The effect of social parasites, butterflies of the genus Maculinea and flies Microdon myrmicae, on host colony’s fitness.

Istnieje niewielka grupa myrmekofilnych motyli, których larwy rozwijają się w gnieździe mrówczym wykorzystując dostarczane przez gospodarza zasoby: pożywienie, schronienie lub opiekę. Jest to przykład zjawiska określanego, jako pasożytnictwo społeczne. Jedną z nierozwiązanych kwestii w ekologii pasożytów społecznych jest ich wpływ na dostosowanie kolonii gospodarzy. W niniejszej pracy zbadano populacje gospodarzy mrówki M. scabrinodis, która jest wykorzystywana przez kilka współwystępujących gatunków pasożytów społecznych takich jak motyle: M. teleius, M. alcon i muchówka M. myrmicae. Opracowanie powyższego zagadnienia wymagało przeprowadzenia zarówno prac w terenie jak i eksperymentów laboratoryjnych. W warunkach laboratoryjnych w gniazdach kontrolnych średnia liczba furażerek jest istotnie niższa w porównaniu do gniazd z larwami pasożytów społecznych; M. alcon i M. teleius. Analiza prawdopodobieństwa przeżycia dla poszczególnych zabiegów eksperymentalnych wykazała, iż robotnice w koloniach kontrolnych miały mniejsze prawdopodobieństwo przeżycia niż robotnice w koloniach z larwą modraszków. Na podstawie danych zebranych w terenie stwierdzono, iż wszystkie badane gatunki pasożytów społecznych obniżają całkowitą produkcję mrówczego potomstwa mierzoną, jako suma larw robotnic oraz form płciowych, obniżając dostosowanie mrówczej kolonii. Jednak z otrzymanych danych wynika, iż pasożyty społeczne nie obniżają liczby larw robotnic, czyli nie wpływają na obniżenie wzrostu kolonii. W przypadku produkcji poczwarek królowych analiza wykazała negatywny wpływ wszystkich badanych gatunków pasożytów społecznych na produkcję młodych królowych. Aczkolwiek największy, negatywny wpływ stwierdzono przy obecności larw M. teleius, który to pasożyt również negatywnie wpływał na produkcję samców. Szczególnie interesujący jest fakt, iż obecność M. alcon i M. myrmicae korelowała pozytywnie z tą cechą. Dane otrzymane w niniejszej pracy można również wykorzystać przy planowaniu przyszłych eksperymentów na pasożytach społecznych.

There is a small group of myrmecophilous butterflies, whose caterpillars develop in an ant nest, by using resources provided by their host: food, and care and shelter. It is an example of a phenomenon called social parasitism. One of still unresolved questions in ecology of social parasites is their effect on host colony’s fitness. In this study populations of an ant Myrmica scabrinodis, which is a host species for several coexisting species of social parasites like butterflies Maculinea teleius, Maculinea alcon and a hoverfly Microdon myrmicae, were analysed. To elaborate this issue both field and laboratory experiments were needed. In laboratory conditions mean forager number in control nests was significantly lower than in the case of nests infected with both M. alcon and M. teleius. While survival probability analysis have shown that workers in control nests had lower survival probability than those in nests infected each of Maculinea parasite species. Data obtained in field experiments have shown that all studied parasite species significantly reduce total production of ant brood, measured as the sum of larvae of both workers and sexuals, thus reducing fitness of an entire colony. However reduction of worker larvae alone, which is a measure of nest growth was not observed. While all of the studied parasite species was shown to have significant negative effect on production of young queens, observed effect was biggest in the case of M. teleius, which species also causes negative effects on male offspring production. It is particularly interesting in the light of a fact that presence of both M. alcon and M. myrmicae correlated positively with this trait. Data obtained in this study can be used in the process of planning future social parasite research.