中華紅林蟻

中華紅林蟻Formica sinensis 。該螞蟻分布海拔相對較高， 通常在針葉林或針闊葉混交林中築巢， 進行社會性生活。成蟲有4個品級： 大型工蟻、小型工蟻、蟻后和雄蟻。每個成熟蟻巢中有2~ 4 個蟻后， 為多蟻后社群結構。夏季蟻巢中同時存在著卵、幼蟲、蛹和成蟲。目前還只發現工蟻和蟻后休眠越冬。對中華紅林蟻的各個蟲態和品級進行形態描述和測定， 並記述工蟻的覓食、建巢及清巢、防禦與進攻等行為習性。首次發現雄蟻具有明顯的護巢行為。同時， 還發現在工蟻的外出活動中， 標記信息素的作用不是很明顯。

基本介紹

• 中文學名：中華紅林蟻
• 拉丁學名：Formica sinensis
• 界：動物界
• 門：節肢動物門 Arthropoda
• 綱：昆蟲綱 Insecta
• 目：膜翅目 Hymenoptera
• 亞目：細腰亞目 Apocrita
• 科：蟻科 Formicidae
• 亞科：蟻亞科 Formicinae
• 屬：蟻屬 Formica
• 種：中華紅林蟻 Formica sinensis
• 分布區域：北京、甘肅、河南、寧夏、陝西、四川、重慶、雲南、山西河北青海

分類

界：動物界 Animalia

門：節肢動物門 Arthropoda

綱：昆蟲綱 Insecta

目：膜翅目 Hymenoptera

亞目：細腰亞目 Apocrita

科：蟻科 Formicidae

亞科：蟻亞科 Formicinae

屬：蟻屬 Formica

種：中華紅林蟻 Formica sinensis

基本介紹

大型工蟻 TL7.20 ±0.70,體粗壯, 具光澤, 體紅色至褐紅色, 後腹部黑褐色至黑色,覆黃色絨毛及立毛。但頭部立毛較少, 而且, 主要分布在頭的腹面及後頭緣。頭寬扁, 上部寬, 下部略窄, 後頭緣幾乎平直。唇基前緣圓, 具疏密不等的立毛,中脊不明顯。上顎具8 齒, 端部第四齒比第三齒大且長, 具細刻線。上顎內外側、下顎的外顎葉及下顎須、下唇須上均具黃色長毛。觸角窩靠近唇基後緣。觸角鞭節11 節; 柄節較長, 約1/3 長度超出後頭角; 觸角上無立毛。胸部窄於頭部。前胸背板和並胸腹節背側立毛較多, 中胸背板上立毛少。後胸氣門圓形, 並胸腹節氣門橢圓形。結節為薄鱗片狀, 上緣圓形, 有少量立毛。後腹部背板黑褐色至黑色, 腹板紅褐色;具較多立毛, 末端毛更多, 但各節交界處光亮。足紅褐色, 基節、腿節基半部及脛節黑褐色; 基節粗大; 各足脛節末端具細長的距; 足被黃毛。

小型工蟻TL6. 03± 0.06，外形與大型工蟻相似, 但個體較小, 顏色較淺, 黃褐色至褐紅色, 腹部紅褐色至黑褐色。頭較狹長。全身立毛較少。

蟻后 TL9.70±0.52，外形似工蟻, 但比工蟻大, 且粗壯, 被毛較少。中胸背板大, 黑褐色至黑色, 有 凵型溝; 前胸背板有少許立毛; 並胸腹節背面較平, 背面無立毛, 側面有立毛。結節較工蟻薄, 頂部無立毛, 側面有少許立毛。後腹部大,黑色。

雄蟻 TL9.77±0.67，體粗壯; 全黑色, 有立毛, 且密而多, 僅足橙黃色, 跗節末端色深。頭較工蟻和蟻后都小, 頭比較大。觸角鞭節13 節, 細長; 柄節約有1/2 長度超出後頭角。上顎小, 僅具3 齒。中胸背板大, 背面有一型溝; 並胸腹節背面平。後腹部可見6 節, 圓筒形, 兩側及外生殖器上有豐富的白色細長毛, 外生殖器紅黃色。

蛹 黃白色, 橢園形。大小為2.0 mm ×6.0 mm 左右。

幼蟲 白色, 蠐螬形。頭部小, 腹部大。初孵幼蟲略大於卵。

卵 白色, 長橢圓形, 大小為0.8 mm ×1.5 mm 左右。

分布：中國( 北京、甘肅、河南、寧夏、陝西、四川、重慶、雲南、山西、河北、青海) 。

生境選擇

中華紅林蟻為社會性昆蟲,營社群生活, 具有掘土築巢的習性, 並且巢凸出於地面。蟻巢分布在海拔相對較高的林區, 在百花山主要分布在1 200~ 1 500 m 的針葉林或針闊葉混交林中, 在小龍門林場主要分布在1 100~ 1 200 m 的針闊葉混交林中。

