In Ameisensozietäten treten häufig Konflikte um die Reproduktion auf. Um dabei das soziale Verhalten der beteiligten Individuen und die Koloniestruktur zu verstehen ist es wichtig, die Verwandtschaftsstruktur innerhalb der Kolonien zu kennen. Diese wird durch die Paarungshäufigkeit der Königinnen, die Anzahl der Königinnen im Nest, deren Verwandtschaftsgrad zueinander, sowie der Aufteilung der Reproduktion zwischen ihnen bestimmt. Bei Pachycondyla villosa wurden durch die genetische Analyse dieser Faktoren mittels Multilokus-DNA- Fingerprinting das Paarungssystem und die Koloniestruktur genauer untersucht. Die Bestimmung der Paarungshäufigkeit ergab, daß sich P. villosa-Königinnen nur einmal paaren. Befanden sich mehrere Königinnen in einem Nest, so waren sie nicht miteinander verwandt und die Reproduktion war gleichmäßig zwischen ihnen aufgeteilt. Im Gegensatz zu den polygynen Kolonien von P. villosa traten in königinlosen Arbeiterinnengruppen zwischen den assoziierten Tieren heftige Konflikte um die Reproduktion auf. Diese führten zur Etablierung linearer Dominanzhierarchien und die Alpha-Tiere waren bei der Produktion von Männchen am erfolgreichsten. Betreuer Hölldobler, Berthold; Prof. Dr. Gutachter Hölldobler, Berthold; Prof. Dr. Gutachter Heinze, Jürgen; Prof. Dr. / In ant societies there are often conflicts over reproduction. Therefore, to understand the social behavior and the structure of the colony, it is essential to know the kin structure within the colonies. Kin structure is affected by the mating frequency of queens, the number and relatedness of queens and the allocation of reproduction between them. In Pachycondyla villosa, the mating system and the colony structure was determined by analyzing these factores genetically with multilocus DNA fingerprinting. The examination of the mating frequency showed, that queens of P. villosa only mate once. In the presence of more than one queen in the nest, the associated queens were not related and reproduction was evenly shared. In contrast to the polygynous colonies overt conflicts over reproduction occured in queenless worker groups of P. villosa. By that linear dominance hierarchies were established and the alpha-workers were most successful in producing males.

Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Diss., 2007

Cohesiveness between members of a social unit is a defining characteristic of animal social organization. Dispersed social organizations, where members of a social unit spend the main part of their activity period apart, have only recently been distinguished from cohesive social organizations and are still poorly understood with respect to their ecological basis and reproductive consequences. The general goal of this dissertation was to study the three components of the social system of fork-marked lemurs (Phaner furcifer), a small nocturnal primate from Madagascar living in dispersed pairs. First, I characterise their social organization, focusing on behavioural mechanisms of cohesion between pair partners. Second, through application of van Schaik's ecological model, I investigate predictions about the ecological basis of female intra-sexual avoidance, male-female social relationships and the determinants of differential female reproductive success. Finally, I analyse behavioural and genetic aspects of the mating system to test a recent hypothesis that proposes high extra-pair paternity in dispersed primate pairs resulting from constraints on male mate guarding. The study was conducted in Kirindy Forest in Madagascar between September 1998 and April 2001 during three field seasons for a total of 20 months. During more than 1400 hours of focal animal protocols, I sampled year-round data on space use, feeding ecology, time budgets, and social behaviour of all adults and three subadults of 8 families, complemented by simultaneous focal follows of both pair partners, year-round information on sleeping site use, measures on food abundance in each territory, morphological measurements, and DNA-microsatellite data for seven newly discovered polymorphic loci. Across