Summary
Polymorphic alates were found in several nests ofNasutitermes princeps (Desneux). In some colonies, besides normal alates, a high proportion of smaller, short-winged, but otherwise normally constituted imagoes were encountered. We called them microimagoes. They are precocious adults derived either from seemingly normal nymphs of the fourth instar or from a distinct category of nymphs, intermediate in size between N4 and N5. The precise origin of those nymphs is yet to be investigated. In the laboratory, short-winged alates were able to accomplish most phases of swarming, except flight, and to found a colony.
Polygyny occurred in 60 % of the wild colonies and was nearly always associated with polyandry. The kings/queens ratios oscillated around 1. Both forms of sexuals are equally able to assume reproduction. They actually share this function in certain nests. Nearly all monogynous societies contained a normal imaginal pair, whereas the majority of polygynous societies possessed microgynes. In total, microgynes were found in nearly half of the societies.
Within polygynous associations, all queens exhibit the same level of physogastry, whatever their morph. They probably acquired a reproductive status at the same time. A good negative correlation was found between queen size and number per colony, independently of the nest size, suggesting a progressive regulation in their number. In polygynous associations, the mean egg-laying rate is correlated to the mean queen size. As a rule, the total queen mass is higher in polygynous colonies than in monogynous ones and egg production is greater. The nests of polygynous societies reach greater sizes than those of monogynous societies.
The majority of microgynes were pseudimagoes (weakly pigmented imagoes) which differentiated in their parental colony. We suggest that inN. princeps two modes of colony reproduction occur: a long-range reproduction by swarming, leading to monogynous societies, and a short-range reproduction by budding, leading to polygynous societies. Secondary monogyny could also occur and some polygyny could be the result of the replacement of the primary pair.
The evolution of microimaginal reproductives through precocious differentiation of nymphs could be interpreted as the result of intracolonial competition amongst nymphs for reproductive status in a species in which reproductive status can occasionally be attained in the parental colony and in which swarming is not the only normal way of reproduction.
Resume
Des ailés polymorphes ont été trouvés dans plusieurs nids deNasutitermes princeps (Desneux). A côté d'ailés normaux, nous pouvons rencontrer dans certaines colonies une forte proportion d'imagos plus petits, à ailes courtes, mais normalement constitués par ailleurs. Nous les avons appelés micro-imagos. Ce sont des adultes précoces, dérivés soit de nymphes 4, soit d'une catégorie de nymphes intermédiaires, plus grandes que les N4 mais nettement plus petites que les N5. L'origine exacte de ces nymphes reste à établir. Au laboratoire, les imagos à ailes courtes sont capables d'accomplir la plupart des phases de l'essaimage, à l'exception du vol, et de fonder une nouvelle colonie.
Trois cinquièmes des colonies sauvages sont polygynes, et presque toutes celles-ci sont également polyandres. Le rapport rois/reines oscille autour de 1. Les sexués des deux formes sont également aptes à assurer la reproduction. Ils assument cette fonction conjointement dans certains nids. La quasi-totalité des nids monogynes possèdent des sexués normaux, tandis que la majorité des sociétés polygynes possèdent des reines micro-imaginales. Au total, celles-ci se rencontrent dans près de la moitié des sociétés.
Toutes les reines d'une société polygyne ont le même degré de physogastrie, qu'elles soient micro-imaginales ou normales et se sont donc probablement différenciées au même moment. Il existe une bonne corrélation négative entre le nombre de reines et leur taille, indépendamment de la taille du nid, ce qui suggère une régulation progressive du nombre de sexués. Dans les associations polygynes, le taux moyen de ponte est corrélé à la taille moyenne des reines. En règle générale, la masse totale de reines est plus grande dans les sociétés polygynes que dans les sociétés monogynes et la production d'œufs est plus grande. Les nids des sociétés polygynes atteignent des dimensions plus grandes que celles des sociétés monogynes.
La plupart des reines micro-imaginales sont des pseudimagos qui se sont différenciés dans leur société d'origine. Nous suggérons que chezN. princeps il existe deux modes de reproduction des sociétés: une reproduction à plus grande distance, par essaimage, conduisant à des sociétés monogynes et une reproduction à plus courte distance, par bouturage, conduisant à des sociétés polygynes. Cependant, la régulation du nombre de sexués peut conduire à une monogynie secondaire et des sociétés polygynes pourraient également résulter par apparition de sexués secondaires en remplacement des sexués primaires.
L'évolution d'une forme micro-imaginale de reproducteurs par différenciation précoce des nymphes pourrait s'interpréter comme le résultat d'une compétition intracoloniale entre nymphes pour le statut de reproducteurs chez une espèce où ce statut peut s'acquérir normalement dans la société d'origine et où l'essaimage n'est plus la seule forme de reproduction possible.
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References
Bathellier J., 1927. — Contribution à l'étude systématique et biologique des termites de l'Indochine.Faune des colonies françaises, 1, 121–365.
