הערכת הפרודוקטיביות של מושבות של הצרעה החברתית (וספיסיאה) ומבוא אל שיטת הצרעה היפנית המסורתית.

כל המינים מחושבים לפתח אסטרטגיה אופטימלית להישרדות ורבייה בקרב מגוון רחב של אסטרטגיות אפשריות. בבחירה טבעית, אנשים עם תכונות כי למקסם את ההצלחה הרבייה של האדם ישאיר יותר צאצאים (וגנים) לדור הבא. לכן, מספר הצאצאים המיוצרים על ידי אדם יכול לשמש כאינדיקטור לכושר האבולוציוני היחסי של האדם. בהקשר אקולוגי נתון, השוואת מספר הצאצאים המיוצרים ביחס לאסטרטגיות התנהגותיות חלופיות יכול לעזור לחוקרים לחזות את האסטרטגיה הטובה ביותר עבור אופטימיזציה כושר¹.

לדבוראים החברתית (כגון צרעות, דבורים ונמלים) יש מערכת של שלושה מסלולים שונים, שהם עובדים (נקבות סטריליות), מלכות (גיאנס) וזכרים¹. רק מלכות חדשות (gynes) וזכרים נחשבים לקראת הכושר בדבוראים חברתי. הפקת העובדים אינה תורמת באופן ישיר לכושר מאז שהעובד עקר. מצד שני, מלכה שיכולה לייצר פרודוקטיביות מושבה גבוהה יותר (כגון מספר גבוה יותר של תאים מוחלטים או קן כבד יותר) נחשבת לכושר גבוה יותר בדבוראים החברתית, ללא קשר למספר מלכות וזכרים חדשים שיוצרו למעשה (ראו , לדוגמה,טיבבטס וריב² ומטיולה וסילי³). באופן כללי, קשה לספור בדיוק את מספר הצאצאים המיוצרים על ידי מושבה של דבוראים חברתית. למעשה, מלכות של חרקים חברתיים רבים חיים במשך יותר משנה אחת (למשל, מלכות נמלים נמלה יכול לחיות > 20 שנים⁴ ו מלכות הונאיבי יכול לחיות 8 שנים⁵). בנוסף, מלכה אחת עשויה לייצר אלפי צאצאים של הרבייה במהלך מספר שבועות או חודשים, גם במינים שנתיים של וספה כללי ואספולה^6,7,8. יתרה מזאת, תוחלת החיים של העובדים קצרה יותר מזו של מלכת אמם, והעובדים מתים לעתים קרובות מהקנים שלהם. מכאן, גם אם אפשר לספור במדויק את כל המבוגרים בקן בכל נקודה נתונה בזמן, הרוזן לא היה מתאר במדויק את מספר הצאצאים המיוצרים. לפיכך, מספר הצאצאים שיוצרו מוערך במידה רבה מגודל הקן, מספר העובדים בקן, או המשקל של הקן בנקודה נתונה בזמן^3,9,10. מספר תאי הזחל עלול לגרום להערכת יתר של ייצור הצאצאים כאשר תאים ריקים. אותה שיטה יכולה גם לגרום להערכה פוטנציאלית של הפקת הצאצאים מכיוון שמסרקים של תאים קטנים המכילים את העובדים, יכולים לייצר שניים או שלושה גדודים של זחלים^6,7,11.

המטרה הראשונה של עבודה זו היא לספק שיטה משופרת להערכת פרודוקטיביות הצרעה העמוד השדרה במונחים של מספר מבוגרים המיוצרים. Yamane ו Yamane הציעו כי הדרך הטובה ביותר להעריך את מספר הצאצאים המיוצרים על ידי המושבה היא לספור את המקוניה בקן¹². המקוניה היא הגלולה הצואה המורכבת מקוטיקולה, בטן, ותוכן בטן שזחל עוזב בתא שלו בעת הצגת (איור 1A). המספר הכולל של meconia המיוצר לכל מסרק מחושב על ידי הכפלת המספר הכולל של תאים הנמצאים במספר הממוצע של meconia לכל תא. יש לעתים קרובות שכבות מרובות של meconia בתא, וכל meconia מציין כי אדם בהצלחה התגלמות תא^6,11 (איור 1b). בעת הערכת המספר הממוצע של meconia לכל תא, אם מספר התאים שנבדקו קטן (גודל מדגם קטן), השגיאה הסטנדרטית (SE) מגדילה, וכתוצאה מכך, השגיאה עבור המספר הכולל של meconia לכל מסרק הופכת לגבוהה יותר מאשר אם גודל המדגם היה גדול יותר. ה-SE של הממוצע (SEM) הוא מדד של הפיזור של אמצעים לדוגמה סביב ממוצע האוכלוסיה. לכן, במחקר זה, אני מתמקד SEM של מספר של meconia לכל תא כדי להעריך את האוכלוסייה (מספר מבוגרים המיוצרים) מן הממוצע לדוגמה (המספר הממוצע של meconia לכל תא). מחקר זה מנסה לקבוע כמה דגימות נדרשות כדי לקבל שיעור SE של פחות מ 0.05 לכל תא. כדי לעשות זאת, סימולציה מספרית מבוצעת עם נתונים אמיתיים על מספר של meconia למסרק, כדי לקבוע את גודל המדגם המינימלי (עבור העובד והמלכה קומבס) צריך להעריך את הערך הזה במדויק בתוך SE המוגדר של 0.05.