eight social units and three breeding seasons, pairs were the prevailing grouping pattern (18 of 21 family years). Most pairs were stable for more than three mating seasons and used well defined stable territories. Although both pair partners used the same territory in a fairly similar fashion, average distance between pair partners was 100m, which was far considering that many territories measure only 200m in diameter. Pair partners spent only about 20% of activity time in less than 25m distance of each other and shared a sleeping site on average only every third day. Females were found to be dominant over their partner as well as over neighbouring males in all behavioural contexts. Most important food resources were exudates of a small number of tree species. Major food resources were distributed in small, defendable patches characterized by fast depletion and rapid renewal. In accordance with the ecological model, this led to strong within-group contest and scramble competition and weak between-group contest competition over food, as indicated by a positive dominance effect and a negative group size effect on female physical condition. Female reproductive success was determined mainly by family size. Paternity likelihood and exclusion analyses revealed that four out of seven offspring were most likely sired by an extra-pair male. Behaviour during the mating season implied that females as well as males take an active part in obtaining extra-pair copulations and that males try to guard their mates. Dispersed social organization in itself, i.e. low cohesion between pair partners, cannot explain high extra-pair paternity. I propose instead that several other factors common to most primates living in dispersed pairs constrain mate guarding and lead to high EPP. The ecological settings determine the mode of food competition and have shaped the social system of fork-marked lemurs in several ways. Intense within-group competition for food may have ultimately led to female intra-sexual avoidance and range exclusivity which represents an evolutionary precursor of pair-living. Although it remains elusive why females ultimately associated with single males, patterns of within-group contest competition for food explain why pair partners avoid each other during nocturnal activity. The limited number of food resources that is used in repetitive fashion and incomplete knowledge about the pair partners position explain why pair partners meet relatively often and why most encounters involve agonistic conflict. Rigid feeding itineraries characteristic of exudate feeders are likely to pose high costs to offspring dispersing to unfamiliar areas. Feeding ecology can, therefore, explain why parents tolerate delayed natal dispersal despite a negative effect on actual female reproductive success. In conclusion, the present study successfully applied existing socio-ecological theory to a new area of research, refined a recent evolutionary model and contributed important comparative data to our understanding of dispersed pairs in particular and primate and animal societies in general. / Disperse soziale Organisation, in der die Mitglieder einer sozialen Einheit den Großteil ihrer Aktivitätszeit allein verbringen, wurde erst kürzlich von kohäsiven sozialen Organisationsformern unterschieden und ist bisher im Hinblick auf ihre ökologische Basis und die reproduktiven Konsequenzen wenig verstanden. Mit der vorliegenden Arbeit wird zuerst die soziale Organisation des Gabelstreifenmakis (Phaner furcifer), eines kleinen, nachtaktiven madegassischen Primaten, mit Fokus auf den Verhaltensmechanismen der Kohäsion zwischen Paarpartnern charakterisiert. Im zweiten Teil untersuche ich Vorhersagen über ökologische Grundlagen von Meidung unter Weibchen, über soziale Beziehungen zwischen Männchen und Weibchen und Determinanten des differenziellen Reproduktionserfolges der Weibchen. Zuletzt analysiere ich Verhaltens- und genetische Aspekte des Paarungssystems. Damit wird eine neuere Hypothese getestet, die für disperse Paare eine hohe Rate von Vaterschaften außerhalb des Paares