Zusammenfassung
Der Einfluß populationseigener Faktoren auf Brutzyklus und Geschlechstieraufzucht der polygynen MyrmicineMonomorium pharaonis L. wurde experimentell untersucht. Dieser Zyklus zeichnet sich durch die ± regelmäßige Aufzucht von Geschlechtstieren im Abstand von 3–4 Monaten aus; dazwischen liegen reine Arbeiterinnenbruten.
Es konnte festgestellt werden, daß sowohl die Quantität als auch die Qualität der vorhandenen Königinnen für die Länge des Brutzyklus eine entscheidende Rolle spielt: durch Teil- oder Totalentweiselung läßt sich stets die Aufzucht von Geschlechstieren auslösen, ein Hinweis auftrophogene Kastendeterminierung. In der weiselrichtigen Kolonie werden Geschlechtstieraufzuchten durchphysiologische Weisellosigkeit induziert. Aufgrund der unterschiedlichen Hemmwirkung auf die Geschlechstieraufzucht kann das Leben der Königinnen in 3 Phasen eingeteilt werden:Juvenilphase (partiell hemmend), vollfertile Phase (total hemmend) undsenile Phase (partiell hemmend).
Daneben sind Größe und Alter der Arbeiterinnenpopulation von Bedeutung: im Laufe des Brutzyklus entsteht eine Arbeiterinnenlawine, die sich außer im Zuwachs an Arbeiterinnen auch in einer steten Gewichtszunahme der neu schlüpfenden Arbeiterinnen manifestiert. Zusätzlich zur physiologischen Weisellasigkeit wirkt die Ueberschreitung eines bestimmtenSchwellenwertes von Arbeiterinnen zu Weibchen auslösend auf die Differenzierung neuer Geschlechtstiere. Weitere Voraussetzung ist allerdings, daß die Arbeiterinnenpopulation überwiegend aus Jungarbeiterinnen besteht.
Da die Königinnen vonM. pharaonis extrem kurzlebig sind (im Normalfall weniger als 200 Tage) entspricht ein Brutzyklus in etwa ihrem Lebenszyklus. Die Königinnen werden von ihren ersten (und einzigen) fertilen Nachkommen in ihrer Funktion abgelöst, sodaß immer nur eine voll fertile Weibchengeneration in der Sozietät vorhanden ist. Dieses Phänomen ist für polygyne Formiciden-Arten bisher einmalig.
Summary
The influence of endogenous factors on the brood cycle and production of sexuals was investigated on laboratory colonies of the Myrmicine ant,Monomorium pharaonis (L.). This cycle is characterized by regular production of sexuals at intervals of 3–4 months; in between pure worker broods are produced. Both the number and the quality of the queens are very important for the length of the brood cycles: by removing all or some of the queens from the colony the differentiation of sexuals can always be induced — this impliestrophogenic caste determination. In «queenright» colonies sexual broods are induced at intervals of 3–4 months byphysiological queenlessness. On the grounds of her differential inhibition of sexual broods the life period of a queen can be divided into 3 phases: thejuvenile phase (partially inhibiting), the fully fertile phase (totally inhibiting) and thesenile phase (partially inhibiting sexual broods). Apart from this size and age of theworker population are important. During the breeding cycle an «avalanche of workers» develops; this is shown by the growth of the worker numbers as well as by the increasing weight of the newly emerging workers. In addition to physiological queenlessness the differentiation of sexuals occurs if the number of workers per queen exceeds a certainthreshold value, provided that the worker population mainly consists of nursing-workers.
As the queens ofM. pharaonis generally are very short-lived (usually less than 200 days), one brood cycle approximately corresponds to their life cycle. The queens are superseded in their function by their first (and only) fertile descendants, so that there is always just one fully fertile generation of queens in the colony. This phenomenon seems to be unique in the polygynous Formicidae.
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Petersen-Braun, M. Untersuchungen zur Sozialen Organisation der PharaoameiseMonomorium pharaonis (L.) (Hymenoptera, Formicidae) I. Der Brutzyklus und seine Steuerung durch Populationseigene Faktoren. Ins. Soc 22, 269–291 (1975). https://doi.org/10.1007/BF02223077
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