Quantification and modification of worker size variation in the fire antSolenopsis invicta

SummarySolenopsis invicta workers display a slight polymorphism over a size range of head widths from 0.45 mm to 1.50 mm. Those measuring through 0.80 mm were designated small, through 1.00 mm, medium, and through 1.50 mm, large. Mature field colonies have small, medium, and large worker ratios of 45%, 42%, and 16% respectively. Queens founding colonies in the lab produced initial broods of minim workers, the smallest and only individuals a queen rears by herself. As colony populations grew, size classes of larger ants accumulated until after 7 months, ants with head widths ranging in size from 0.50–1.50 mm were produced. Size class distributions were skewed such that small, medium, and large ants made up 88%, 11% and 1% of the population, respectively. Newly mated queens were adopted into small (500 ants), medium (2000 ants), and large (15,000 ants) experimental colonies of field ants of three ranges of worker size variation (9 treatments). No effect of worker size variation on pupal production or pupal size was detected. The mean numbers and mean head width of pupae in their initial broods were: (1) greater than those of newly founded colonies (minims were lacking); and, (2) correlated to experimental colony size. Both pupal numbers and mean pupal size increased throughout the 4-month experiment even though worker number was kept constant.ZusammenfassungArbeiterinnen der AmeiseSolenopsis invicta zeigen einen mäßigen Polymorphismus mit einer Variation der Kopfbreite von 0.45 mm bis 1.50 mm. Arbeiterinnen bis 0.80 mm wurden als klein, bis 1.00 als mittel und bis 1.50 als groß bezeichnet. Erwachsene Kolonien bestehen durchschnittlich aus 45% kleinen 42% mittleren und 16% großen Ameisen. Königinnen, die im Labor Kolonien gründen, produzieren nur “Pygmäen» Arbeiterinnen in der ersten Brut, die kleinsten Arbeiterinnen im Leben der Kolonie. Wenn die Kolonien heranwachsen, erzeugen sie größere Ameisen, bis im Alter von 7 Monaten Kopfbreiten zwischen 0.50 und 1.50 mm erreicht werden. Die Größenverteilung waren dann stark asymmetrisch, so daß die Kolonien aus 88% kleinen, 11% mittleren und 1% großen Arbeiterinnen bestanden.Frischbegattete Königinnen wurden im Labor von kleinen (500 Ameisen), mittleren (2000) oder großen (15,000) Kolonien mit Arbeiterinnen jeweils einer der drei verschiedenen Größenklassen adoptiert (9 Gruppen). Die Variation der Arbeiteringröße hatte keinen Effekt auf die Zahl oder Größe der produzierten Arbeiterpuppen. Andererseits waren die Zahl und Kopfbreite der Puppen in den ersten Bruten im Durchschnitt 1) größer als die von neu gegründeten Kolonien (Pygmäen-Arbeiterinnen fehlten), und 2) positiv mit des Koloniegrösse korreliert. Puppenzahl und Größe wuchsen beide im Verlauf des 4-monatigen Experiments an, obwohl die Zahl der Arbeiterinnen konstant gehalten wurde.