نملة الحصاد الحمراء

الوحدة التكاثرية في جماعات النمل هي المستعمرة. تتزاوج ملكة عذراء واحدة أولاً مع عدة ذكور في موقع تجمع تكاثري تشكله ذكور النمل الحاصد. ثم تطير إلى موقع جديد لتكوين مستعمرة جديدة. ^{[ 3 ]}

أُجريت العديد من الدراسات حول سلوك البحث عن الطعام لدى نملة الحصاد الحمراء. تشارك ثلاثة أنواع من النمل العامل بشكل رئيسي في عملية البحث عن الطعام: حراس العش، وحراس المسارات، والنمل الباحث عن الطعام. في أي يوم، يخرج حراس العش أولًا لتقييم سلامة وجدوى البحث عن الطعام. تحصل المستعمرة على معظم الماء من استقلاب الدهون الموجودة في البذور. ^{[ 4 ]} إذا كان الطعام شحيحًا، أو إذا كان يومًا حارًا بشكل خاص، فقد تفوق تكاليف الطاقة والماء الناتجة عن البحث عن الطعام فوائده من حيث الطاقة والماء. في هذه الحالة، قد تُضطر المستعمرة إلى الاعتماد على مخزونها الغذائي الكبير. قد تُخزن البذور في العش لأشهر أو حتى لسنوات عديدة. ^{[ 5 ]}

تستطيع المستعمرة التواصل عبر تلامس قرون الاستشعار اللحظي الذي يتضمن نقل الهيدروكربونات الكيتينية . ^{[ 6 ]} وقد تُشارك إشارات بصرية وزمنية وشمية أخرى أيضًا. ^{[ 6 ]} بناءً على تقارير حراس العش، قد يغادر حراس المسار العش لتحديد أفضل اتجاه ممكن للبحث عن الطعام. ويستند هذا القرار إلى عوامل اقتصادية مختلفة، مثل توافر الغذاء وسلوك البحث عن الطعام في الأعشاش المجاورة. ومع عودة كلا النوعين من الحراس، يُقيّم الباحثون عن الطعام معدلات عودتهم ليقرروا ما إذا كانوا سيغادرون العش بحثًا عن الطعام. في تجربة شملت محاكاة للحراس، حفّز معدل عودة حارس واحد كل 10 ثوانٍ أعلى مستوى من نشاط البحث عن الطعام. ^{[ 6 ]} يشير معدل العودة هذا إلى وفرة الغذاء وظروف البحث الجيدة، وبالتالي توجد نسبة تكلفة إلى فائدة مواتية للباحثين عن الطعام. إذا كان معدل عودة الحراس مرتفعًا جدًا، فقد يكون ذلك بمثابة تحذير من خطر، مثل رؤية سحلية مفترسة. قد يشير انخفاض معدل العودة إلى نقص الغذاء المتاح، أو إلى منافسة شديدة.

يسترشد النمل في بحثه عن الطعام بإشارات كيميائية تقوده  أحيانًا إلى مسافة تصل إلى 50-60 مترًا من العش. ^{[ 7 ]} بمجرد أن يقرر النمل البحث عن الطعام، فإنه يستمر في ذلك غالبًا حتى يجد ما يكفيه للعودة إلى العش؛ إذ ينجح 90% من النمل العائد. ^{[ 8 ]} لذلك، يُعد معدل عودة النمل الباحث عن الطعام مؤشرًا جيدًا على وفرة الغذاء. ومن المنطقي أن يتأثر نشاط البحث عن الطعام بشكل عام بمعدل عودة النمل. ^{[ 8 ]} عندما يكون الطعام متوفرًا بكثرة، يعثر عليه النمل بسرعة ويعود فورًا إلى العش. يفسر النمل الموجود في العش ذلك على أنه يعني أن البحث عن الطعام سيكون مربحًا - جهد منخفض مع فرصة كبيرة للحصول على مكافأة من البذور. وبالتالي، يزداد نشاط البحث عن الطعام. وبالمثل، فإن انخفاض وفرة الطعام، والذي يُشير إليه انخفاض معدل عودة النمل الباحث عن الطعام، يدفع المستعمرة إلى تقليل نشاط البحث عن الطعام. ^{[ 6 ]}

تُعدّ قدرة المستعمرة على تنظيم سلوك البحث عن الطعام بسرعة بالغة الأهمية، نظرًا لتنوع مصادر غذائها وتشتتها. وتتغير هذه القدرة التنظيمية بدورها، متأثرةً بتوافر الغذاء، والحاجة الحالية للتغذية، وصحة المستعمرة. ^{[ 2 ]} وتزداد احتمالية تكيف المستعمرات مع معدلات عودة النمل الباحث عن الطعام المتغيرة عندما يكون معدل البحث مرتفعًا، وقد يعود ذلك إلى صعوبة رصد الاختلافات خلال المعدلات المنخفضة. ^{[ 2 ]} وبشكل عام، يُظهر نمل الحصاد الأحمر قدرةً ملحوظةً في الإدراك الاجتماعي ، وتحليل التكلفة والعائد، والاقتصاد السلوكي .