vorhersagt, welche auf Einschränkungen der Partnerbewachung zurückzuführen seien. Die Studie wurde zwischen September 1998 und April 2001 im Kirindy Wald in Madagaskar durchgeführt. In mehr als 1400 Stunden Fokustierprotokollen sammelte ich Informationen zur Raumnutzung, Nahrungsökologie, Zeitbudget und Sozialverhalten von allen Adulten und drei Subadulten aus 8 Familien im Jahresverlauf. Diese wurden durch simultane Beobachtung beider Paarpartner, Registrierung der Schlafbaumnutzung im Jahresverlauf, Messungen der Nahrungsverfügbarkeit im Territorium, morphologische Messungen und DNS-Mikrosatelliten Daten von sieben neu beschriebenen polymorphen Loci ergänzt. Über acht soziale Einheiten und drei Fortpflanzungszeiten hinweg waren Paare die vorherr-schende Gruppenstruktur (18 von 21 Familien-Jahren). Die meisten Paare waren über mehr als drei Paarunsgzeiten hinweg stabil und nutzten wohl definierte Territorien. Obwohl beide Paarpartner dieselben Territorien in sehr ähnlicher Weise nutzten, war der mittlere Abstand zwischen ihnen mit 100m, was etwa einem halben Territoriumsdurchmesser entspricht, sehr groß. Paarpartner verbrachten etwa 20% ihrer Aktivitätszeit in weniger als 25m Distanz zueinander und verbrachten etwa jeden dritten Tag in derselben Schlafhöhle. Weibchen waren in allen Verhaltenskontexten über alle Männchen dominant. Die Hauptnahrung waren Exsudate von einigen wenigen Baumarten. Die wichtigsten Ressourcen waren in kleinen, verteidigbaren Einheiten verteilt, die sich durch schnelle Erschöpfung und hohe Regenerationsrate auszeichneten. Entsprechend den Erwartungen des ökologischen Modells führte dies zu starker direkter und indirekter Konkurrenz innerhalb von Gruppen und zu schwacher direkter Konkurrenz zwischen Gruppen, was sich aus positiven Dominanz- und negativen Gruppengrößeneffekten auf die physische Kondition von Weibchen ablesen ließ. Weiblicher Reproduktionserfolg wurde hauptsächlich durch die Familiengröße bestimmt. Vaterschaftsausschluß und Vaterschaftswahrscheinlichkeitsanalysen zeigten, daß vier von sieben Jungtieren wahrscheinlich nicht von ihren sozialen Vätern gezeugt wurden. Das Verhalten während der Paarungszeit deutete darauf hin, daß sowohl Männchen als auch Weibchen eine aktive Rolle beim Zustandekommen von Paarungen außerhalb des Paares spielen, und daß Männchen versuchen ihre Partnerinnen zu bewachen. Disperse soziale Organisation allein kann die hohe Rate von Vaterschaften außerhalb des Paarbundes nicht erklären. Ich schlage statt dessen einige Faktoren vor, die den meisten Primaten gemein sind, die in dispersen Paaren leben, die Partnerbewachung erschweren und somit Vaterschaften außerhalb des Paarbundes erklären können. Die ökologischen Gegebenheiten beeinflussen den Modus der Nahrungskonkurrenz und haben das Sozialsystem des Gabelstreifenmakis in mehrfacher Hinsicht geformt. Intensive Konkurrenz innerhalb von Gruppen könnten ultimat zur Meidung unter Weibchen und exklusiven Streifgebieten geführt haben, was einen evolutionären Vorläufer für das Paarleben darstellt. Obwohl es ungeklärt bleiben muß, warum sich Weibchen ursprünglich mit einem Männchen zusammenschlossen, so können doch die Muster der Konkurrenz innerhalb vor Gruppen erklären, warum Paarpartner während nächtlicher Aktivität Nähe meiden. Die begrenzte Zahl von Nahrungsressourcen und deren wiederholte Nutzung, sowie unvollständige Information über den Aufenthaltsort des Paarpartners, können erklären, warum Paarpartner sich relativ häufig treffen und warum die meisten Begegnungen zu agonistischen Auseinandersetzungen führen. Nachwuchs, der in unbekannte Areale auswandert, muß wahrscheinlich hohe Kosten in Kauf nehmen, weil Exsudatkonsumenten typischerweise ein sehr strenges Nutzungsmuster von Nahrungsressourcen aufweisen. Die Nahrungsökologie kann also erklären, warum Elterntiere ihren erwachsenen Nachwuchs im Territorium dulden, obwohl dies einen negativen Effekt auf den aktuellen Reproduktionserfolg der Weibchen hat.

Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2009

Tierärztl. Hochsch., Diss., 2004--Hannover.

Universiẗat, Diss., 2001--Kiel.

