Forskning av Texas A&M AgriLife Forskare vid Texas A&M Department of Entomology visade att en vanlig myrart genomgår fysiologiska och beteendemässiga förändringar i onaturliga miljöer.

"Konsekventa signaturer av urban anpassning i en infödd, urban inkräktare ant Tapinoma sittande," publicerad i Molecular Ecology, inkluderade arbete av huvudförfattaren Alexander Blumenfeld, en före detta forskarassistent; Ed Vargo, Ph.D., senior utredare och begåvad ordförande för urban och strukturell entomologi; Anjel Helms, Ph.D., en kemisk ekolog och biträdande professor; och Pierre-André Eyer, postdoktoral forskarassistent, alla vid institutionen för entomologi.

"Urbanisering är en växande livsmiljö runt om i världen, och det blir viktigare för organismer att utveckla sätt att leva när deras naturliga miljöer störs," sa Vargo. "Studier som denna tittar på viktiga frågor angående denna förändring, 'Kan de anpassa sig till stadsmiljöer och hur?'"

Miljön påverkar myrors beteendemässiga, kemiska förändringar

Studien fokuserade på Tapinoma sessile, en relativt liten myrart allmänt känd som husmyran eller sockermyran. Det är den vanligaste husinvaderande myran i hela USA

I sin inhemska miljö skapar husmyran små kolonier med enkla drottningar som vanligtvis finns under lövströ, stenar och stockar, sa Vargo. Men i förorts- och stadsmiljöer bygger dessa husmyror ständigt växande kolonier med flera drottningar runt konstgjorda strukturer som trottoarer, växtbehållare och landskapskompostering.

Vargo sa att studien ger ett brett spektrum av vetenskapliga tillämpningar relaterade till biologiska och beteendemässiga förändringar som stimuleras av miljöförhållanden i hela djurriket. Det kan också ge insikter om hur invasiva arter interagerar med miljöer som är nya för dem.

"Förändringen är mycket lik invasiva myror när de flyttar från sitt ursprungsområde till ett invasivt område," sa han. "Tanken är att bättre förstå detta syndrom hos en myrart som kan ta en liten, oansenlig koloni som sedan blir ett ekonomiskt och ekologiskt problem när skadliga kolonier blir större och större."

Svara på frågor om adaptiv evolution

Forskare använde en stor genetisk databas för att identifiera de kemiska och beteendemässiga förändringarna som påverkade myrornas sociala organisation, sa Vargo. De undersökte och jämförde populationsgenetik och avelsstruktur inom och mellan myror på flera urbana och ostörda naturliga platser inom deras utbredningsområde.

Luktande husmyror observerades och analyserades på naturliga och störda platser runt om i landet, inklusive Indiana, Arkansas, Colorado och Kalifornien.

Teamet analyserade myrans kemi, såsom kolväten, genetiska sammansättningar av kolonier och beteenden, såsom aggression mot familjemyror och utomstående myror, och fann skarpa skillnader baserade på miljön, sa Vargo.

Studien fann att husmyror i stads- och naturområden visade anpassningar som resulterade i genetisk koncentration. Vargo sa att husmyrdrottningar i deras naturliga livsmiljö vanligtvis lämnar kolonin de föddes i, flyger till en annan lämplig plats och försöker etablera en ny koloni. Drottningar i stadskolonier stannar i boet och expanderar kolonin istället för att lämna.

Som ett resultat var stadsdrottningar nära släkt och mindre aggressiva mot myror med genetisk släktskap. Beteendeanalyser visade att myror i superkolonier var aggressiva mot myror med extern genetik.

Dessutom var polydomösa kolonier, som är myrkolonier som är rumsligt separata men socialt anslutna, bara närvarande i urbana livsmiljöer, sa Vargo. Detta tyder på att husmyror bara skapar superkolonier i utvecklade områden. Myror från olika stadsområden delade vissa genetiska likheter, vilket tyder på att de anpassar sig till egenskaper som är vanliga i stadsmiljön.

Som ett nästa steg planerar forskare att jämföra stabila isotoper i myrorna för att titta på kostförändringar och hur de kan relatera till naturliga kontra urbana miljöer och möjliga bidragande faktorer som temperatur och urban värmeö-effekt.

Vargo sa att forskarna har hypoteser men ännu inga data som länkar hur och varför förändringar inträffade.

Forskningen initierades av Blumenfeld, som var doktorand i Vargos labb och nu är postdoktor vid Yale University. Han sa att han är intresserad av att svara på frågor relaterade till adaptiv evolution hos djur oavsett klassificering eller art, och om de är invasiva eller anpassar sig till störningar orsakade av människor, inklusive städer.

"Studien belyser urbaniseringens inflytande på den evolutionära kursen för arter," sa han. "Det är viktigt för oss att svara på frågor relaterade till adaptiv evolution, oavsett om det är en invasiv art eller en skogsart som anpassar sig till stadsmiljöer." + Utforska vidare

Tawny galna myrors konstiga genetik kan hjälpa dem att trivas i nya miljöer