Bouillon A., Mathot G., 1964. — Observations sur l'écologie et le nid deCubitermes exiguus Mathot. Description de nymphes-soldats et d'un pseudimago. InEtudes sur les termites africains, A. Bouillon éd., Léopoldville, 215–230.
Coaton W.G.H., 1949. — Queen removal in termite control.Farming in South Africa, 24, 335–338.
Dietz H.F., Snyder T.E., 1923. — Biological notes on the termites of the Canal Zone and adjoining parts of the Republic of Panama.J. Agric. Res., Washington D.C.,26, 279–302.
Emerson A.E., 1925. — The termites of Kartabo, Bartica District, British Guiana.Zoologica, 6, 291–459.
Emerson A.E., 1938. — Termite nests. A study of the phylogeny of behavior.Ecol. Monogr., 8, 247–284.
Gay F.J., 1971. — The Termitinae (Isoptera) of temperate Australia.Aust. J. Zool., suppl. 3, 1–36.
Grassé P.P., 1949. — Ordre des Isoptères ou Termites. InTraité de Zoologie, Anatomie, Systématique, Biologie, P.P. Grassé éd., Masson, Paris, vol. IX, 408–544.
Grassé P.P., Noirot Ch., 1951. — La sociotomie: migration et fragmentation de la termitière chez lesAnoplotermes et lesTrinervitermes.Behaviour, 3, 146–166.
Harris W.V., 1958. — Colony formation in the Isoptera.Proc. Xth Intern. Congr. Entomol., Montréal, 1956,2, 435–439.
Hill G.F., 1932. — Australian termites (Isoptera). Biological notes and descriptions of new species.Proc. Roy. Soc. Victoria, 44, 134–154.
Hill G.F., 1942. — Termites (Isoptera) of the Australian Region. Commonwealth of Australia,C.S.I.R.O., Melbourne, 479 p., 24 pl.
Kaiser P., 1956. — Die Hormonalorgane der Termiten im Zusammenhang mit der Entstehung ihrer Kasten.Mitt. Hamburg Zool. Mus. Inst., 54, 129–178.
Noirot Ch., 1955. — Recherches sur le polymorphisme des termites supérieurs (Termitidae).Ann. Sc. Nat. Zool., 17, 399–595.
Noirot Ch., 1956. — Les sexués de remplacement chez les termites supérieurs (Termitidae).Ins. Soc., 3, 145–158.
Noirot Ch., 1969. — Formation of castes in the higher termites. InBiology of Termites, K. Krishna & F. Weesner eds., Academic Press, New York, vol. I, 311–350.
Nutting W.L., 1969. — Flight and colony foundation. InBiology of Termites, K. Krishna & F. Weesner eds., Academic Press, New York, vol. I, 233–282.
Ratcliffe E.N., Gay F.J., Greaves T., 1952. — Australian termites: the biology, recognition and economic importance of the common species.C.S.I.R.O., Melbourne, 124 p.
Roy-Noel J., 1974. — Contribution à la connaissance des reproducteurs de remplacement chez les termites supérieurs: observations surBellicositermes bellicosus (Macrotermitinae).C.R. Acad. Sci. Paris, 278, 481–482, 1 pl.
Sieber R., Darlington J.P.E.C., 1982. — Replacement of the royal pair inMacrotermes michaelseni.Ins. Sci. Application, 3, 39–42.
Siegel S., 1956. —Nonparametric Statistics: For the Behavioral Sciences. International Student Edition, McGraw-Hill, New York, XVII+312 p.
Skaife S.H., 1954. — Caste differentiation among termites.Trans. Roy. Soc. South Africa, 34, 345–353.
Thorne B.L., 1982. — Polygyny in termites: multiple primary queens in colonies ofNasutitermes corniger (Motschulsky) (Isoptera: Termitidae).Ins. Soc., 29, 102–117.
Thorne B.L., 1984. — Polygyny in the Neotropical termiteNasutitermes corniger: life history consequences of queen mutualism.Behav. Ecol. Sociobiol., 14, 117–136.
Thorne B.L., Noirot Ch., 1982. — Ergatoid reproductives inNasutitermes corniger (Motschulsky) (Isoptera: Termitidae).Int. J. Insect. Morphol. Embryol., 11, 213–226.
Watson J.A.L., Abbey H.M., The development of reproductives inNasutitermes exitiosus (Hill) (Isoptera: Termitidae).J. Aust. Ent. Soc.,16, 161–164.
Weyer F., 1930 a. — Uber Ersatzgeschlechtstiere bei Termiten.Z. Morphol. Okol. Tiere, 19, 364–380.
Weyer F., 1930 b. — Beobachtungen über die Entstehung neuer Kolonien bei tropischen Termiten.Zool. Jahrb. (Syst.), 60, 327–380.
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Laing Island Biological Station, Papua New Guinea, Contribution no 77.
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Roisin, Y., Pasteels, J.M. Imaginal polymorphism and polygyny in the Neo-Guinean termiteNasutitermes princeps (Desneux). Ins. Soc 32, 140–157 (1985). https://doi.org/10.1007/BF02224229
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02224229