Recent behavioural and population genetic divergence of an invasive ant in a novel environment

Abstract

Aim Invasive species frequently exhibit high temporal and spatial variation in abundance. Although ecological aspects undoubtedly affect this variation, genetic factors may also play a part. The invasive unicolonial yellow crazy ant Anoplolepis gracilipes exhibits considerable variation in abundance throughout its extensive distribution in Australia's Northern Territory, where it was first detected in the 1980s. First, we aimed to determine whether A. gracilipes variation in abundance was associated with behavioural and genetic differentiation of the population and to determine whether one or more introductions occurred. Second, we investigated whether the A. gracilipes population was genetically and behaviourally heterogeneous to determine whether population divergence has occurred since introduction.Location Tropical monsoonal savanna in Arnhem Land, Northern Territory, Australia.Methods Ant abundances were assessed at 13 sites throughout the study region. We used mitochondrial DNA sequences and microsatellite molecular markers to determine population genetic structure, which we correlated with abundance. Behavioural differentiation was assayed using aggression trials and analysed together with genetic data to investigate population divergence. ResultsAlthough we found considerable variation in abundance, we found no association between population structure and differences in abundance. Our analyses suggest that A. gracilipes ants in Arnhem Land resulted from a single introduction. The population is not homogeneous, however, as aggression scores varied over both genetic and geographic distance. We also found a positive relationship between genetic and geographic distance.Main conclusions The variation in abundance in the Arnhem Land population of A. gracilipes is clearly not owing to invasion by ants from different sources. The genetic and behavioural differentiation we observed is suggestive of incipient genetic and behavioural divergence, which may be expected over time when an invasive species enters in a new environment.

Agresi intraspesifik dan waktu penemuan makanan pada semut invasif Anoplolepis gracilipes di Kebun Raya Bogor

“…Agresi A. gracilipes muncul pula pada individu dalam spesies yang sama dan dikenal dengan agresi intraspesifik. Agresi intraspesifik muncul akibat tidak dikenalnya individu A. gracilipes sebagai bagian dari koloni yang sama (Gruber et al 2012). Hal ini menjadikan batas koloni A. gracilipes sebagai wilayah dengan tingkat agresi tertinggi karena berpotensi untuk terjadinya pertemuan antar batas koloni.…”

“…Hal ini menunjukkan bahwa A. gracilipes memiliki sebaran koloni yang cukup luas dan ditemukan pada berbagai tipe habitat. Gruber et al (2012) menemukan bahwa A. gracilipes tersebar secara meluas pada wilayah Arnhem Land, Australia dan menempati sarang yang bervariasi serta wilayah dengan kepadatan populasi yang beragam. Semut ini memiliki karakter yang berbeda dengan beberapa spesies semut lain yang dapat membangun sarang sendiri.…”

“…Jenis makanan memberikan pengaruh terhadap komposisi hidrokarbon pada L. humile yang mungkin bertanggung jawab terhadap perubahan perilaku agresif yang dimiliki oleh semut-semut unikolonial (Buczkowski & Silverman 2006). Walaupun secara pasti belum ada kajian yang lebih dalam mengenai pengaruh makanan terhadap perilaku agresif A. gracilipes, namun aspek ekologi secara umum diyakini memberikan kontribusi dalam pengujian biologi dan agresi intraspesifik pada A. gracilipes (Gruber et al 2012). Secara umum, indeks mortalitas yang ditunjukkan berdasarkan hasil penelitian menjelaskan bahwa agresi yang terjadi cukup tinggi dengan rata-rata paling sedikit satu semut mati di akhir waktu pengujian.…”

“…Hal ini terjadi pada spesies invasif L. humile yang mengalami penurunan laju agresi karena hilangnya isyarat pengenalan terhadap sesama anggota koloninya (Gruber et al 2012). Fenomena ini diketahui sebagai mekanisme potensial terhadap evolusi unikolonial pada suatu spesies (Holway et al 1998).…”

“…Fenomena ini diketahui sebagai mekanisme potensial terhadap evolusi unikolonial pada suatu spesies (Holway et al 1998). Gruber et al (2012) menemukan bahwa adanya diskriminasi terhadap anggota sarang merupakan tahap awal dalam pembentukan populasi unikolonial. Potensi ini dapat terjadi karena adanya kemungkinan tolerasi atas pertukaran pekerja antar sarang (Steiner et A. gracilipes memiliki pola penemuan sumberdaya yang unik dimana beberapa semut pekerja dalam jumlah sedikit mulai mengeksplorasi suatu wilayah untuk menemukan sumberdaya.…”