Camponotus ligniperda

Brown-black Carpenter Ant

Gmachówka drzewotoczna

Rodzina \| Family:	Formicidae
Podrodzina \| Subfamily:	Formicinae
Plemię \| Tribe:	Camponotini
Rodzaj \| Genus:	*Camponotus*
Gatunek \| Species:	C. ligniperda

Camponotus ligniperda photo gallery

beautifully colored queen Camponotus ligniperda in side view on a black background with mirror image — Beautifully colored queen Camponotus ligniperda

beautifully colored queen Camponotus ligniperda with eggs in side view on a black background — Beautifully colored queen Camponotus ligniperda

Soldier Camponotus ligniperda on black background with mirror image, right side shot — Soldier Camponotus ligniperda

Soldier Camponotus ligniperda on black background with mirror image, left side shot — Soldier Camponotus ligniperda

queen Camponotus ligniperda on a black background with a mirror image taking care of the larvae, side shot from the right side — Queen Camponotus ligniperda taking care of the larvae

Camponotus ligniperda queen and worker caring for larvae, black background with mirror image — Camponotus ligniperda queen and worker caring for larvae

winged queen Camponotus ligniperda on black background with mirror image in side view — Winged queen Camponotus ligniperda

Angry soldier Camponotus ligniperda on a branch covered with moss — Angry soldier Camponotus ligniperda

Soldier Camponotus ligniperda on a dried oak leaf, right side view — Soldier Camponotus ligniperda

Soldier Camponotus ligniperda on a dry oak leaf, side view, left side — Soldier Camponotus ligniperda

Soldier Camponotus ligniperda on an oak leaf, oblique shot — Soldier Camponotus ligniperda

Winged Camponotus ligniperda queen holding an egg, side shot on white background — Winged queen Camponotus ligniperda

Beautifully colored Camponotus ligniperda queen on a white background, side view — Beautifully colored queen Camponotus ligniperda

Head of Queen Camponotus ligniperda close up on white background. The queen holds the egg in her jaws — Queen Camponotus ligniperda close up

Winged queen Camponotus ligniperda holding egg, top view on white background — Winged queen from above

Camponotus ligniperda major worker, side view, white background — soldier on the side

Camponotus ligniperda worker guarding a larva, side view on a white background — Camponotus ligniperda worker guarding the larva

Opis Camponotus ligniperda

1. Wstęp

Camponotus ligniperda (Latreille, 1802) czyli gmachówka drzewotoczna to gatunek dużej mrówki z podrodzaju Camponotus s. str.. Królowe tych gmachówek to największe mrówki jakie możemy spotkać w Europie. Z uwagi na wielkość oraz bardzo ładne ubarwienie, mrówki te spotyka się bardzo często w hodowlach i często wybierane są na pierwszą mrówkę w hodowli.

2. Występowanie

Camponotus ligniperda występuje w: Albanii, Andorze, Francji Niemczech, Liechtensteinie, Norwegii, Ukrainie, Turcji, Szwajcarii, Szwecji, Hiszpanii, Słowenii, Słowacji, Rosji, Rumunii, Mołdawii, Macedonii Północnej, Polsce, Holandii, Czarnogórze, Luksemburgu, Litwie, Łotwie, Grecji i na półwyspie iberyjskim. Zamieszkuje słoneczne lasy liściaste i mieszane, oraz murawy kserotermiczne (Rarchenko i in., 2004; Seifert, 2018)

3. Budowa gniazda

Gniazda tych mrówek są zbudowane zazwyczaj z części w martwym lub żywym pniu oraz dużej części podziemnej. Na terenach bez drzew mrowiska są całkowicie podziemne. C. ligniperda preferują drewno iglaste, ale są w stanie przegryźć się nawet przez dąb, u którego odległość między słojami wynosić może zaledwie 0.5mm. (Seifert, 2018)

4. Wygląd

Camponotus ligniperda to największy gatunek mrówki w Europie. Królowe mierzą ok. 18mm. Dla porównania, królowe jednych z najmniejszych polskich mrówek, Tetramorium atratulum (Schenck, 1852), mierzą nawet poniżej 3mm. Królowe europejskiego gatunku inkwilinistycznego pasożyta (tego typu pasożyty są całkowicie uzależnione od gospodarza, znanym powszechnie przykładem jest Strongylognathus testaceus (Schenck, 1852)), Plagiolepis xene (Stärcke, 1936), mierzą zaledwie ok. 1,5mm. Robotnice C. ligniperda są polimorficzne, standardowo mają jaśniejszą mesosomę od C. herculeanus (Linnaeus, 1758), oraz większą czerwoną plamkę na pierwszym tergicie gastra (Seifert, 2019).

