السيطرة البيولوجية بواسطة النمل: تحليل شامل عالمي للتفاعلات المعادية ضد الآفات
Ant-mediated biological control: a global meta-synthesis of antagonistic interactions against pests

شارك:
المجلة: Journal of Pest Science، المجلد: 99، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10340-025-01970-7
تاريخ النشر: 2026-01-08
المؤلف: Enrico Schifani وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم البيئة والسلوك للحشرات والعناكب

نظرة عامة

تقدم هذه القسم تحليل شامل لدور النمل في السيطرة البيولوجية، مع تسليط الضوء على تأثيراتهم البيئية الكبيرة والتوازن المعقد بين الخدمات والأضرار التي يقدمونها للأنشطة البشرية. استعرضت الدراسة 182 مقالة نشرت من 1953 إلى 2025، موثقة التفاعلات بين 134 نوعًا من النمل عبر 46 جنسًا و8 عائلات فرعية مع 155 نوعًا من الآفات من 126 جنسًا، و57 عائلة، و19 رتبة، بما في ذلك الحشرات، والعث، والثدييات، والأعشاب الضارة، والجراثيم الفطرية. أسفر ذلك عن تسجيل 328 تركيبة فريدة من النمل والآفات من 69 دولة، باستثناء القارة القطبية الجنوبية.

تشير النتائج إلى أن النمل يمكن أن يتحكم بفعالية في أعداد الآفات في البيئات الزراعية، غالبًا دون الحاجة إلى إدارة مستهدفة، على الرغم من أن مثل هذه الإدارة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على فعالية السيطرة البيولوجية لديهم. يناقش المؤلفون الأنواع المعنية، والسياقات والآليات لهذه التفاعلات المعادية، ويقترحون استراتيجيات لتعزيز الأدوار المفيدة للنمل في إدارة الآفات مع معالجة العيوب المحتملة المرتبطة بأنشطتهم. تم إتاحة البيانات للجمهور، منظمة في مجموعة بيانات توضح كل تفاعل بين النمل والآفات.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على الأهمية البيئية للنمل (Hymenoptera، Formicidae)، مع التأكيد على تفاعلاتهم مع الكائنات المختلفة وأدوارهم في البيئات الطبيعية والأنثروبوجينية. يساهم النمل في وظائف النظام البيئي مثل إثراء التربة، وإزالة البذور، والسيطرة البيولوجية على الآفات الحشرية، مع أدلة تاريخية على استخدامهم كعوامل للسيطرة البيولوجية تعود إلى عام 304 ميلادي. سلوكهم المفترس، وقدرتهم على التكيف، وقدرتهم على إدارة الموارد الغذائية تجعلهم فعالين في إدارة الآفات، على الرغم من أن علاقاتهم التبادلية مع الآفات المنتجة للعسل يمكن أن تعقد هذه التفاعلات.

تستعرض هذه القسم أيضًا الأدبيات الموجودة حول النمل في إدارة الآفات، مشيرة إلى التحليلات النوعية التي استكشفت تأثيراتهم المفيدة والضارة في السياقات الزراعية. حددت دراسات بارزة الأنواع الرئيسية من النمل وأدوارها، بينما بدأت المراجعات المنهجية في قياس توازن التكلفة والفائدة لأنشطة النمل. يقدم المؤلفون تحليلهم الشامل، الذي يشمل 182 مقالة – أكثر بكثير من المراجعات السابقة – بهدف توفير مجموعة بيانات شاملة حول السيطرة البيولوجية التي يتوسطها النمل، بما في ذلك الأنواع المعنية والسياقات التي يعملون فيها. تسعى هذه التحليل إلى تعزيز الفهم وإمكانية الوصول إلى البيانات المتعلقة بالنمل كعوامل للسيطرة البيولوجية.

الطرق

في هذه الدراسة، قام المؤلفون بإجراء مراجعة منهجية للأدبيات التي تركز على التفاعلات المعادية بين النمل وكائنات الآفات، مستخدمين كل من الملاحظات المخبرية والميدانية. تم تعريف الآفات على أنها كائنات تضر بشكل كبير بالأنشطة البشرية في البيئات الحضرية والزراعية أو الزراعة الحراجية. كانت معايير الإدراج للدراسات المختارة تتطلب تحديد النمل على الأقل على مستوى الجنس والآفات على مستوى العائلة. ومن الجدير بالذكر أن الدراسات التي تتضمن النمل كعوامل للسيطرة البيولوجية ضد الأعشاب الضارة تم تضمينها أيضًا، على الرغم من أنها غالبًا ما تفتقر إلى تحديد تصنيفي محدد للنمل، بسبب ندرة مثل هذه التفاعلات بين النمل والنباتات في الأدبيات الموجودة.

ركز المؤلفون بشكل خاص على التفاعلات بين النمل والآفات التي تم تصنيفها على أنها مؤثرة من قبل مؤلفي الدراسات الأصلية، وبالتالي استبعدوا التفاعلات التي اعتبرت غير ذات دلالة أو مشكوك فيها. ضمنت هذه الطريقة المنهجية أن تركز المراجعة على المساهمات ذات المعنى للنمل في إدارة الآفات، مما يوفر فهمًا أوضح لدورهم في السياقات البيئية والزراعية.