The number of males in animal groups is an essential determinant of male and female reproductive strategies. Females may benefit from living with several males, whereas males generally strive to monopolize a group of females. Due to male intrasexual competition, the sex ratio of groups of anthropoid primates is generally female-biased. Gregarious Malagasy lemurs deviate from theoretical expectations derived from sexual selection theory and from patterns found among anthropoids because they live in relatively small groups with an even or male-biased adult sex ratio and lack sexual dimorphism. The aim of this thesis was to investigate sex-specific reproductive strategies relating to the unusual group composition of redfronted lemurs (Eulemur fulvus rufus) by combining behavioral, demographic and endocrinological data. In the first of a set of four studies I investigated the applicability of non-invasive endocrine measurements for monitoring ovarian function in wild redfronted lemur females in order to evaluate the degree of estrus synchrony. Further, I tested the prediction that males living in multi-male groups rely on indirect mechanisms of intrasexual competition, such as physiological suppression of testicular function. Several possible benefits gained from living with many males have been proposed and the hypothesis that additional males improve social thermoregulation was tested in the third study. Finally, I examined the proximate determinants of the unusual sex ratio within groups, the variation in the adult sex ratio as well as possible social benefits of the high number of males for both sexes. The study was conducted in Kirindy Forest, Madagascar, between April 1999 and July 2000. I recorded >3000 hours of focal animal data on social and sexual behavior of all adult members of five groups. Additionally, >2200 fecal samples of males and females were collected for subsequent hormone analysis using enzymeimmunoassay (EIA). Further, I analyzed demographic data from seven Eulemur fulvus rufus groups collected between 1996 and 2002. The analyses of fecal estrogen and progestogen excretion in wild and captive females revealed that monitoring ovarian function is principally possible in redfronted lemurs, as demonstrated by the analysis of samples from captive females. Characterization of ovarian cycles in wild females, however, was not possible, because of a high day-to-day variability in excreted hormones. Nevertheless, the study provided reliable information on gestation and cycle length as well as endocrine changes associated with gestation. Additionally, I established a method for prenatal sex determination using maternal fecal samples collected during late gestation. The excretion pattern of androgens in samples of males revealed no differences between dominant and subordinate males, indicating that dominant males did not suppress the endocrine function of subordinate rivals. High frequencies of matings in combination with large testes size suggest that male reproductive competition relies at least partly on sperm competition. Females did not benefit from the high number of males in their groups in terms of improved thermoregulation because surplus males did not participate frequently in huddling groups with females. Analysis of the demographic data revealed that birth and mortality rates were not sex-biased and that males migrated considerably more frequently than females, providing no proximate explanation for the unusual sex ratio. Females in this study may proximately regulate group composition by synchronizing their fertile periods, which were inferred indirectly from the temporal distribution of births within groups. Both males and females benefit from the high number of co-resident males because reduced male group size seemed to be the main predictor of take-over rate, and thus, infanticide risk. The results of these studies suggest that certain life history traits (fast maturation, short inter-birth intervals) may ultimately determine the high number of males and the lack of single-male groups seen in redfronted lemurs. An accelerated male life history may facilitate joint group transfers and take-overs of male coalitions without a transitional time outside bisexual groups. Because males and females both benefit from a high number of males the conflict of interests between the sexes is considerably defused. / Die Anzahl adulter Männchen innerhalb einer Gruppe von Tieren stellt eine wesentliche Determinante männlicher und weiblicher Reproduktionsstrategien dar. Weibchen profitieren in der Regel davon, wenn mehrere Mänchen in ihrer Gruppe leben, während Männchen