5. Struktura kolonii

Kolonie C. ligniperda mogą być monoginiczne lub oligoginiczne, czyli w gnieździe występuje jedna lub kilka nietolerujących się królowych. Zjawisko to występuje także u Camponotus nicobarensis (Mayr, 1865), azjatyckiego gatunku Camponotus. Do powstawania gniazd oligoginicznych może dojść za sprawą przyjęcia królowych przez osieroconą kolonię, przyjęcia królowej w peryferyjnej części gniazda lub przez zamianę starej matki na nową.

Pleometrozja, czyli zjawisko powszechne u np. Lasius flavus (Fabricius, 1782), polegające na zakładaniu kolonii przez kilka królowych było obserwowane u C. ligniperda bardzo rzadko i zawsze kończyło się zabiciem lub wypędzeniem wszystkich królowych oprócz tej najsilniejszej (Gadau i in., 1998). Kolonia zakładana jest sposobem klasztornym, co oznacza, że królowa nie pobiera pokarmu aż do odchowania pierwszych robotnic, co zazwyczaj udaje się dopiero po zimie (Eidmann, 1926). Loty godowe tych mrówek przypadają na wiosnę, więc matka założycielka może nie pobierać pokarmu z zewnątrz przez prawie rok (Seifert, 2018).

6. Odżywianie

Camponotus ligniperda odżywiają się spadzią mszyc, które są hodowane i strzeżone przez robotnice. Potrafią napadać na orszaki Formica sanguinea (Latreille, 1798) transportujące ukradzione potomstwo, które dla gmachówek może posłużyć jako źródło białka. Zaobserwowano nacinanie kory drzew w celu pozyskania soków roślinnych (Seifert, 2018). W szczególnych przypadkach C. ligniperda mogą żerować prawie wyłącznie na innych mrówkach (Czechowski & Pisarski, 1988).

7. Behawior

Alarm C. ligniperda, wywoływany przez stukanie gastrami robotnic o podłoże jest łatwo słyszalny dla ludzkiego ucha. Mrówki te nie są terytorialne, ale bronią źródeł pożywienia i gniazda. Robotnice major odgrywają ważną rolę podczas jego obrony. Walczą z czułkami wysuniętymi do tyłu, napierając głową i siekając przeciwników żuwaczkami. Major C. ligniperda może zabić 3 robotnice Formica w 15sekund (Seifert 2018).

Mimo sowich rozmiarów często ulegają mniejszym mrówkom. Zaobserwowano sytuację, gdzie za robotnicą C. ligniperda, która niosła zdobycz, podążała robotnicą Lasius niger (Linnaeus, 1758). Gdy gmachówka odłożyła ładunek, aby wyczyścić czułki, mniejsza od niej hurtnica zabierała jej zdobycz spod żuwaczek i uciekała. Współpraca między osobnikami C. ligniperda jest na niskim poziomie. Podczas walki nie pomagają swoim siostrom będącym w niebezpieczeństwie (Czechowski & Pisarski, 1988).

8. Interakcje z człowiekiem

Mrówki gmachówki potrafią uprzykrzyć ludziom życie. Mogą niszczyć izolację budynków mieszkalnych lub osłabiać konstrukcje nośne (Mallis i Hedges, 1997). W stanie Waszyngton w USA koszty ich zwalczania w 1980 roku wyniosły 25 milionów dolarów (Aak i in. 2013). Także mogą wyrządzać szkody na plantacjach dębu przez nacinanie młodych sadzonek (Prell, 1926).

