zigue-zague.

Tanto os feromônios atraentes quanto os repelentes são utilizados na tomada de decisão que uma formiga deve tomar durante o forrageamento . O feromônio repelente é especialmente útil no reposicionamento de trilhas após a introdução de uma nova fonte de alimento. Também ajuda a evitar que as formigas se concentrem em uma trilha indesejável. Assim, o feromônio repelente torna a formiga faraó uma forrageadora particularmente eficiente. Apesar de sua extrema importância, há um valor adaptativo em usar feromônios com moderação, pois agiliza a comunicação durante importantes situações de tomada de decisão, como a migração de um ninho.

Forragem

As formigas faraó usam um sistema de feedback positivo de forrageamento. Todas as manhãs, os batedores procuram comida. Quando for encontrado, ele retornará instantaneamente ao ninho. Isso faz com que várias formigas sigam a trilha do batedor bem-sucedido de volta à fonte de alimento. Em breve, um grande grupo estará em cima da comida. Acredita-se que os batedores usem pistas químicas e visuais para permanecer cientes da localização do ninho e encontrar seu caminho. Se a colônia está explorando uma nova região, eles empregam uma tática de corrida pela terra, na qual um grande número de forrageadoras faz buscas aleatórias, liberando feromônios constantemente.

Embora M. pharaonis seja mais frequentemente considerada uma praga de interior, constatou-se que o forrageamento é mais prevalente do lado de fora. Mesmo dentro das colônias foram encontrados forragem perto de janelas, indicando uma propensão para o ambiente ao ar livre.

Trilhas

Mesmo que os batedores pesquisem independentemente, eles usam um sistema de trilhas distinto que permanece um tanto constante no dia a dia. O sistema consiste em uma a quatro rotas troncais. Todo batedor usa um desses troncos no início e no final de sua busca por comida. Desta forma, os troncos recebem reforço químico contínuo e não mudam muito. Cada tronco se divide em várias rotas de ramificação. Isso vai mudar com base na disponibilidade de alimentos.

A organização das trilhas de forrageamento é fortemente afetada pela saúde da colônia e pela disponibilidade de alimentos. A privação de alimento induz uma maior quantidade de tráfico de formigas forrageiras, em comparação com uma população não carente. Se uma fonte de alimento é apresentada à colônia privada de alimento, esse tráfego aumenta ainda mais, uma indicação da tática de recrutamento da formiga-faraó. Se não houver alimento, a colônia estenderá suas trilhas para um raio maior ao redor do ninho. Logicamente, o número de trilhas e o tráfego de forrageadoras são maiores perto de uma fonte de alimento.

Enquanto os feromônios explicam a capacidade de forrageamento da formiga-faraó, a capacidade de cada forrageadora de encontrar o caminho de volta ao formigueiro requer uma explicação diferente. Na verdade, a formiga faraó depende da geometria para mostrar o caminho de casa. Cada bifurcação no sistema de trilhas se espalha em um ângulo entre 50 e 60 graus. Ao retornar ao ninho, uma forrageira que encontra uma bifurcação quase sempre toma o caminho que menos se desvia de sua direção atual. Em outras palavras, ele nunca escolherá um ângulo agudo que mudaria drasticamente sua direção. Usando este algoritmo, cada forrageira consegue encontrar o caminho de volta ao ninho. Se o ângulo do garfo for experimentalmente aumentado para um ângulo entre 60 e 120 graus, as forrageadoras de M. pharaonis foram significativamente menos capazes de encontrar seu ninho. Este método de tomada de decisão reduz o desperdício de energia que resultaria de viajar na direção errada e contribui para a eficiência da formiga-faraó no forrageamento.

Alimentando

Após o retorno dos batedores com comida, as rainhas tentarão implorar por sua parte. Dependendo da disponibilidade de comida e da condição de cada indivíduo, um batedor pode recusar as súplicas da rainha e até mesmo fugir dela. A decisão de um indivíduo de ceder alimento à rainha pode ser benéfica em situações de fartura de alimento, pois uma rainha saudável pode reproduzir e propagar os genes da colônia. No entanto, quando a comida é muito escassa, a própria sobrevivência de um indivíduo pode superar esse benefício potencial. Ela, portanto, se recusará a desistir de comida.

Uma rainha também pode se alimentar de secreções de larvas. Isso cria um ciclo de feedback positivo no qual mais larvas fornecerão mais alimento às rainhas que, por sua vez, podem produzir mais larvas.

Se uma grande quantidade de larvas resulta em um excesso de secreções, as formigas faraó armazenam o excesso nas gaseiras de uma casta única, as operárias repletas. Os membros desse grupo têm enormes gasters e podem regurgitar os alimentos armazenados quando necessário. Dessa forma, a colônia tem um colchão contra a escassez de alimentos.