bestrebt sein sollten, eine Gruppe von Weibchen zu monopolisieren. Aufgrund intrasexueller Konkurrenz unter Männchen ist das Geschlechterverhältnis in Gruppen anthropoider Primaten zugunsten der Weibchen verschoben. Gruppenlebende madegassische Lemuren weichen von den aus der Sexuellen Selektionstheorie hergeleiteten Erwartungen, sowie von den bei anthropoiden Primaten beobachteten Mustern ab. Sie leben in relativ kleinen Gruppen mit einem ausgeglichenen oder zugunsten der Männchen verschobenen Geschlechterverhältnis und zeigen keinen Sexualdimorphismus. Ziel dieser Studie war die Untersuchung geschlechtsspezifischer Reproduktionsstrategien im Zusammenhang mit der ungewöhnlichen Gruppenzusammensetzung von Rotstirnmakis (Eulemur fulvus rufus) durch eine Kombination von Verhaltensbeobachtungen mit endokrinologischen und demographischen Daten. In der ersten von vier Teilstudien untersuchte ich, ob die ovarielle Funktion mittels non-invasiver Hormonmessungen aufgezeichnet werden kann. Damit sollte der Grad an Östrussynchronisation analysiert werden. Anschließend überprüfte ich die Vorhersage, daß Männchen in Mehrmännchengruppen indirekt konkurrieren, indem sie z. B. die testikuläre Funktion ihrer Rivalen physiologisch unterdrücken. Es wurden mehrere mögliche Vorteile des Lebens mit mehreren Männchen vorgeschlagen und im dritten Teil dieser Arbeit wurde die Hypothese getestet, daß zusätzliche Männchen die soziale Thermoregulation verbessern. Schließlich untersuchte ich die proximaten Determinanten des ungewöhnlichen Geschlechterverhältnisses, die Variation im Adultgeschlechterverhältnis sowie mögliche soziale Vorteile der hohen Männchenzahl für beide Geschlechter. Die Untersuchung wurde zwischen April 1999 und Juli 2000 im Kirindy Wald in Madagaskar durchgeführt. Ich sammelte über 3000 Stunden Fokustierbeobachtungen zum Sozial- und Sexualverhalten aller adulter Tiere aus fünf Gruppen. Zusätzlich wurden über 2200 Kotproben von Männchen und Weibchen zur anschließenden Hormonanalyse mittels Enzymimmunoassays (EIA) gesammelt. Schließlich analysierte ich demographischen Daten, die von sieben Rotstirnmakigruppen zwischen 1996 und 2002 erhoben wurden. Die Analyse der Östrogen und Gestagenexkretion von Weibchen aus dem Zoo zeigte, daß die Aufzeichnung ovarieller Funktion bei Rotstirnmakis prinzipiell möglich ist. Die Charakterisierung ovarieller Zyklen anhand der Proben aus dem Freiland war jedoch nicht möglich, da die Hormonkonzentration einer starken Tag-zu-Tag Schwankung unterworfen war. Nichtsdestoweniger lieferte die Studie zuverlässige Informationen zu Gestations- und Zykluslänge sowie zu endokrinologischen Veränderungen während der Schwangerschaft. Dadurch konnte ich eine Methode zur pränatalen Geschlechtsbestimmung durch die Analyse maternaler Kotproben entwickeln. Proben von dominante und subordinate Männchen unterschieden sich nicht in ihrer Androgenkonzentration, was darauf hinweist, daß dominante Männchen ihre Rivalen nicht physiologisch unterdrückten. Die Kombination aus häufigen Paarungen und großen Hoden könnte als Hinweis darauf gewertet werden, daß indirekte männliche Konkurrenz auf der Ebene der Spermien stattfindet. Weibchen profitierten nicht von der hohen Zahl an Männchen in Form verbesserter Thermoregulation, da die zusätzlichen Männchen die Ruhephasen nicht häufig im Körperkontakt mit Weibchen verbrachten. Die Analyse der demographischen Daten bot keine proximate Erklärung für das ungewöhnliche Geschlechterverhältnis. Die Geburts- und Mortalitätsrate war für beide Geschlechter gleich hoch und Männchen migrierten sehr viel häufiger als Weibchen. Durch Synchronisierung ihrer fertilen Phasen, die indirekt aus der Verteilung der Geburten berechnet wurden, beeinflußten Weibchen proximat die Gruppenzusammensetzung. Sowohl Männchen wie auch Weibchen profitierten von der großen Zahl Männchen in ihrer Gruppe, da eine geringe Männchenzahl der wesentliche Einflußfaktor für das Auftreten von Gruppenübernahmen, und folglich auch von Infantizid, war. Die Ergebnisse dieser Studien deuten an, daß bestimmte Lebenslaufparameter (schnelle Reifung, kurzes Intergeburtenintervall) ultimat die große Anzahl an Männchen und das Fehlen von Einmännchengruppen bei Rotstirnmakis bestimmen. Ein beschleunigter Lebenslauf bei Männchen könnte gemeinsame Migrationen und Gruppenübernahmen durch Koalitionen von Männchen ermöglichen, ohne daß Männchen die Kosten einer Übergangszeit außerhalb bisexueller Gruppen tragen müssen. Da beide Geschlechter Vorteile aus der großen Männchenzahl ziehen, wird der Interessenskonflikt zwischen den Geschlechtern im Hinblick auf die Gruppenzusammensetzung deutlich entschärft.