9. Hybrydyzacja

Hybrydyzacja wśród środkowoeuropejskich mrówek została stwierdzona do marca 2019 roku u 34 gatunków, w 25 różnych kombinacjach, w sześciu rodzajach (Pearson 1983; Seifert 1984; Fischer 1987: Douwes & Stille 1991; Seifert 1991; Seifert 1999; Seifert & Goropashnaya 2004; Pusch i in. 2006; Seifert 2006; Kulmuni i in. 2010; Bernasconi i in. 2010; Seifert i in. 2010; Steiner i in. 2010; Van der Have i in. 2011; Bagherian i in. 2012; Seifert 2013: Purcell i in. 2016). Jedną ze stwierdzonych hybryd były Camponotus herculeanus × ligniperda . Na terenach, gdzie występują oba gatunki współczynnik hybrydyzacji zdaje się nie przekraczać 1% (Seifert, 2019).

Description of Camponotus ligniperda

1. Introduction

Camponotus ligniperda (Latreille, 1802), also known as the brown-black carpenter ant, is a species of large ant from the subgenus Camponotus s. str.. The queens of these carpenter ants are the largest ants that can be found in Europe. Due to their size and very attractive coloration, these ants are very often encountered in ant-keeping and are frequently chosen as the first ant species for beginners in the hobby.

2. Distribution

Camponotus ligniperda is found in: Albania, Andorra, France, Germany, Liechtenstein, Norway, Ukraine, Turkey, Switzerland, Sweden, Spain, Slovenia, Slovakia, Russia, Romania, Moldova, North Macedonia, Poland, the Netherlands, Montenegro, Luxembourg, Lithuania, Latvia, Greece, and the Iberian Peninsula. It inhabits sunny deciduous and mixed forests, as well as xerothermic grasslands (Rarchenko et al., 2004; Seifert, 2018).

3. Construction of the nest

The nests of these ants are usually constructed partly in dead or living tree trunks and partly underground, with a large subterranean portion. In areas without trees, the ant colonies are entirely underground. C. ligniperda prefers coniferous wood, but they are capable of gnawing through even oak, where the distance between growth rings can be as little as 0.5mm. (Seifert, 2018)

4. Appearance

Camponotus ligniperda is the largest ant species in Europe. Queens measure about 18mm. For comparison, queens of one of the smallest Polish ant species, Tetramorium atratulum (Schenck, 1852), measure even less than 3mm. Queens of the European inquiline parasitic species (this type of parasite is completely dependent on the host, a commonly known example is Strongylognathus testaceus (Schenck, 1852)), Plagiolepis xene (Stärcke, 1936), measure only about 1.5mm. Workers of C. ligniperda are polymorphic, typically have a lighter mesosoma than C. herculeanus (Linnaeus, 1758), and a larger red spot on the first gastral tergite (Seifert, 2019).

5. Colony structure

Colonies of C. ligniperda can be monogynous or oligogynous, meaning that there is one or several mutually intolerant queens in the nest. This phenomenon also occurs in Camponotus nicobarensis (Mayr, 1865), an Asian species of Camponotus. Oligogynous nests can form through the adoption of queens by an orphaned colony, acceptance of a queen in the peripheral part of the nest, or by replacing an old mother with a new one.

Pleometrosis, a phenomenon common in species like Lasius flavus (Fabricius, 1782), where multiple queens found a colony together, has been observed very rarely in C. ligniperda and always ended with the killing or expulsion of all queens except the strongest one (Gadau et al., 1998). The colony is founded in a claustral manner, which means that the queen does not consume food until she has reared the first workers, which usually only succeeds after winter (Eidmann, 1926). The nuptial flights of these ants occur in spring, so the founding mother may not take in food from outside for almost a year (Seifert, 2018).

6. Nutrition

Camponotus ligniperda feed on the honeydew of aphids, which are cultivated and guarded by the worker ants. They are capable of attacking the processions of Formica sanguinea (Latreille, 1798) that are transporting stolen brood, which can serve as a source of protein for the carpenter ants. They have been observed cutting into tree bark to obtain plant sap (Seifert, 2018). In special cases, C. ligniperda may prey almost exclusively on other ants (Czechowski & Pisarski, 1988).

7. Behavior

The alarm of C. ligniperda, triggered by workers drumming their gasters on the ground, is easily audible to the human ear. These ants are not territorial, but they defend their food sources and nest. Major workers play an important role in nest defense. They fight with their antennae pulled back, pushing with their heads and slashing opponents with their mandibles. A C. ligniperda major can kill 3 Formica workers in 15 seconds (Seifert 2018).

