Gamergate (fourmi) - Gamergate (ant)
A gamergate ( / ɡ æ m ər ˌ ɡ eɪ t / GAMM -ər-gayt ) est une Accouplé fourmi ouvrière qui peut se reproduire sexuellement, par exemple, pondre des œufs fécondés qui se développeront en tant que femelles. Dans la grande majorité des espèces de fourmis, les ouvrières sont stériles et les gamergates sont restreintes aux taxons où les ouvrières ont un réservoir de sperme fonctionnel (« spermathèque »). Chez certaines espèces, les gamergates se reproduisent en plus des reines ailées (généralement à la mort de la fondatrice d'origine), tandis que chez d'autres espèces, la caste des reines a été complètement remplacée par les gamergates. Chez les espèces gamergate, toutes les ouvrières d'une colonie ont des potentiels de reproduction similaires, mais à la suite d'interactions physiques, une hiérarchie de dominance se forme et seule une ou quelques ouvrières de haut rang peuvent s'accoupler (généralement avec des mâles étrangers) et produire des œufs. Par la suite, cependant, l'agressivité n'est plus nécessaire car les gamergates sécrètent des signaux chimiques qui informent les autres ouvrières de leur statut reproducteur dans la colonie.
Selon les espèces, il peut y avoir un gamergate par colonie ( monogynie ) ou plusieurs gamergates ( polygyny ). La plupart des espèces gamergate ont des colonies avec quelques centaines d'ouvrières ou moins.
Étymologie
« Gamergate » dérive des mots grecs γάμος ( gámos ) et ἐργάτης ( ergátēs ) et signifie « travailleur marié ». Il a été inventé en 1983 par le généticien William Louis Brown et a été utilisé pour la première fois dans la littérature scientifique par les entomologistes Christian Peeters et Robin Crewe dans un article de 1984 publié dans Naturwissenschaften . La définition que l'on trouve généralement dans les dictionnaires entomologiques est « ouvrière accouplée et pondeuse » et est tirée du glossaire du livre de Bert Hölldobler et EO Wilson de 1990, Les fourmis .
La description
Il existe 100 à 200 espèces différentes dans lesquelles les gamergates se reproduisent (environ 1% de toutes les fourmis), dont la plupart appartiennent aux sous-familles ponéromorphes . Alors que les ouvrières (qui sont toutes des femelles) chez la plupart des espèces de fourmis sont morphologiquement incapables de stocker du sperme, chez les espèces gamergate, une ou plusieurs ouvrières s'accouplent et ont des ovaires actifs . La durée de vie est courte gamergate par rapport aux reines dans queenright colonies, mais gamergates peut être remplacé par d' autres travailleurs dominants dans la colonie sans risquer la survie de la colonie. L'investissement reproductif dans les femelles gamergate est ainsi optimisé car les gamergates non différenciées (c'est-à-dire les travailleuses inactives sur le plan de la reproduction) fonctionnent comme des travailleurs.
Structure de caste
Au sein des colonies de gamergate, toutes les ouvrières naissent viables sur le plan de la reproduction et sont donc des gamergates potentielles. Avant la différenciation en tant que gamergate, un travailleur dominant doit physiquement inhiber ses sœurs. Par exemple, dans le cas de Diacamma australe , la première femelle à devenir reproductivement active coupera les gemmes thoraciques de ses sœurs, réduisant ainsi considérablement leur attrait sexuel. Dans d'autres genres, la domination persistante des femelles ouvrières par les gamergates via une agression physique garantit presque qu'elles ne produiront pas de progéniture mâle. Dans Diacamma nilgiri , les gamergates utilisent des interactions de dominance pour monopoliser la reproduction sans mutiler les sœurs ouvrières. Il en va de même pour Streblognathus peetersi , qui se livrent à des agressions non préjudiciables pour déterminer la dominance. Pour la plupart des espèces gamergate, le début de l'activité ovarienne élimine le besoin de dominer physiquement les ouvrières du nid. Au lieu de cela, des phéromones ou des produits chimiques de signalisation nouvellement produits garantissent que les travailleurs restent non reproducteurs. Bien que l'on ne sache pas dans quelle mesure ces produits chimiques agissent comme des phéromones ou comme des signaux, l'hypothèse de la signalisation peut être corroborée par la perte de l'inhibition de la reproduction des ouvrières à mesure que la gamergate vieillit et que sa fécondité diminue.