تعمل جماعات النمل الحاصد دون نظام تحكم مركزي، وذلك من خلال نظام تواصل كيميائي لا مركزي، عبر عملية الإشارات الكيميائية. ويتم تنظيم البحث عن الطعام باستخدام حلقات تغذية راجعة إيجابية وسلبية. فالنمل العائد إلى المستعمرة يحفز النمل الخارج منها للبحث عن الطعام. وعندما يعود النمل إلى المستعمرة محملاً بالبذور بمعدل أعلى، فإن ذلك بدوره يؤدي إلى زيادة معدل خروج النمل الباحث عن الطعام. ومع انخفاض عدد النمل العائد حاملاً البذور إلى المستعمرة، ينخفض ​​معدل خروج النمل الباحث عن الطعام. والنتيجة هي تنظيم البحث عن الطعام بما يتناسب مع وفرة الغذاء المتاح في أي وقت. ^{[ 9 ]} وتتم التفاعلات بين النمل العائد والنمل الخارج الباحث عن الطعام على نطاق زمني بالثواني. وعادةً ما يستغرق الأمر من ثلاث إلى ثماني ثوانٍ فقط ليغادر النمل الخارج العش نتيجةً لزيادة عدد النمل العائد الناجح. ^{[ 10 ]}

يُقاس وفرة الغذاء المتاح بمتوسط ​​الوقت الذي يقضيه النمل في البحث عن كل بذرة، وليس بالمسافة التي يقطعها للعثور عليها. يستغرق النمل الباحث عن الطعام وقتًا أقل عندما يكون الغذاء أكثر وفرة. ويشير البحث السريع عن الطعام إلى سرعة خروج النمل الباحث، مما يزيد من كمية الغذاء المحصودة نسبةً إلى وفرته في المنطقة. تُستخدم البذور كمصدر للماء للنمل، وغالبًا ما تُحفظ في العش لبضعة أشهر إلى عدة سنوات. ^{[ 11 ]}

نمل الحصاد الأحمر حشرات اجتماعية حقيقية ، تتميز بمستوى عالٍ من التعاون وتقسيم منظم للعمل. طبقة العاملات عقيمة . وكما هو الحال في معظم أنواع النمل، يتم التكاثر بواسطة طبقة تزاوج تتكون من أفراد مجنحة (الأفراد التناسلية) تقيم في العش حتى يسمح لها الطقس بالطيران والتزاوج. بعد التزاوج ، يموت الذكر عادةً، بينما تعود الملكة المخصبة إلى الأرض للبحث عن موقع مناسب للعش. بمجرد اختيارها للموقع، تتخلص من أجنحتها وتبدأ بالتكاثر، مُنشئةً مستعمرة جديدة. تُنتج الملكة " نمل عامل " لمدة تتراوح بين سنة واحدة و20 سنة حتى وفاتها. وقد عُرف عن بعض الملكات أنها تعيش حتى 30 سنة في البرية.

في نملة P. barbatus ، تُقسّم المهام التناسلية وغير التناسلية ضمن نظام طبقي، كما ذُكر سابقًا. بعض الأفراد متخصصون في الوظيفة التناسلية، بينما يتولى أفراد آخرون أدوارًا غير تناسلية كالدفاع ورعاية الصغار والبحث عن الطعام. ينشأ نظام تقسيم العمل بشكل طبيعي بالتزامن مع تكوين المجموعة، وليس كتكيف ثانوي؛ وإلا فإن نمل الحصاد الملكي المنفرد الذي وُضع في تجمع قسري سيشهد تقسيمًا للعمل في مجموعات تفتقر إلى تاريخ تطوري لمثل هذه الترتيبات الاجتماعية. ^{[ 13 ]}

تؤدي النملات العاملة غير المتكاثرة من نوع P. barbatus خمس مهام رئيسية: البحث عن الطعام، وصيانة العش، والدفاع عنه، وتنظيف كومة النفايات، والتجمع. لا تبقى هذه الأدوار ثابتة، وتحدد التفاعلات الكيميائية متى تنخرط بعض النملات في أنشطة معينة. لذا، تتسم هذه المهام بالمرونة النسبية، ولا يمكن فهمها كعمليات منفصلة. ويؤدي تغير سلوك إحدى المجموعات إلى تغيرات سلوكية في مجموعات أخرى من النمل العامل. ^{[ 14 ]}