Despite their size, they often fall victim to smaller ants. A situation was observed where a Lasius niger (Linnaeus, 1758) worker followed a C. ligniperda worker carrying prey. When the carpenter ant put down its load to clean its antennae, the smaller black garden ant would steal the prey from under its mandibles and escape. Cooperation between C. ligniperda individuals is at a low level. During fights, they do not help their sisters in danger (Czechowski & Pisarski, 1988).

8. Interactions with humans

Carpenter ants can make life difficult for humans. They can damage the insulation of residential buildings or weaken load-bearing structures (Mallis and Hedges, 1997). In the state of Washington, USA, the costs of controlling them in 1980 amounted to 25 million dollars (Aak et al., 2013). They can also cause damage to oak plantations by cutting young seedlings (Prell, 1926).

9. Hybridization

Hybridization among Central European ants was documented until March 2019 in 34 species, in 25 different combinations, across six genera (Pearson 1983; Seifert 1984; Fischer 1987; Douwes & Stille 1991; Seifert 1991; Seifert 1999; Seifert & Goropashnaya 2004; Pusch et al. 2006; Seifert 2006; Kulmuni et al. 2010; Bernasconi et al. 2010; Seifert et al. 2010; Steiner et al. 2010; Van der Have et al. 2011; Bagherian et al. 2012; Seifert 2013; Purcell et al. 2016). One of the identified hybrids was Camponotus herculeanus × ligniperda. In areas where both species occur, the hybridization rate seems not to exceed 1% (Seifert, 2019).