Les mécanismes de remplacement du gamergate varient selon les espèces monogynes et polygynes. Lorsqu'un gamergate meurt, il est généralement remplacé par un ancien travailleur soumis qui procède à l'accouplement et commence l'activité ovarienne. Un nouveau gamergate provient souvent d'une cohorte plus jeune . Par exemple, lorsque la reine fondatrice d'origine meurt dans une colonie de saltator Harpegnathos , les jeunes ouvrières commencent à se battre pour la domination et certaines deviennent les prochains reproducteurs. Étant donné que les ouvrières inactives sur le plan de la reproduction sont capables d'activer leurs ovaires après la mort du gamergate, certaines espèces de gamergate peuvent être considérées comme des éleveurs coopératifs plutôt que de véritables insectes eusociaux .
Dans les colonies avec à la fois des reines et des gamergates, ces dernières fonctionnent comme des reproducteurs secondaires. Les recherches sur les espèces d' Amblyoponinae ont montré qu'il existe une hiérarchie basée sur la fécondité parmi les gamergates. Dans Stigmatomma reclinatum , il a été constaté que les gamergates de rang supérieur avaient des ovocytes plus complètement développés que les gamergates de rang inférieur. Chez Streblognathus peetersi, seul le travailleur alpha s'accouple et devient le gamergate ; les jeunes travailleurs attendent une chance de se reproduire lorsque la gamergate actuelle présente une baisse de fécondité ou meurt. Les défis aux gamergates des travailleurs subordonnés sont risqués car le gamergate chez des espèces comme Dinoponera quadriceps peut marquer le challenger en frottant des produits chimiques spéciaux produits uniquement par le gamergate. Ces produits chimiques signalent aux autres travailleurs d'immobiliser le challenger en lui mordant les appendices et en l'immobilisant pendant quelques jours jusqu'à ce que ses niveaux hormonaux reviennent à la normale. Les travailleurs subordonnés jouent un rôle de police important dans la sélection des futurs gamergates et sont ainsi en mesure d'augmenter leur fitness indirect.
Variation de la structure sociale et écologie
Il y a beaucoup de variation dans la structure sociale des colonies de fourmis avec gamergates. Certaines espèces telles que Harpegnathos saltator , Pseudoneoponera tridentata , Gnamptogenys menadensis et Rhytidoponera Confusa ont ailé Alate caste reine, ainsi que gamergates. Les espèces sans reine avec seulement des gamergates et des ouvrières peuvent avoir une structure monogyne avec une seule gamergate ou elles peuvent avoir une structure polygyne avec plusieurs gamergates. Des exemples d'espèces monogynes sans reine comprennent Pachycondyla krugeri , P. sublaevis , Diacamma australe , D. rugosum , Dinoponera quadriceps , Platythyrea lamellosa et Streblognathus aethiopicus . Des exemples d'espèces polygynes sans reine comprennent Ophthalmopone berthoudi , O. hottentota et toutes les espèces connues sans reine de Rhytidoponera . Chez l' Ophthalmopone berthoudi sans reine , des mâles étrangers visitent des nids souterrains pour s'accoupler avec de jeunes ouvrières.
Sur le plan écologique, les espèces gamergate de différentes tribus et genres ont souvent tendance à partager certaines caractéristiques. De nombreuses espèces de gamergate sont des butineuses généralistes solitaires vivant dans des environnements arides . Semblable aux espèces à reines ergatoïdes , l'évolution de la reproduction des gamers est supposée être associée à un passage à la fission coloniale . Les myrmécologues Christian Peeters et Fuminori Ito ont également suggéré que « l'évolution de la reproduction gamergate semble fortement associée aux avantages adaptatifs de la polygynie secondaire (par exemple, une augmentation de la durée de vie de la colonie et de l'héritage des ressources), et c'est l'option préférée chez les espèces ayant des travailleurs capables de stocker le sperme. ."
Litige de classement
L'utilité de « gamergate » comme désignation morphologique n'est pas sans critiques. Dans le domaine de la myrmécologie , la question est de savoir si la caste doit être définie principalement par le rôle reproducteur ou par la morphologie physique. Notamment, Alfred Buschinger a fait valoir que le terme « ouvrière » devrait être appliqué uniquement aux fourmis qui composent la caste non reproductive et « reine » ne devrait être appliqué qu'aux fourmis femelles reproductibles, quelle que soit leur apparence physique. Hölldobler et Wilson suggèrent que les deux positions peuvent être résolues sémantiquement et que l'approche la plus fructueuse serait de garder la classification "un peu lâche, incorporant soit l'anatomie soit les rôles d'une manière qui maximise la commodité, la précision et la clarté de l'expression".
Genres avec gamergates
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