As formigas faraó têm uma estratégia sofisticada de preferência alimentar. Eles implementam dois comportamentos relacionados. O primeiro é conhecido como saciedade. Os trabalhadores inicialmente mostrarão uma forte preferência por um tipo específico de alimento. No entanto, se esse alimento for oferecido isoladamente, sem outras opções, por várias semanas, os trabalhadores irão depois mostrar uma preferência distinta por um tipo diferente de alimento. Dessa forma, as formigas se fartam de um determinado grupo de alimentos e vão mudar sua decisão. O segundo comportamento é chamado de alternância. Se puderem escolher continuamente entre os grupos de alimentos, as formigas faraó tenderão a alternar entre alimentos ricos em carboidratos e alimentos ricos em proteínas. Esses comportamentos de saciedade e alternância são evolutivamente adaptativos. A decisão de variar o tipo de alimento consumido garante que a colônia mantenha uma alimentação balanceada.

Sistema de castas

Monomorium pharaonis , semelhante a outras formigas invasoras, é polígina , o que significa que suas colônias contêm muitas rainhas (até 200). É hipotetizado que a poliginia leva a níveis mais baixos de reconhecimento de companheiros de ninho em comparação com espécies monogínicas devido aos níveis mais elevados de diversidade genética esperados . Como essas colônias carecem de reconhecimento de companheiros de ninho, não há hostilidade entre as colônias vizinhas, o que é conhecido como unicolonialidade .

Muitas formigas invasoras apresentam unicolonialidade. O valor adaptativo dessa não agressão entre as colônias tem a ver com evitar lesões desnecessárias e permitir a alocação adequada de recursos , garantindo o sucesso para todas as colônias. O baixo reconhecimento de companheiros de ninho, causado em parte pela poliginia, também tem uma base bioquímica em M. pharaonis . Hidrocarbonetos cuticulares são compostos, freqüentemente encontrados em antenas , que permitem a comunicação em muitos insetos sociais. Em espécies de formigas, esses compostos desempenham um papel especialmente importante no reconhecimento de companheiros de ninho. Diferenças nos hidrocarbonetos cuticulares são detectadas por outras espécies de formigas, que respondem de acordo. No entanto, todas as colônias de formigas faraó têm os mesmos hidrocarbonetos em suas antenas. Isso leva ao reconhecimento ineficaz de companheiros de ninho e à não agressão entre as colônias.

Vista dorsal de uma formiga faraó alada

As colônias de formigas faraó contêm muitas rainhas. A proporção de rainhas para operárias é variável e dependente do tamanho da colônia. Uma colônia individual normalmente contém 1.000–2.500 operárias, mas freqüentemente uma alta densidade de ninhos dá a impressão de colônias enormes. Em uma pequena colônia, haverá mais rainhas em relação às operárias. Além disso, os indivíduos serão maiores do que aqueles em uma colônia mais populosa. Essa proporção é controlada pelas operárias da colônia. As larvas que irão produzir operárias têm pêlos característicos por toda parte, enquanto as larvas que irão produzir machos ou fêmeas sexuais estão nuas. Acredita-se que as operárias possam usar essas características distintivas para identificar as larvas. Os trabalhadores podem canibalizar as larvas para garantir uma proporção de castas favorável. Esta decisão de canibalizar é amplamente determinada pela atual proporção de castas. Se houver muitas rainhas férteis, por exemplo, as operárias podem comer larvas sexuais. As proporções de castas são controladas na tentativa de maximizar o crescimento da colônia. Por exemplo, em uma pequena colônia, a proporção de rainhas para operárias é aumentada. Isso, por sua vez, aumenta o potencial de reprodução, permitindo o crescimento da colônia. Por outro lado, em uma grande colônia, a alta proporção de operárias para rainha maximiza a capacidade de forrageamento do ninho, ajudando a sustentar o tamanho da população.

Dados demográficos da Nest

A formiga-faraó é uma espécie polígina com uma relação operária / rainha relativamente baixa, em torno de 12,86. Isso permite que as formigas faraó exerçam controle social sobre o tamanho da colônia e de cada casta. No ninho médio, existem cerca de 170 ± 8 rainhas, o que representa cerca de 5,2% da população total, enquanto existem cerca de 2.185 ± 49 operárias, que constituem cerca de 66,6% da população. Essa baixa proporção de operárias para rainhas geralmente está associada a mudanças rápidas no formigueiro e pode ser a razão pela qual as formigas faraó formam muitos novos botões de formigueiro rapidamente. Para ramificar e formar um novo ninho de botões, as formigas faraó precisam de um mínimo de 469 ± 28 indivíduos, o que explica como elas se proliferam tão rapidamente.

Reprodução

O acasalamento das formigas faraó ocorre dentro dos ninhos com machos que geralmente não são da colônia, o que garante a diversidade genética. A rainha normalmente pode produzir ovos em lotes de 10 a 12 de uma vez, mas pode colocar até 400 ovos cada vez que acasala. Os ovos produzidos levam até 42 dias para amadurecerem de um ovo até um adulto. Cada rainha dentro do ninho vive entre 4 e 12 meses.