Thesis (doctoral)--Freie Universiẗat, Berlin, 2003.

Universiẗat, Diss., 2005--Jena.

Division of reproductive labour in societies represents a topic of interest in evolutionary biology at least since Darwin. The puzzle of how helpers can be selected for, in spite of their reduced fertility has found an explanation in the kin selection theory: workers can overcome the cost of helping and of forgiving direct reproduction by rearing sufficiently related individuals. However, in the Hymenoptera, little is known on the proximate mechanisms that regulate the division of labour in colonies. Our knowledge is based on several "primitive" ants from the subfamily Ponerinae and two highly eusocial Hymenoptera species. In the former, the dominance hierarchies allowing for the establishment of individuals as reproductives are well understood. In contrast, the pheromonal mechanisms that help maintain their reproductive status are not understood. Similarly in "higher" ants, pheromonal regulation mechanisms of worker reproduction by queens remain largely unknown. The aim of this study is to determine the modalities of production, distribution and action, as well as the identity of the queen pheromones affecting worker reproduction in the ant Myrmecia gulosa. This species belongs to the poorly studied subfamily Myrmeciinae, which is endemic to the Australian region. The subfamily represents, together with the Ponerinae, the most "primitive" ants: their morphology is close to that of the hypothetical ancestor of ants, and the specialisation of queens is weaker than that of "higher" ants. Simple regulation mechanisms were therefore expected to facilitate the investigation. The first step in this study was to characterise the morphological specialisation of queens and workers, and to determine the differences in reproductive potential associated with this specialisation. This study contributes to our understanding of the link between regulation of division of reproductive labour and social complexity. Furthermore, it will help shed light on the reproductive biology in the poorly known subfamily Myrmeciinae. Queens were recognised by workers on the basis of cuticular as well as gland extracts or products. What is the exact function of the multiple pheromones identified and how they interact remains to be determined. This could help understand why queen "signal" in a "primitive" ant with weakly specialised queens such as M. gulosa appears to be as complex as in highly eusocial species. Primer pheromones act on workers? physiology and have long-term effect. Whether workers of M. gulosa reproduce or not is determined by the detection of a queen pheromone of this type. Direct physical contact with the queen is necessary for workers to detect this pheromone. Thus, the colony size of M. gulosa is compatible with a simple system of pheromone perception by workers based on direct physical contact with the queen. When prevented from establishing physical contact with their queen, some workers start to reproduce and are policed by nestmates. The low volatility of the cuticular hydrocarbons (CHCs), their repartition over the entire cuticle and the existence of queen and worker specific CHC profiles suggest that these chemicals constitute a queen pheromone. Importance of HC versus non-HC compounds was confirmed by bioassaying purified fraction of both classes of chemicals. This study demonstrates for the first time that purified HCs indeed are at the basis of the recognition of reproductive status. This supports the idea that they are also at the basis of the recognition of queens by their workers. As CHCs profiles of workers and queens become similar with acquisition of reproductive status, they represent honest fertility markers. These markers could be used as signals of the presence of reproductives in the colonies, and represent the basis of the regulation of division of reproductive labour. / In der Evolutionsbiologie stellt die Arbeitsteilung in Sozietäten spätestens seit Darwin ein Interessensgebiet dar. Die Frage nach der Selektion von Helfern, trotz ihrer reduzierten Fruchtbarkeit, hat eine Erklärung in der Verwandenselektionstheorie gefunden: