ABSTRACT
Invasive species have major impacts on biodiversity and are one of the primary causes of amphibian decline and extinction. Unlike other top ant invaders that negatively affect larger fauna via chemical defensive compounds, the Argentine ant (Linepithema humile) does not have a functional sting. Nonetheless, it deploys defensive compounds against competitors and adversaries. We estimated levels of ant aggression toward 3 native terrestrial amphibians by challenging juveniles in field ant trails and in lab ant foraging arenas. We measured the composition and quantities of toxin in L. humile by analyzing pygidial glands and whole-body contents. We examined the mechanisms of toxicity in juvenile amphibians by quantifying the toxin in amphibian tissues, searching for histological damages, and calculating toxic doses for each amphibian species. To determine the potential scope of the threat to amphibians, we used global databases to estimate the number, ranges, and conservation status of terrestrial amphibian species with ranges that overlap those of L. humile. Juvenile amphibians co-occurring spatially and temporally with L. humile die when they encounter L. humile on an ant trail. In the lab, when a juvenile amphibian came in contact with L. humile the ants reacted quickly to spray pygidial-gland venom onto the juveniles. Iridomyrmecin was the toxic compound in the spray. Following absorption, it accumulated in brain, kidney, and liver tissue. Toxic dose for amphibian was species dependent. Worldwide, an estimated 817 terrestrial amphibian species overlap in range with L. humile, and 6.2% of them are classified as threatened. Our findings highlight the high potential of L. humile venom to negatively affect amphibian juveniles and provide a basis for exploring the largely overlooked impacts this ant has in its wide invasive range.
Efectos del Veneno de la Hormiga Argentina sobre los Anfibios Terrestres Resumen Las especies invasoras tienen un impacto importante sobre la biodiversidad y son una de las causas principales del declive y extinción de los anfibios. A diferencia de otras hormigas super-invasoras que afectan negativamente a animales más grandes por medio de compuestos químicos de defensa, la hormiga argentina (Linepithema humile) no tiene unaguijón funcional. Sin embargo, esta hormiga despliega compuestos defensivos contra sus competidores y adversarios. Estimamos los niveles de agresión de las hormigas hacia tres anfibios terrestres nativos exponiendo a los anfibios juveniles en pistas de hormigas en el campo y en las arenas de forrajeo de las hormigas en el laboratorio. Medimos la composición y las cantidades de toxina que presenta L. humile por medio del análisis de las glándulas pigidiales y el contenido en el cuerpo completo. Examinamos los mecanismos de la toxicidad en los anfibios juveniles cuantificando la toxina en el tejido del anfibio, buscando daños histológicos y calculando las dosis tóxicas para cada especie de anfibio. Para determinar el alcance potencial de la amenaza para los anfibios usamos bases de datos mundiales para estimar el número, distribución y estado de conservación de las especies terrestres de anfibios con distribuciones que se solapan con la de L. humile. Los anfibios juveniles que co-ocurren temporal y espacialmente con L. humile mueren al encontrarse con esta especie de hormiga en sus pistas. En el laboratorio, cuando un anfibio juvenil entró en contacto con L. humile, las hormigas reaccionaron rápidamente rociando a estos juveniles con veneno proveniente de las glándulas pigidiales. La iridomyrmecina fue el compuesto tóxico que encontramos en las glándulas pigidiales. Después de ser absorbida por la piel del anfibio, se acumuló en el cerebro, los riñones y el hígado. La dosis tóxica para los anfibios depende de la especie. A nivel mundial, se estima que 817 especies de anfibios terrestres tienen una distribución que se solapa con la de L. humile, y el 6.2% de estas especies se encuentran clasificadas como amenazadas. Nuestros hallazgos resaltan el potencial alto del veneno de L. humile para tener efectos negativos sobre los anfibios juveniles y también proporcionan una base para la exploración de los impactos de esta hormiga en su amplio rango invasivo, los cuales generalmente son ignorados.