Durante a cópula , o esperma é transferido do macho para a fêmea dentro de um espermatóforo . Existem várias teorias sobre o valor adaptativo do uso de um espermatóforo. Ele contém certos produtos químicos que podem inibir o desejo sexual da mulher. Alternativamente, pode ligar fisicamente o gonóforo da fêmea . Em qualquer uma das explicações, o espermatóforo impede a fêmea de se reproduzir com outro macho. Em essência, o uso de um espermatóforo é evolutivamente favorável porque aumenta a probabilidade de o código genético masculino ser transferido para as gerações subsequentes, diminuindo a competição potencial de outros machos.

A cópula da formiga faraó, como a de muitos insetos sociais, é prejudicial para a fêmea. A válvula do pênis contém dentes afiados, que se prendem a uma camada cuticular espessa e macia na mulher. Este método de cópula também tem uma base evolutiva. Os dentes garantem que o sexo dure o tempo suficiente para uma transferência de esperma suficiente. Além disso, a dor causada à fêmea pode, de certa forma, diminuir seu desejo de acasalar novamente.

Relação rainha-trabalhadora

Quando a formiga rainha se mudar pela primeira vez para um novo ninho, ela criará o primeiro grupo de operárias. Assim que um limite de trabalhador for atingido, os recursos serão investidos em novos machos e rainhas. Quando um novo ninho é formado, as rainhas não são uma necessidade; as operárias podem criar novas rainhas depois de encontrar um local adequado para o ninho.

Nas colônias de formigas faraó, novos machos e formigas rainhas podem ser produzidos quando a rainha fértil existente é removida. Quando as rainhas estão ausentes, as operárias no ninho podem fazer duas coisas: criar larvas sexuais existentes ou transportar larvas sexuais de outros ninhos de botões ou do ninho principal para seu próprio ninho. No entanto, quando ainda há rainhas férteis dentro do ninho, as formigas operárias canibalizam as larvas sexuais e rejeitam ou consomem as larvas sexuais de outros ninhos. Por outro lado, as formigas operárias sempre aceitarão e nutrirão larvas operárias de outros ninhos. Além disso, de acordo com Schmidt et al., Espécies polígamas, como formigas faraó, terão maior alocação de recursos para a casta feminina em vez da casta operária para garantir o rápido crescimento de novas colônias de brotamento.

Interação da colônia

Quando as formigas sociais encontram formigas de outra colônia, o comportamento pode ser agressivo ou não agressivo. O comportamento agressivo é muito comum; o trabalhador que ataca geralmente morde o pecíolo do oponente . No comportamento não agressivo, a antenação ocorre quando as duas formigas se encontram. No caso de Monomorium pharaonis , o comportamento é quase sempre não agressivo, mesmo quando as formigas são de colônias e castas diferentes. Existem muito poucos casos em que o comportamento agressivo é visto nessas formigas.

Lavando

Depois de forragear, as formigas faraó se lavam quando uma operária entra na cela. As formigas faraó também se lavam após uma longa alimentação. Foi proposto que a lavagem tem um valor higiênico, mantendo a área do ninho limpa, evitando doenças e desordens. Logo antes de os trabalhadores saírem para se alimentar, eles também podem se lavar. No entanto, neste caso, o comportamento é extremamente violento, muitas vezes fazendo com que as formigas caiam. Pensa-se que aqui o comportamento de lavar não tem valor higiénico, podendo ser uma atividade de deslocamento , sinal de que as formigas estão a deliberar se devem ou não sair do formigueiro.

Invasão e extermínio

O brotamento é um fator importante subjacente à capacidade de invasão das formigas faraó. Uma única colônia de sementes pode povoar um grande bloco de escritórios, quase com a exclusão de todas as outras pragas de insetos, em menos de seis meses. A eliminação e o controle são difíceis porque várias colônias podem se consolidar em colônias menores durante os programas de extermínio, apenas para repovoar mais tarde.

As formigas faraó se tornaram uma praga séria em quase todos os tipos de construção. Eles podem se alimentar de uma ampla variedade de alimentos, incluindo gordura, alimentos açucarados e insetos mortos. Eles também podem roer buracos em artigos de seda , rayon e borracha . Os ninhos podem ser muito pequenos, tornando a detecção ainda mais difícil. Eles geralmente são encontrados em vazios de parede, sob pisos ou em vários tipos de móveis. Em casas, eles são freqüentemente encontrados em banheiros ou perto de comida.

Recomenda-se não tentar o extermínio usando sprays inseticidas e pós porque eles farão com que as formigas faraó se espalhem e as colônias se dividam, embora inseticidas residuais não repelentes tenham sido relatados como eficazes.

O método recomendado para eliminar as formigas faraó é pelo uso de iscas atrativas para a espécie. As iscas modernas usam reguladores de crescimento de insetos (IGRs) como substância ativa; as formigas são atraídas pela isca por seu conteúdo alimentar e a levam de volta ao ninho. Durante algumas semanas, o IGR evita a produção de formigas operárias e esteriliza a rainha. Pode ser necessário renovar as iscas uma ou duas vezes.

Faraó e outras formigas também foram exterminadas com iscas de ácido bórico a 1% e água com açúcar.

Veja também

Referências

links externos