Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stanford scientist uncovers the reproductive workings of a harvester ant dynasty

13.02.2013
For the first time, scientists have measured how successfully a queen ant establishes new colonies. The work by Stanford researchers revealed that the queen was still reproducing several decades after mating.
Ants are just about everywhere you look, and yet it's largely unknown how they manage to be so ubiquitous. Scientists have understood the carnal mechanism of ant reproduction, but until now have known little of how successful the daughters of a colony are when they attempt to found new colonies.

For the first time, Stanford biologists have been able to identify specific parent ants and their own children in wild ant colonies, making it possible to study reproduction trends.

And in a remarkable display of longevity, an original queen ant was found to be producing new ants several decades after mating, sending out daughter queens throughout her 20- to 30-year lifespan.

"Most animals produce offspring for a while, and then they enter a life stage where they don't," Gordon said. "These queen ants are mating once, storing that sperm in a special sac, keeping it alive and using it to fertilize eggs for another 25 years."

From an ecological viewpoint, an ant colony is much like a tree putting out seeds, with the potential to create new trees. An ant queen produces genetically identical worker ants that live in the same colony, and also produces sons, and daughter queens. The daughter queens, after mating, establish new colonies of their own.

Deborah Gordon, a biology professor at Stanford and a senior fellow at the Stanford Woods Institute for the Environment, has been studying a particular population of harvester ant colonies in southeastern Arizona for 28 years, meticulously recording when a new colony rises or an older one falls.

Gordon's group took the DNA fingerprint of each colony by analyzing a section of microsatellite, or "junk", DNA to identify which colonies were related. By pairing the genetic analysis with the long-term observations, Gordon was able to determine the original queen and colony, and the order in which the daughter queens and subsequent generations established new colonies.

The researchers also found that only about 25 percent of the colonies reproduce at all, and many of the daughter queens are not successful. The entire population – the study group consisted of about 300 colonies – relies on just a few queens to make most of the offspring year after year.

"We don't know whether all harvester ant populations always behave this way, or whether these trends hold true for all 11,000 ant species, because nobody has identified colony offspring before," Gordon said. "This gives us new insight on how ant populations change over time."

In general, ants play an important role in agriculture around the world, with some helping to disperse seeds while others eat herbivorous insects. Understanding how populations of ant colonies reproduce and expand, and the rate at which they do so, could be useful in managing invasive ant species, predicting crop yields and understanding the ecology of tropical forests.

"If you're trying to understand how a population grows – say, you are trying to keep a population of lions going – the first thing you need to know is how many lionesses you have, and how many cubs they have and can support per year," Gordon said. "For ecological purposes, it's very useful to be able to say how ant populations will grow. This is the first step toward understanding how to predict numbers of ant colonies."

The study was published Jan. 31 in the online version of the Journal of Animal Ecology.
Media Contact

Deborah Gordon, Biology: (650) 725-6364, dmgordon@stanford.edu

Bjorn Carey, Stanford News Service: (650) 725-1944, bccarey@stanford.edu

Bjorn Carey | EurekAlert!
Further information:
http://www.stanford.edu

Further reports about: DNA ant colonies ant species crop yield tropical forest

More articles from Ecology, The Environment and Conservation:

nachricht Analytical lamps monitor air pollution in cities
26.05.2015 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Nordic forests under pressure
26.05.2015 | International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA)

All articles from Ecology, The Environment and Conservation >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Szenario 2050: Ein Wurmloch in Big Apple

Andy ist Physiker und wohnt in New York. Obwohl er schon seit fünf Jahren im Big Apple arbeitet, ist ihm die Stadt immer noch fremd – zu laut, zu hektisch, zu schmutzig. Wie soll das in Zukunft weitergehen? Die Antwort erfährt er prompt – und am eigenen Leib.

„New York – die Stadt, die niemals schläft.“ Lieber Franky Boy Sinatra, ich bin ganz bei Dir. Schon 1977 hattest du mit deinem Song ganz recht. Einen wichtigen...

Im Focus: Auf der Suche nach Leben in ausserirdischen Ozeanen

Grosse Ehre für Nicolas Thomas von der Universität Bern: Der Forscher wurde zum Mitglied des Kamerateams der NASA-Mission «Europa Clipper» ernannt. Mit ihrer Hilfe soll die Frage beantwortet werden, ob es in den Ozeanen des Jupiter-Mondes «Europa» Leben gibt.

Gibt es Leben im All? Antworten auf diese Frage erhofft sich die US-Weltraumbehörde NASA von der Mission «Europa Clipper». Das Ziel der in der Planungsphase...

Im Focus: Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

Das Fraunhofer IWS Dresden hat ein neues Verfahren zum Schweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mit Hilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnte erstmals eine Schweißverbindung erzeugt werden, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus ist der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen ist diese Qualität nicht realisierbar.

Wegen der hervorragenden Gießbarkeit und der Möglichkeit einer komplexen Formgebung wird Aluminium-Druckguss im Automobilbau vielfältig genutzt, insbesondere...

Im Focus: Advance in regenerative medicine

The only professorship in Germany to date, one master's programme, one laboratory with worldwide unique equipment and the corresponding research results: The University of Würzburg is leading in the field of biofabrication.

Paul Dalton is presently the only professor of biofabrication in Germany. About a year ago, the Australian researcher relocated to the Würzburg department for...

Im Focus: Eine Bremse gegen epileptische Anfälle in Nervenzellen

In jedem Augenblick werden an Billiarden Synapsen unseres Gehirns chemische Signale erzeugt, die einzelnen Nervenzellen feuern dabei bis zu 1000 mal in der Sekunde. Wie ihnen diese Höchstleistung gelingt ohne dabei epileptische Anfälle zu erzeugen, haben Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin nun ein Stück weit aufgeklärt. Das Ergebnis könnte zu einem besseren Verständnis nicht nur der Epilepsie, sondern auch anderer neurologischer Erkrankungen wie der Alzheimerschen Krankheit beitragen.

Mit jedem elektrischen Impuls schüttet eine Nervenzelle Neurotransmitter in den synaptischen Spalt aus und trägt so das Signal weiter. Sie hält dafür einen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kaba Days in Bingen und Friedrichshafen: Ganzheitliche Sicherheit im Blick

27.05.2015 | Veranstaltungen

Stadtgesellschaft 2025 – Gemeinsam statt gegeneinander?!

27.05.2015 | Veranstaltungen

Schweigen ist Silber, Diskutieren ist Gold

26.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Datenleck in Apps bedroht Millionen von Nutzern

27.05.2015 | Informationstechnologie

Ergänzendes Behandlungsverfahren bei Brustkrebs: Haare bleiben trotz Chemotherapie

27.05.2015 | Medizin Gesundheit

Kompakte Elektronik für Motoren

27.05.2015 | Energie und Elektrotechnik