, Volume 37, Issue 3, pp 212-231

Studies on the south east Asian ant-plant associationCrematogaster borneensis/Macaranga: Adaptations of the ant partner

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Summary

C. borneensis (Myrmicinae) lives in close association with several myrmecophytic species of the South East Asian pioneer tree genusMacaranga (Euphorbiaceae). The ants are adapted to the plants so closely that they do not survive away from it. The only food they utilize is provided as food bodies by the plant and honeydew from specific scale insects kept inside the hollow internodes. The anatomy of the digestive tract is also adapted to life on the host plant: the crop is very small and can store only minute food quantities.

C. borneensis exclusively colonizes certainMacaranga species. Queens as well as workers are able to recognize their host plant species, probably by chemical cues. Colony founding queens swarm throughout the year, mostly during darkness. There is strong competition among queens for host plants. Queens do not carry scale insects on their nuptial flight. Worker ants are active day and night. Most of them patrol and collect food bodies on the younger parts of the host plant. An important characteristic is their cleaning behaviour, which results in removal of all foreign objects. Even though they are rather small, workers respond very aggressively to certain kinds of disturbance of the host plant. The ants attack most phytophagous insects and are especially effective in killing and removing small, softbodied herbivores (e.g. caterpillars). They do not possess a functional sting, but apply defensive secretion and—once biting an intruder—will not let go. Their effective alarm system results in a mass attack, which provides adequate defence for the colony and the host plant. A comparison with anotherCrematogaster species further illustrated the special adaptations ofC. borneensis to its host plant.

Zusammenfassung

C. borneensis (Myrmicinae) lebt in enger Gemeinschaft mit myrmekophytischen Arten der südostasiatischen PionierbaumgattungMacaranga (Euphorbiaceae). Die Ameise ist so eng an die Pflanze adaptiert, daß sie getrennt von ihr nicht lebensfähig ist. Die Nahrung beziehtC. borneensis in Form von Nährkörperchen ausschließlich von der Pflanze. Im Sproßachseninnern gehaltene spezifische Schildläuse bieten eine weitere Nahrungsquelle. Die Adaptationen erstrecken sich bis auf die Anatomie des Verdauungstraktes: Der Kropf ist sehr klein und kann nur geringe Nahrungsmengen speichern.

C. borneensis besiedelt spezifisch nurMacaranga-Pflanzen. Sowohl Königinnen als auch Arbeiterinnen sind in der Lage, die Wirtspflanze zu erkennen, wobei offenbar chemische Reize eine Rolle spielen. Die koloniegründenden Königinnen schwärmen das gesamte Jahr über, das Schwärmen erfolgt überwiegend während der Dunkelheit. Um die besiedlungsfähigenMacaranga-Pflanzen herrscht ein starker Konkurrenzdruck. Die beteiligten Schildlausarten sind spezifisch für die Assoziation. Sie werden nicht von der Königin beim Hochzeitsflug mitgenommen. Die Arbeiterinnen sind tag- und nachtaktiv. Die meisten Tiere halten sich im jüngsten Drittel der Pflanze auf, wo sie patrouillieren und Nährkörperchen sammeln. Mittels eines spezifischen Säuberungsverhaltens entfernen die Arbeiterinnen alle Fremdobjekte von der Pflanze.

Trotz ihrer geringen Größe attackieren die Ameisen eine Vielzahl phytophager Insekten und sind dabei besonders effektiv in der Abwehr kleiner, wenig sklerotisierter Tiere wie z.B. Raupen. Sie verfügen zwar nicht über einen funktionsfähigen Stachel, setzen aber wehrsekrete ein und beißen sich hartnäckig fest. Mit Hilfe eines effektiven Alarmierungssystems, das einen Massenangriff ermöglicht, gewährleisten sie eine Verteidigung ihrer Kolonien und damit gleichzeitig ihrer Wirtspflanze. Eine Vergleich mit einer anderenCrematogaster-Art demonstriert die besonderen Adaptationen vonC. borneensis an ihre Wirtspflanze.