الرئيسية / الآفات الحشرية والأكاروسية / اقدم المزارع الحيوية

اقدم المزارع الحيوية

بجانب البشر ، يشكل النمل القاطع للأوراق Leaf cutter أكبر المجتمعات الحيوانية وأكثرها تعقيدًا على وجه الأرض.  يوجد 47 نوعًا من النمل الذي يمضغ الأوراق وتنتمي كل الانواع  إلى كلا الجنسين Atta و Acromyrmex.  هذه الأنواع من النمل الاستوائي الذي ينمي الفطريات في عشوشه يوجد في أمريكا الجنوبية والوسطى والمكسيك وأجزاء من جنوب الولايات المتحدة.  

يمكن أن يحمل النمل القاطع للأوراق عشرين ضعف وزن جسمه ويقطع ويعالج النباتات الطازجة (الأوراق ، والزهور ، والأعشاب) لتكون بمثابة ركيزة غذائية لمزارعه الفطرية. في غضون بضع سنوات ، يمكن أن تنمو المنطقة المركزية لأعشاشها تحت الأرض إلى أكثر من 30 مترًا (98 قدمًا) ، مع عشوش متشعبة أصغر تمتد إلى دائرة نصف قطرها 80 مترًا (260 قدمًا) ، وتتسع من 30 إلى 600 مترًا مربعًا (320 مترًا)  إلى 6،460 قدمًا مربعة) وتحتوي على ثمانية ملايين فرد. 

 التكاثر وتأسيس المستعمرة

تترك الإناث والذكور المجنحة أعشاشهم بشكل جماعي وتنخرط في رحلة زواج تُعرف باسم revoada (Port.) أو vuelo nupcial (Span.).  تتزاوج كل أنثى مع عدة ذكور لجمع 300 مليون حيوان منوي تحتاجها لإنشاء مستعمرة. بمجرد أن تصل إلى الأرض ، تفقد الأنثى جناحيها وتبحث عن مخبأ مناسب تحت الأرض لتأسيس مستعمرتها.  معدل نجاح هؤلاء الملكات الصغار منخفض للغاية ، و 2.5٪ فقط سيواصلون تأسيس مستعمرة طويلة العمر.  لبدء حديقة الفطريات الخاصة بها ، تخزن الملكة أجزاء من فطر حديقة الفطريات الأبوية في جيبها تحت الحشوي ، والذي يقع داخل تجويف الفم. 

 التسلسل الهرمي للمستعمرة

 في مستعمرة قاطع الأوراق الناضجة ، ينقسم النمل إلى طبقات ، تعتمد في الغالب على الحجم ، والتي تؤدي وظائف مختلفة.  يُظهر Acromyrmex و Atta درجة عالية من تعدد الأشكال البيولوجي ، حيث توجد أربع طوائف في المستعمرات القائمة – الصغير جدا Minims، والصغير، والوسط ، والكبير.  يُعرف الصغير جدا  أيضًا بالجنود أو dinergates. 

 Minims هم أصغر العمال ، ويعملون في الحضانات المتنامية أو رعاية حدائق الفطريات.  عرض الرأس أقل من 1 مم.

الصغير أكبر بقليل من الصغير جدا ، ويتواجدون بأعداد كبيرة داخل وحول أماكن البحث عن الطعام.  هذا النمل هو خط الدفاع الأول ويقوم بدوريات مستمرة في التضاريس المحيطة ويهاجم بقوة أي أعداء يهددون خطوط البحث عن الطعام.  عرض الرأس حوالي 1.8-2.2 مم.

الوسط هم الباحثون عن الطعام ، الذي يفحص الاوراق وينتقي السليم منها ويقطع الأوراق ويعيد قطع الأوراق إلى العش.

الكبار هم أكبر النمل العامل حجما ، يعمل كجنود ، ويدافع عن العش من المتسللين ، على الرغم من أن الأدلة الحديثة تشير إلى أنهم يشاركون في أنشطة أخرى ، مثل تطهير مسارات البحث الرئيسية من الحطام الكبير ونقل العناصر الضخمة إلى العش.  قد يصل أكبر الجنود (Atta laevigata) قد يصل أطوال أجسامهم الإجمالية إلى 16 ملم وعرض الرأس 7 ملم.

تبادل المنفعة

تقوم مجتمعاتهم على مبدأ التبادلية بين النمل والفطر ، وتستخدم أنواع مختلفة من النمل أنواعًا مختلفة من الفطريات ، ولكن جميع الفطريات التي يستخدمها النمل تنتمي إلى عائلة Lepiotaceae.  يزرع النمل فطره بنشاط ، ويطعمه بمواد نباتية مقطوعة حديثًا ويحافظ عليه خاليًا من الآفات والعفن.  