Bibliografia / References

AAK A, BIRKEMOE T, LINDSTEDT HH, EDGAR KS. 2013. Excavation of building insulation by carpenter ants (Camponotus ligniperda, Hymenoptera; Formicidae). Int. Pest Contr. 55(3):140-148.
Bagherian A, Münch W, Seifert B (2012) A first demonstration of interspecific hybridization in Myrmica ants by geometric morphometrics (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecol News 17:121–131.
Bernasconi C, Cherix D, Seifert B, Pamilo P (2010) Molecular taxonomy of the Formica rufa group (red wood ants) (Hymenoptera: Formicidae): a new cryptic species in the Swiss. Alps? Myrmecol News 14:37–47.
Czechowski, W., and Pisarski, B. (1988). Inter- and intraspecific competitive relations inCamponotus ligniperdus (Latr.) (Hymenoptera, Formicidae).Ann Zool. 41: 355–381.
Douwes P, Stille B (1991) Hybridization and variation in the Leptothorax tuberum group (Hymenoptera: Formicidae). Z Zool Syst Evol 29:165–175.
Eidmann H 1926: Die Koloniegründung der einheimi- schen Ameisenarten. – Zeitschrift für vergleichende Physiologie 3: 776-826.
Fischer K (1987) Karyotypuntersuchungen an selbständigen und sozialparasitischen Arten der Tribus Leptothoracini (Hymenoptera, Formicidae) im Hinblick auf ihre Verwandtschaftsbeziehungen. PhD thesis, Technische Hochschule Darmstadt Gadau, J., Gertsch, P., Heinze, J. i in. Oligoginia niepowiązanych królowych mrówki cieśli Camponotus ligniperdus . Behav Ecol Sociobiol 44 , 23–33 (1998).
Kulmuni J, Seifert B, Pamilo P (2010) Segregation distortion causes large-scale differences between male and female genomes in hybrid ants. PNAS 107(16):7371–7376.
Mallis, A. & Hedges, S. A. (1997) Handbook of pest control: the behaviour, life history, and control of household pests, pp. 1-1456.
Mallis Handbook & Technical Training Company, USA. Pearson B (1983) Hybridisation between Lasius niger and Lasius alienus. Insectes Soc 30:402–411.
Prell H 1926: Das Rätsel des Eichentriebschnittes. Cam- ponotus herculeanus als Eichenfeind. – Tharandter Forst- liches Jahrbuch 76: 49-62.
Purcell J, Zahnd S, Athanasiades A, Türler R, Chapuisat M, Brelsford A (2016) Ants exhibit asymmetric hybridization in a mosaic hybrid zone. Mol Ecol 25:4866–4874.
Pusch K, Heinze J, Foitzik S (2006) The influence of hybridization on the colony structure in the ant species Temnothorax nylanderi and T. crassispinus. Insectes Soc 53:439–445.
Radchenko,A. and Czechowska,W. and Czechowski,W., 20053039399, Polish, Bulletin, Poland, (No.169), Toruń, Klucze do Oznaczania Owadów Polski, (138 pp.), Polskie Towarzystwo Entomologiczne, Keys for identification of insects of Poland. Part XXIV – Hymenoptera. Notebook 63 – Ants – Formicidae.
Seifert B (1984) Nachweis einer im Freiland aufgetretenen Bastardierung von Leptothorax nigriceps Mayr und Leptothorax unifasciatus (Latr.) mittels einer multiplen Diskriminanzanalyse. Abh Ber Naturkundemus Görlitz 58/7:1–8.
Seifert B (1991) The phenotypes of the Formica rufa complex in East Germany. Abh Ber Naturkundemus Görlitz 65/1:1–27.
Seifert B (1999) Interspecific hybridisations in natural populations of ants by example of a regional fauna (Hymenoptera:Formicidae). Insectes Soc 46:45–52.
Seifert B (2006) Social cleptogamy in the ant subgenus Chthonolasius—survival as a minority. Abh Ber Naturkundemus Görlitz 77:251–276.
Seifert B (2013) Keynote—frequency and evolutionary significance of hybridization in ants. In: Schlick-Steiner BC, Arthofer W, Steiner FM (eds): Abstract book of the 5th Central European workshop of myrmecology, p. 41 (published by CEWM 2013 organising committee, Innsbruck, Austria).
Seifert B (2018) The ants of Central and North Europe. Lutra Verlags- und Vertriebsgesellschaft, Tauer Seifert, B. Hybridization in the European carpenter ants Camponotus herculeanus and C. ligniperda (Hymenoptera: Formicidae). Insect. Soc. 66, 365–374 (2019).
Seifert B, Goropashnaya A (2004) Ideal phenotypes and mismatching haplotypes—errors of mtDNA treeing in ants (Hymenoptera: Formicidae) detected by standardized morphometry. Org Divers Evol 4/4:295–305.
Seifert B, Kulmuni J, Pamilo P (2010) Independent hybrid populations of Formica polyctena × rufa wood ants (Hymenoptera: Formicidae) abound under conditions of forest fragmentation. Evol Ecol 24/5:1219–1237.
Steiner FM, Seifert B, Moder K, Schlick-Steiner BC (2010) A multisource solution for a complex problem in biodiversity research: description of the cryptic ant species Tetramorium alpestre sp. n. (Hymenoptera: Formicidae). Zool Anz 24/9:223–254.
Van der Have TM, Pedersen JS, Boomsma JJ (2011) Mating, hybridisation and introgression in Lasius ants (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecol News 15:109–115.
Czechowski W 1984: Tournaments and raids in Lasius niger (L) (Hymenoptera, Formicidae). – Annales Zoologici 38(2): 81-91.
Glaser F 1998: Die Ameisenfauna des Arzler Kalvarienberges bei Innsbruck (Tirol, Österreich). – Berichte des Naturwissenschaftlich-Medizinischen Vereines in Innsbruck 85: 257-286.
Pearson B 1983: Hybridisation between Lasius niger and Lasius alienus. – Insectes Sociaux 30: 402-411.
Seifert B 1991: Lasius platythorax n. sp., a widespread sibling species of Lasius niger. – Entomologia Generalis 16(1): 69-81.
Seifert B 2017: The ecology of Central European nonarboreal ants – 37 years of a broad-spectrum analysis under permanent taxonomic control. – Soil Organisms 89(1): 1-67.
Seifert B (2018) The ants of Central and North Europe. Lutra Verlags- und Vertriebsgesellschaft, Tauer Van der Have TM, Pedersen JS, Boomsma JJ 2011: Mating, hybridisation and introgression in Lasius ants (Hymenoptera: Formicidae). – Myrmecological News 15: 109- 115.