تُعدّ فئة النمل التكاثرية من نوع P. barbatus مسؤولة عن تكوين مستعمرات جديدة. تؤسس ملكة واحدة كل مستعمرة. بعد هطول أمطار موسم الرياح الموسمية في منتصف الصيف، تهاجر أعداد كبيرة من ذكور النمل المجنحة والملكات العذارى إلى مواقع التزاوج. ولتأسيس مستعمرة ناجحة، يجب على ملكات P. barbatus التزاوج مع ذكور من سلالتين منفصلتين. تُنتج إحدى السلالتين نملًا يصبح عاملًا في المستعمرة، وهو المسؤول عن المهام غير التكاثرية. أما السلالة الأخرى فتُنتج إناثًا تكاثرية. بعد التزاوج مع الذكور في موقع التجمع، تطير الملكة لتأسيس مستعمرة جديدة. عند وصولها إلى موقع عشها الجديد، تفقد الملكة جناحيها وتبني عشًا في التربة، ثم تُغلق مدخله لتضع بيضها بأمان. وهكذا، تولد المستعمرة. على مدار الأسابيع الستة إلى الثمانية التالية، يخرج الجيل الأول من النمل العامل غير المتكاثر ويبدأ في البحث عن الطعام وبناء المستعمرة. ^{[ 15 ]}

التزاوج بين سلالات نملة الحصاد الحمراء عملية دائمة وخاصة بكل نوع . يميز الذكور إناث نوعهم عن إناث الأنواع الأخرى باستخدام الفيرومونات . يحدث هذا نتيجة إفراز فيرومونات محفزة جنسيًا من غدد السم لدى إناث نملة الحصاد الحمراء (P. barbatus) . يستطيع ذكور هذا النوع استشعار هذه الفيرومونات بدقة عند التلامس الجسدي، مما يحفز السلوك الجنسي.

يحدث التزاوج في مواقع التجمع التناسلي. وتُحدد إفرازات الغدد الفكية للذكور هذه المواقع مبدئيًا. تجذب هذه الإفرازات الإناث، بالإضافة إلى ذكور أخرى، مما يؤدي إلى منافسة شديدة بين الذكور على الإناث. يُشابه نظام التزاوج لدى نمل P. barbatus سلوك التجمعات التزاوجية لدى العديد من أنواع الفقاريات . تتجمع ذكور النمل وتُطلق بشكل جماعي فرمونًا يجذب الإناث المُتكاثرة. كلما زاد عدد الذكور المُفرزة للفرمون، زادت جاذبيتها للإناث. على الرغم من أن هذه الممارسة تُفضل بشدة بعض الذكور وتترك العديد من الذكور الآخرين دون إناث، إلا أن تجمع الذكور يجذب عددًا أكبر من الإناث بشكل عام مقارنةً بإطلاق الفرمون من قِبل ذكر منفرد. وبالتالي، من الأفضل للذكور الأقل جاذبية البقاء في التجمع التزاوجي بدلًا من محاولة جذب الإناث بمفردهم. ^{[ 16 ]}

في التجمعات التناسلية لنمل P. barbatus ، توجد منافسة شديدة بين الذكور. يشارك الذكور في عروض تزاوج جماعية لجذب الإناث. يحاول النمل التزاوج مع أي أنثى يصادفها، لكن الإناث تقاوم التزاوج من الذكور. ونتيجة لذلك، تُرجّح عروض التزاوج الجماعية بشدة التكاثر مع الذكور الأكبر حجمًا أو الأكثر إصرارًا القادرين على التغلب على الإناث والتزاوج بنجاح. يتزاوج النمل الذكور لأطول فترة ممكنة، على الأرجح لمنع وصول الذكور الأخرى إلى الأنثى لضمان بقاء حيواناتهم المنوية للتكاثر. ^{[ 17 ]}

يُعدّ النمل الحصاد الأحمر غذاءً مفضلاً لسحالي الصحراء المقرنة . يدافع هذا النمل بشراسة عن مستعمراته ضد أي هجوم، سواء كان حقيقياً أو متوهماً، من حيوانات كبيرة أو صغيرة. قد تكون لدغاته شرسة، ولسعاته سامة ومؤلمة . ينتشر تأثير السم عبر الجهاز اللمفاوي ، وقد يُسبب أحياناً ردود فعل خطيرة، خاصةً لدى الحيوانات الحساسة أو التي تعاني من حساسية تجاه سمه .

على مر السنين، انخفضت أعدادها، ويعزى ذلك غالبًا إلى المنافسة على الغذاء مع النمل الناري الأحمر المستورد والنمل الأرجنتيني . وقد أثر انخفاض أعدادها على العديد من الأنواع المحلية، وخاصة تلك التي يُعد النمل الحصاد الأحمر مصدرًا رئيسيًا لغذائها، مثل سحلية تكساس المقرنة .