تتعزز هذه العلاقة التبادلية من خلال شريك تكافلي آخر ، وهو بكتيريا تنمو على النمل وتفرز مواد كيميائية ؛  في الأساس ، يستخدم النمل مضادات الميكروبات المحمولة.  يعتبر النمل القاطع للأوراق حساسًا بدرجة كافية للتكيف مع تفاعل الفطريات مع المواد النباتية المختلفة ، ويبدو أنه يكتشف الإشارات الكيميائية من الفطريات.  إذا كان نوع معين من الأوراق سامًا للفطر ، فلن تجمعه المستعمرة بعد الآن.  المجموعتان الأخريان الوحيدتان من الحشرات اللتان تستخدمان الزراعة القائمة على الفطريات هما خنافس الطعام والنمل الأبيض.  يتم استخدام الفطر الذي يزرعه البالغون لتغذية يرقات النمل ، ويتغذى النمل البالغ على عصارة الأوراق.  يحتاج الفطر إلى النمل للبقاء على قيد الحياة ، وتحتاج اليرقات للفطر للبقاء على قيد الحياة ، لذا فإن التبادلية إلزامية.

 إدارة النفايات

 نمل Leafcutter له أدوار محددة للغاية في رعاية حديقة الفطريات وإلقاء النفايات.  تعتبر إدارة النفايات دورًا رئيسيًا في طول عمر كل مستعمرة.  يهدد الفطر الطفيلي  Escovopsis مصدر غذاء النمل وبالتالي يشكل خطرًا دائمًا على النمل.  إن عمال نقل النفايات وعمال أكوام النفايات هم من النمل الأقدم والأكثر قابلية للاستغناء عن النمل ، مما يضمن أن النمل الأصغر والأكثر صحة يمكنه العمل في حديقة الفطريات.  يأخذ ناقلات النفايات النفايات ، التي تتكون من الأوراق المستخدمة والفطريات المهملة ، إلى كومة النفايات.  بمجرد وصولهم إلى مكب النفايات ، يقوم عمال الكومة بتنظيم النفايات وخلطها باستمرار للمساعدة في التحلل.  كانت الملاحظة الملفته هي وجود النمل الميت حول محيط كومة النفايات. 

 بالإضافة إلى تغذية الحديقة الفطرية بأطعمة العلف ، التي تتكون أساسًا من الأوراق ، فهي محمية من فطر الإسكوفوبسيس بإفرازات المضادات الحيوية من البكتيريا الشعاعية (جنس Pseudonocardia).  يعيش هذه البكتيريا معيشة تعاونية مع النمل في الغدد المشابية للنمل.  وهي البكتيريا الشعاعية هي المسؤولة عن إنتاج غالبية المضادات الحيوية في العالم اليوم.

 التطفل

 عندما يخرج النمل لجمع الأوراق ، يكون معرضًا لخطر الهجوم من قبل بعض أنواع الذباب الفريد ، وهي طفيليات تضع البيض في شقوق رؤوس النمل العامل.  في كثير من الأحيان ، يجلس النمل الصغير على نملة عاملة ويصد أي هجوم. 

 أيضًا ، يمكن أن ينمو النوع الخطأ من الفطريات أثناء الزراعة.  الإسكوفوبسيس ، فطر شديد الضراوة ، لديه القدرة على تدمير حديقة النمل ، حيث ينتقل أفقيًا.  نمي Escovopsis ، خلال تأسيس المستعمرة ، في 6.6٪ من المستعمرات.  ومع ذلك ، في المستعمرات التي يتراوح عمرها من عام إلى عامين ، كان  Escovopsis موجودا في حديقة الفطريات في 60٪ من المستعمرات.

 ومع ذلك ، فإن النمل القاطع للأوراق لديه العديد من الآليات التكيفية للتعرف على العدوى بواسطة Escovopsis والكائنات الدقيقة الأخرى ومكافحتها.  تعتمد أكثر السلوكيات المعروفة شيوعًا على تقليل العمال لعدد الجراثيم الفطرية عن طريق الاستمالة أو إزالة قطعة مصابة من حديقة الفطريات ورميها بعيدًا في مكب النفايات (الموصوف بإزالة الأعشاب الضارة).

 التفاعلات مع البشر 

 في بعض الأحيان يمكن أن يكون النمل القاطع للأوراق من الآفات الزراعية الخطيرة ، مما يؤدي إلى تدمير المحاصيل وإتلاف الطرق والأراضي الزراعية من خلال أنشطة صنع العش.  على سبيل المثال ، بعض أنواع النمل قادرة على التهام شجرة الحمضيات بأكملها في أقل من 24 ساعة.  كما أدى جمع النفايات من العش ووضعها فوق الشتلات أو حول المحاصيل إلى تأثير  مدمر على مدار 30 يومًا. 

إذا فحياة النمل قاطع الاوراق تعتمد على اربع عناصر وهي النمل نفسه بجميع مكوناته والنباتات التى يتغذي عليها والفطريات التى يزرعها والبكتيريا المضادة التى يحملها على جسده، ولذلك فهو نموذج لأكبر واقدم المزارع العضوية التى تعتمد على العمل والتعاون وتبادل المنفعة بين الكائنات الحية.

ا. د. محمد المليجي

عن Mohamed El Meleigi

Professor of Plant Pathology and Microbiology Worked in University Alexandria Egypt, North Dakota State University, University of Kentucky, Kansas State University, king Saud University, Qassim University

اقرأ ايضاً

لسعة الشمس

كيف تحدث لسعة الشمس للنباتات

اقدم اعتذاري لنباتى المنزلي الذي تركته عفوا في شرفة المنزل لوقت أطول من اللازم فاحترقت …

Leave a Reply