שדרה מושבות צרעה לחיות ב קינים נסתרים (תת קרקעי או אווירי) מורכב מסרקים אופקיים מרובים, נבנה בסדרה מלמעלה למטה^6,7,11. הגודל הממוצע של התאים גדל מן הראשון (למעלה) למסרק האחרון (למטה). בתוך מסרקים התחתון, משמרת פתאומית בגודל התא הממוצע ניתן לראות. תאים רחבים אלה בנויים לפיתוח מלכות חדשות. מכאן, הערכה מדויקת יותר של פרודוקטיביות המושבה (כלומר, מספר האנשים המיוצרים) ניתן להשיג כאשר המספר הכולל של meconia בתאי העובד (תאים קטנים) והמלכה תאים (תאים גדולים) נחשבים. על מנת להעריך את הכושר ברמת המושבה, החוקרים יכולים להעריך את מספר מלכות המיוצר ולהתמקד המקוניה בתאי המלכה בלבד. באשר לזכרים הרבייה, הם מוגברים בתאי הפועלים או המלכה, תלוי במין. כך, ייתכן שיהיה קשה להעריך את הייצור הגברי של מושבה, למעט במינים שבהם לזכרים יש מידה שלישית, תא מיוחד¹³ (למשל, דוליכותיםולה אראריה).

המטרה השנייה של עבודה זו היא להציג טכניקה שימושית לאיתור מושבות צרעה בר השדרה בשדה ושתילת אותם לתוך תיבות מעבדה קן. למרות שחלק מהחוקרים משיגים קיני צרעות משיחות בקרת הדברה (כלומר, אנשים שמדווחים עליהם כמזיקים^14,15), שיטה זו אינה תמיד אפשרית או רצויה. החוקרים אולי יצטרכו לאסוף קנים באזורים פראי ומיושב שבו בקרי מזיקים לא פועלים, או לנהל את המחקר שלהם על ידי השגת באופן גמיש יותר קנים בזמנים ספציפיים. מעניין, אנשים המתגוררים באזורים ההרריים של מרכז יפן באופן מסורתי לאסוף והצרעות האחוריים (האספולהשיצ, אספולה פליוואז ואספולה דלקתית) למזון. לכן, האיסוף וטכניקות הגידול המלאכותי לצרעות אלה מפותחות היטב באותם אזורים¹⁷.

המאמר מסכם גם את השיטות המועסקות לגבי צרעות מאחורי האספולה . האורגניזם הניסיוני למחקר זה היה V. shidai, הצרעה החברתית, מקננת הקרקע להיות במערב אסיה ויפן. V. shidai בעל גודל המושבה הגדול ביותר בין כל הצרעות היפניות בעמוד השדרה, עם סך של 8,000 עד 12,000 תאים לכל הקן, עם מקסימום של 33,400 תאים^14,18. העובדים של V. shidai יש משקל רטוב ממוצע של 67.62 ± 9.56 mg. הזכרים בדרך כלל גדלו בתאי העובד; לעומת זאת, מלכות חדשות גדלו בנוי במיוחד, מלכה רחבה תאים¹⁴.

איור 1: Meconium בתא זחל. (א) חתך רוחב של מסרק של אספולה שידאי. Meconia מצוין על ידי חיצים אדומים. (ב) שתי מיווניה משכבות. כל חץ כחול מצביע על אחד המקוניום. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.