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Klopfen und Kratzen als Alarmsignale bei westmalayischen Drüsenameisen (Hymenoptera: Formicidae: Dolichoderinae)

[Knocking and Scraping as Alarm Signals in Dolichoderinae Ants from the Malay Peninsula (Hymenoptera: Formicidae: Dolichoderinae)]

Rohe, Wolfgang; Rupprecht, Rainer

Entomologia Generalis Volume 25 Number 2 (2001), p. 81 - 96

22 references

published: Mar 1, 2001

DOI: 10.1127/entom.gen/25/2001/81

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ArtNo. ESP146002502003, Price: 17.60 €

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Kurzfassung

Von 7 untersuchten tropischen Drüsenameisen-Arten aus West-Malaysia zeigen 6 eine Substrat-Schallproduktion. Dolichoderus tuberifer Emery 1887 produziert keinen Substratschall. Es existieren 2 verschiedene Modi der Schallerzeugung. 5 Arten (Dolichoderus thoracicus (Smith 1860), burmanicus Bingham 1903, suicaticeps (Mayr 1870) und 2 weitere noch unbeschriebene Specie) kratzen mit ihren Mandibeln über ihre Laufunterlage. Die Verhaltensweise wurde mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera (500 Bilder pro Sekunde) analysiert. Die untersuchten Drüsenameisen wiederholten das dreifach gegliederte Signal bis zu 15 mal, meist 3-5 mal. Die Signalproduktion findet im Stehen statt. Die einzelne Elementlänge beträgt 0,04--0,14 s (temperaturabhängig). Die Pausendauer beträgt 0,22-0,36 s. Der Frequenzbereich reicht von 1-19,5 kHz. Die sechste Art (Dolichoderus patens (Mayr 1870)) klopft mit der Gaster-Spitze auf die Laufunterlage. Das ungegliederte Signal kann mehr als 30 mal wiederholt werden. Die Elementlänge beträgt 0,012-0,019 s (temperaturabhängig) und weist Pausen von 0,162-0,058 s auf. Der Frequenzbereich reicht von 0,5-22 kHz. Bei allen Arten erzeugten ausschließlich die Arbeiterinnen den Substratschall. Eine Beteiligung der Geschlechtstiere wurde nicht beobachtet. Bei D thoracicus und D patens konnten die unterschiedlichen Reaktionen auf die Signale näher untersucht werden. D thoracicus-Arbeiterinnen reagieren je nach Aktivitätszustand bei Signalperzeption mit einem Erstarren oder einer Steigerung ihrer Laufaktivität mit häufigem Richtungswechsel und erniedrigter Beißhemmung gegenüber optisch wahrnehmbaren und bewegten Objekten. Sind keine bewegten Objekte vorhanden, so wird ebenfalls gekratzt oder allgemeine Drohgebärden (z. B gespreizte Mandibeln) gezeigt. D patens-Arbeiterinnen bewegen sich nach Signalwahrnehmung langsam zum Nest hin. Sie zeigen keine erhöhte Laufaktivität mit häufigen Richtungswechseln bzw. eine herabgesetzte Beißhemmung. Bei geringer Erregung winken sie lediglich mit dem Gaster. Stärker erregt wird der Gaster auf die Laufunterlage geschlagen. Die Geschlechtstiere, die bei diesen Arten auch außerhalb des Nestes zu sehen sind, fliehen sofort ins Nestinnere. Die Bedeutung für den Beute- bzw Gefahrenalarm wird diskutiert. Die beobachteten Signale werden mit denen von in Mitteleuropa heimischen Roßameisen (Camponotus ligniperda (Latreille 1802) und C hercuieanus (Linnaeus 1758)) verglichen.

Abstract

The defence signaling and behaviour in Oolichoderinae ant species from the Malay Peninsula are observed in the field and brought home to the lab for measurements. The results are discussed in comparison with the corresponding behaviour in the European ants Camponotus ligniperda (Latreille 1802) and C herculeanus (Linnaeus 1758). 6 out of the 7 investigated tropical ant species from the Malay Peninsula were found to produce vibration signals with the exception of Dolichoderus tuberifer Emery 1887. The vibrations were generated in 2 different manners, namely by knocking and scraping. A high speed camera (500 pictures / s) was employed to scrutinise the production of the signals. To achieve the generation of vibrations 5 species (Dolichoderus thoracicus (Smith 1860), D burmanicus Bingham 1903, D sulcaticeps (Mayr 1870) and 2 non-described species) scratch over the ground using their mandibels whilst standing. The signals reveal a distinct pattern of three clearly distinguishable sequences and are characterised by a repetivity of 3-5 times in general. However, the signals can occur up to 15 times. One element of the signal lasts 0.04-0.14 s (depending on temperature). The time between the elements lasts 0.22-0.36 s. The frequency domain reveals a range from 1-19.5 kHz. In contrast, the sixth species (Dolichoderus patens (Mayr 1870)) uses its gaster to generate the signals. It hits the ground. It can move slowly during vibration production. The signal only lasts 0.012-0.019 s with breaks of 0.058-0.162 s accordingly. The signal is repeated up to 30 times and even more frequently in a few cases, with frequencies detected between 0.5-22 kHz. In general, only the workers of the various species seem to generate vibration signals, never the sexuals. Behavioural patterns were examined in D thoracicus and D patens. Workers of D thoracicus reacted in different ways depending on their level of excitement while perceiving the vibration signal. If excitement was low they froze, motionless. When more excited they also produced signals or increased their running speed manifoldly and showed a lower threshold of aggression towards visually perceivable moving objects. Threatening behaviour (i. e. straddling of the mandibles) was observed when objects were obscured. The behaviour takes place outside the nest. In contrast, the workers of D patens did neither move vividly nor reacted aggressively, but gravitated slowly towards the nest instead. At low excitement levels a waving of their gaster was recorded, whereas a knocking motion onto the ground could be observed when the ants were stimulated excessively. On perception of these signals the sexuals of either species were prompted swiftly to move into the nest.

Keywords

Dolichoderus thoracicus (Smith 1860)D burmanicus Bingham 1903D sulcaticeps (Mayr 1870)substrate-vibration signalscommunicationtropical rainforestcarton nest building