蟻巢的結構

蟻巢分地下和地上兩部分, 主體在地下, 通常巢穴在地面的直徑越大,地下部分也就越深。地上部分大多呈圓頂狀或圓錐狀。若在較陡的山坡上築巢, 則呈長條狀,但頂部還是圓錐狀。巢地上部分由松針、乾枯的細小樹枝、碎葉片及鬆土混合在一起, 很疏鬆。巢面上有許多小孔洞, 與巢內廊道相連, 是工蟻外出覓食和活動的進出通道。巢中沒有明顯的主通道, 而外周通道大多是盤旋走勢, 只有巢頂部正中的通道是直接向下的。巢地下部分的土質不如地上部分疏鬆, 而且土壤較濕潤, 有很強的蟻酸味。巢內有多個室, 是工蟻相對較集中的地方。此外, 還有專門的食物貯存室。巢的最深處, 土壤相對比較乾燥, 發現有小型工蟻、卵、幼蟲、蛹和蟻后。這是巢的核心處, 也是巢穴最安全的地方。蟻巢通常依勢而立, 大多選擇有牢固支撐物的地方建巢, 如在大石塊、樹樁或掉落的大樹枝下面, 這樣, 巢在山坡上才比較堅固。成熟蟻巢較大, 蟻丘底部直徑1~ 2m, 整個地下巢深也在1 m 以上。非成熟蟻巢都比較小, 蟻丘很矮, 蟻巢結構層次不分明, 巢中都只找到大型工蟻, 沒有其它蟲態和品級。

社群結構

中華紅林蟻屬完全變態, 有卵、幼蟲、蛹和成蟲4 個蟲態。成蟲在形態學上基本上可以分為大型工蟻、小型工蟻、雄蟻和蟻后4 個品級( castes) 。工蟻是不育的雌性個體,它們完成社群中幾乎所有的工作: 覓食、築巢、防禦、以及照顧蟻后和幼體。通常外出活動和防禦由大型工蟻承擔, 小型工蟻在巢內負責照顧和餵養幼蟲。蟻后負責產卵, 繁育後代。雄蟻負責與蟻后交配。觀察顯示在每個成熟蟻巢中有蟻后2~ 4 個, 因此, 中華紅林蟻為多蟻后社群。中華紅林蟻巢穴之間的距離差異很大,從不到1 m, 至幾十米遠。巢穴之間相距很近,說明它們社群之間的爭鬥不明顯, 因此, 它們可能進一步形成超社群( supercolony) 結構。

食物與覓食行為

食物的搜尋和採集由工蟻來完成。工蟻在以巢為中心, 半徑約25m 的範圍內覓食。當發現較小的無脊椎動物時, 它們就會通過撕咬和釋放蟻酸來制服獵物。若遇到大的獵物時, 則通過周圍同伴的協助將獵物拖回巢中。中華紅林蟻為雜食性昆蟲, 主要捕獲地面上的中小型昆蟲。作者將網捕到的各種昆蟲置於覓食範圍內, 工蟻均將其拖回巢內。在蟻巢內的食物貯存室中顯示, 主要食物有各種中小型昆蟲, 如: 蜂、蠅、甲蟲、蝽象、蝗蝻、鱗翅目幼蟲及蛹等, 以及一些其他的無脊椎動物, 如蜘蛛, 馬陸, 蚯蚓, 等等。此外, 還有一些植物果實, 如核桃秋, 松果等。

標記信息素的重要性

很多螞蟻都形成很明顯的蟻道, 以很整齊的佇列行進。然而,觀察發現, 中華紅林蟻沒有形成特定的蟻道, 工蟻外出活動是以蟻巢為中心, 向四周輻射。設點將工蟻回巢途中表層土颳去, 觀察顯示工蟻能順利通過中斷區域, 按既定方向回巢。這說明標記信息素對於中華紅林蟻來說作用並不明顯。

築巢、清巢行為

除覓食以外, 工蟻還主要負責搜尋和收集築巢材料, 用於蟻巢的建造和維護。研究時作者觀察到, 大量的大型工蟻不停地向蟻丘的上部搬運斷裂的小枝和碎枯葉。此外, 工蟻還會從蟻丘上搬除其它人為干擾的物質, 如雞蛋殼等。當蟻巢受到破壞後, 工蟻都會停止覓食, 進行蟻巢的修復。觀察顯示,被作者破壞的蟻巢, 在經過1 個晚上後, 巢表面上就已經覆蓋了一層新的細小樹枝和碎葉。同時, 工蟻還負責清潔巢穴的工作。作者觀察到,工蟻將嚴重受傷即將死亡的或已死的同巢個體搬出蟻巢外, 丟棄在離巢2~ 3 m 的地方。

護巢、進攻與防禦

中華紅林蟻具有明顯的領域占領現象, 在其分布區域內, 幾乎沒有其它的螞蟻種類存在。作者從山下帶上一些比其明顯大很多的日本弓背蟻Camponotus jamponicus 放在中華紅林蟻的蟻巢上, 大型工蟻會迅速將其捕獲並拖入巢中。但是, 將不同巢穴的工蟻放置在一起, 無明顯的爭鬥現象。說明同一區域的紅林蟻可能是一個超社群。超社群結構在蟻屬其它種類中也有報導。中華紅林蟻的工蟻雖有大小型之分, 但尚未分化出明顯的兵蟻品級, 大型工蟻兼有兵蟻的職責, 承擔進攻和防禦工作。當蟻巢受到威脅時, 工蟻會釋放大量的蟻酸, 並擁至蟻巢的核心部位, 層層覆蓋在核心層的上方, 以保護蟻后和幼體。除工蟻外, 雄蟻也具有護巢行為。破壞蟻巢的次日發現上百隻雄蟻與工蟻一起聚集成團, 形成球狀, 將蟻后和幼體圍在中心 。而另一些工蟻則在盡力將蛹、幼蟲和卵轉移至隱蔽處 。作者跟蹤攜帶幼體的工蟻, 發現由於作者的人為干擾, 在離母巢不遠的地方( 1.6, 2.5, 3 m 和12 m) , 4 個新巢正在構建。