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安布罗西亚甲虫已经发展了成熟的社会系统

时间：2022-05-12 11:25:04 来源：

雌性甘蔗小孔bore Xyleborus affinis长约2毫米。

它们属于树皮甲虫家族，是自然界中仅有的动物，还有切叶蚁和一些从事农业的白蚁：安布罗西亚甲虫。这些昆虫大约有两毫米大小，它们将真菌孢子带入它们的巢中，然后将它们播种在木材上专门制造的隧道中。然后，他们照顾不断增长的真菌文化，为他们提供食物。

像农民一样，甲虫还必须捍卫其真菌文化免受害虫的侵害，例如其他威胁到花园过度生长的真菌。单独生活的甲虫几乎无法管理这项工作。这就是为什么香菇甲虫在进化过程中发展出复杂的社会系统的原因，类似于蜜蜂和其他社会昆虫。“这在甲虫中是独一无二的，”维尔茨堡生物学家彼得·比德曼（Peter Biedermann）说。

深入了解甘蔗小孔bore木Xyleborus affinis在人工培养基中的繁殖系统。在右边的隧道中，您可以看到一个男性，额头上有一个小角，后面是一个女性。雌性在隧道壁上觅食，该壁上长满了真菌。白真菌菌丝体从隧道壁生长到培养基中。

Biedermann被佳肴甲虫迷住了。他在德国巴伐利亚州的维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安斯大学（JMU）生物中心进行了研究。“由于他们从事此类可持续农业已有6000万年的历史，所以我对它们如何与有害真菌作斗争感兴趣。也许我们可以从甲虫那里学习我们自己的农业。”

在第二种甲虫物种中发现的引人入胜的社会系统

佳肴甲虫遍布世界各地。对于果树针孔蛀虫（Xyleborinus saxesenii）原产于欧洲并在世界范围内传播，Biedermann描述了一个在2011年就已经高度发展的社会制度（出版物Biedermann＆Taborsky，PNAS）。现在，他在居住于美洲热带地区的甘蔗小孔bore Xyleborus affinis中发现了类似的社会制度。到目前为止，还没有其他具有这种特性的甲虫。


甘蔗shot孔bore虫的雌性将粪便和锯末带到人工巢穴的出口。非繁殖动物的这种卫生行为在甲虫中是独特的。

Biedermann在《生态与进化的前沿》杂志中介绍了他对美洲甲虫社会制度的新发现：在甲虫母亲建立了带有真菌花园的新巢穴并培育了第一个后代之后，许多年轻的甲虫暂时与母亲同住。他们帮助她照顾真菌并抚养后代。

女工可以繁殖

这可与蜜蜂的工人媲美。“但是，与不育的蜜蜂工相比，雌性甲虫工具有繁殖能力：根据她们的生活状况，她们决定是否最终建立自己的巢穴，是否自己在产卵巢中产卵，或者是否自己在产卵巢中产卵。将专门帮助母亲。”生物学家说。

这种社会制度被称为合作育雏，在自然界中非常罕见，它是社会昆虫以其不育工人和肥沃的女王组成的社会社会制度的初级阶段。这些甲虫可以帮助科学理解社会的演变。“杂草真菌”的丰富程度决定了活动。

在他的研究中，比德曼还发现了有关甘蔗shot孔bore虫养殖活动的新信息。甲虫会根据巢中生长的“杂草真菌”的数量来调整其真菌护理行为。此外，研究表明，不繁殖自己的甲虫女儿有助于巢中的工作，但与产卵姐妹相比，其社交行为较少。

彼得·比德曼（Peter Biedermann）最近接任了德国弗赖堡大学（University of Freiburg）森林昆虫学和森林保护教授的职位。他的下一个步骤将是调查佳肴甲虫是否可以根据它们的气味来区分杂草和食用真菌，以及甲虫如何选择性除草或化学防治真菌杂草。

参考：“ Ambrosia Beetle Xyleborus affinis的合作育种及其真菌共生体的管理4″ Peter H. W. Biedermann，2020年11月，生态与进化前沿。DOI：
10.3389 / fevo.2020.518954


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