Arbeiterinnen können die Kosten des Helfens und eingeschränkter direkter Fortpflanzung überwinden, indem sie ausreichend verwandte Individuen aufziehen. Bei den Hymenopteren ist über die proximaten Mechanismen, welche die Arbeitsteilung in den Kolonien regulieren, allerdings nur wenig bekannt. Unser Wissen basiert auf den Ergebnissen von wenigen Untersuchungen an einigen "primitiven" Ameisen der Unterfamilie Ponerinae und zwei hochsozialen Hymenoptera-Arten. Bei "primitiven" Ameisenarten sind die Dominanzhierachien welche die Bildung von fortpflanzungsfähigen Individuen erlauben, gut untersucht. Im Gegensatz dazu sind die chemischen Signale, welche ihren reproduktiven Status aufrechterhalten, noch nicht aufgeklärt. Ebenso sind die pheromonellen Regulationsmechanismen der Arbeiterinnenreproduktion durch die Königin in "höherentwickelten" Ameisenarten weitgehend unbekannt. Das Ziel der Studie an Myrmecia gulosa war die Bestimmung der Modalitäten von Produktion, Verbreitung und Funktion der Königinpheromone, sowie Aufklärung ihrer stofflichen Zusammensetzung. Die untersuchte Art gehört zu den bisher wenig beachteten Myrmeciinae und kommt endemisch in Australien vor. Zusammen mit den Ponerinae weist diese Subfamilie die "primitivsten" Ameisenarten auf. Die Morphologie der Ameisen ist angelehnt an die der hypothetischen Vorfahren und ihre soziale Organisation ist weniger komplex als die "höherentwickelter" Arten. Es wurden daher einfache Mechanismen erwartet, die helfen sollten, die Regulation der reproduktiven Arbeitsteilung bei "primitiven" Ameisen mit einer morphologisch spezialisierten Königin zu verstehen. Der erste Teil der Studie sollte die morphologische Spezialisation der Königinnen und der Arbeiterinnen charakterisieren, bzw. den Unterschied im reproduktiven Potential, welcher mit dieser Spezialisierung verbunden ist, bestimmen. Die Untersuchung trägt zum Verständnis der Verknüpfungen zwischen Regulation der reproduktiven Arbeitsteilung und sozialer Komplexität bei. Überdies wird sie helfen, Licht auf die Fortpflanzungsbiologie der wenig bekannten Subfamilie der Myrmeciinae zu werfen. Königinen werden von den Arbeiterinnen aufgrund ihrer kutikulären sowie ihrer exokrinen Extrakte oder Produkte erkannt. Die exakte Funktion der multiplen Pheromone und wie sie interagieren muß noch untersucht werden. Allerdings könnte dies helfen zu verstehen, warum "Königinsignale" bei einer "primitiven" Ameise wie M. gulosa, mit einer wenig spezialisierten Königin, anscheinend komplexer sind, als in höheren eusozialen Arten. Primer-Pheromone wirken sich auf die Physiologie der Arbeiterinnen aus und haben einen Langzeiteffekt. Ob Arbeiterinnen von M. gulosa reproduzieren oder nicht, hängt von der Erkennung eines Königinpheromons dieser Art ab. Nur nach direktem physischen Kontakt mit ihrer Königin nehmen die Arbeiterinnen dieses Pheromon wahr. Daher paßt die Koloniegröße von M. gulosa zu dem einfachen System der Pheromonwahrnehmung basierend auf direktem physischen Kontakt zur Königin. Wenn physischer Kontakt zur Königin unterbunden wird, beginnen einige Arbeiterinnen mit der Reproduktion werden dann aber von Nestgenossen durch "Policing" davon abgehalten. Die geringe Flüchtigkeit von der Kutikuläre Kohlenwasserstoffe (KKW´s), ihre Verteilung über den ganzen Körper und die Existenz von königin- und arbeiterspezifischen KKW-Profilen deuten auf ihre Funktion als Königinpheromon hin. Um die Bedeutung der Komponenten zu unterstreichen, wurden KW-Fraktionen gegen Nicht-KW-Fraktionen in Biotests untersucht. Diese Studie demonstriert zum ersten Mal, dass die KW Fraktion tatsächlich die Basis zur Erkennung des reproduktiven Status bilden. Das unterstützt auch die Idee, dass sie als Grundlage für die Erkennung der Königin durch die Arbeiterinnen dienen. Die Kohlenwasserstoffprofile von Arbeiterinnen und Königin gleichen sich mit Erwerb des reproduktiven Status aneinander an. Sie könnten somit ein ehrliches Erkennungsmerkmal für Fruchtbarkeit darstellen. Diese Merkmale könnten als ehrliches Signal der Anwesenheit reproduktiver Individuen in der Kolonie benutzt werden und die Basis der Regulation der reproduktiven Arbeitsteilung darstellen.