النتائج

في هذه الدراسة، تم بناء مجموعة بيانات شاملة من بحث أولي عن 1,975 منشورًا في Scopus، وتم تنقيحها في النهاية إلى 182 منشورًا ذا صلة بعد استبعاد الأعمال غير ذات الصلة وإدراج مصادر إضافية. كانت الدراسات المختارة، التي نشرت بين 1953 و2025، تتكون في الغالب من مقالات دورية (173)، إلى جانب تقارير فنية، وأطروحات دكتوراه، وفصل من كتاب، ومجلد من وقائع مؤتمر، وأطروحة ماجستير. كانت الغالبية العظمى من هذه المقالات منشورة باللغة الإنجليزية، مع تمثيل ملحوظ من 69 مجلة مختلفة، 63 منها مدرجة في Scopus. كانت المجلات الأكثر إنتاجية تشمل *التحكم البيولوجي* و*علم الحشرات البيئي*.

توضح مجموعة البيانات 402 صفًا توثق التفاعلات المعادية بين 134 نوعًا من النمل (عبر 46 جنسًا و8 عائلات فرعية) و155 نوعًا من الآفات (من 126 جنسًا، و57 عائلة، و18 رتبة). يشمل ذلك مجموعة متنوعة من الآفات، بما في ذلك الحشرات، والعناكب، والثدييات، والنباتات، والفطريات، مما أسفر عن 329 تركيبة فريدة من النمل والآفات. توفر هذه المجموعة الشاملة رؤى قيمة حول دور النمل كعوامل للسيطرة البيولوجية في سياقات بيئية متنوعة، كما هو موضح في المواد التكميلية للورقة.

المناقشة

في هذه القسم، يناقش المؤلفون النتائج من مراجعة شاملة لدور النمل في السيطرة البيولوجية، استنادًا إلى مجموعة بيانات تم تجميعها من 69 دولة. استخدمت التحليل برنامج R لتصور البيانات وكشفت أن الغالبية العظمى من الدراسات جاءت من الولايات المتحدة الأمريكية، وأستراليا، وعدد من دول أمريكا اللاتينية وأفريقيا. تم تحديد العائلة الفرعية Myrmicinae كأكثر مجموعة شيوعًا مشاركة في السيطرة البيولوجية، مع أجناس بارزة تشمل Solenopsis وPheidole وCrematogaster. تم تسليط الضوء على Solenopsis، وخاصة النمل الأحمر المستورد الغازي ($S. \, invicta$)، لدوره المزدوج كآفة وكمؤثر فعال في السيطرة البيولوجية ضد مجموعة متنوعة من الآفات الزراعية.

كما استعرضت المراجعة المحاصيل المحددة المتأثرة بالسيطرة البيولوجية التي يتوسطها النمل، بما في ذلك القهوة، والكاجو، والموز، والحمضيات، وفول الصويا، مع إجمالي 383 تفاعل موثق ضد 154 نوعًا من الآفات عبر عدة رتب. أشار المؤلفون إلى أن النمل يظهر سلوكيات مفترسة ضد مراحل الحياة المختلفة للآفات، بما في ذلك البيض، واليرقات، والبالغات. بالإضافة إلى ذلك، تمت مناقشة استراتيجيات الإدارة لتعزيز فعالية النمل، مثل نقل الأعشاش وتوفير مواقع تعشيش صناعية، مع التأكيد على أهمية الحفاظ على التوازن البيئي وتجنب إدخال أنواع النمل غير الأصلية. بشكل عام، تؤكد النتائج على الأدوار البيئية والزراعية الكبيرة التي يلعبها النمل كعوامل للسيطرة البيولوجية.

Journal: Journal of Pest Science, Volume: 99, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10340-025-01970-7
Publication Date: 2026-01-08
Author(s): Enrico Schifani et al.
Primary Topic: Insect and Arachnid Ecology and Behavior

Overview

This section presents a comprehensive meta-synthesis of the role of ants in biological control, highlighting their significant ecological impacts and the complex balance of services and disservices they provide to human activities. The study reviewed 182 articles published from 1953 to 2025, documenting the interactions of 134 ant species across 46 genera and 8 subfamilies with 155 pest species from 126 genera, 57 families, and 19 orders, including insects, mites, mammals, weeds, and fungal pathogens. This resulted in 328 unique ant-pest combinations recorded from 69 countries, excluding Antarctica.

The findings indicate that ants can effectively control pest populations in agricultural settings, often without the need for targeted management, although such management can significantly influence their biocontrol efficacy. The authors discuss the species involved, the contexts and mechanisms of these antagonistic interactions, and propose strategies for enhancing the beneficial roles of ants in pest management while also addressing potential drawbacks associated with their activities. The data is made publicly available, organized into a dataset that details each ant-pest interaction.

Introduction

The introduction highlights the ecological significance of ants (Hymenoptera, Formicidae), emphasizing their interactions with various organisms and their roles in both natural and anthropogenic environments. Ants contribute to ecosystem functions such as soil enrichment, seed removal, and biological control of insect pests, with historical evidence of their use as biocontrol agents dating back to 304 AD. Their predatory behavior, adaptability, and ability to manage food resources make them effective in pest management, although their mutualistic relationships with honeydew-producing pests can complicate these interactions.

The section also reviews existing literature on ants in pest management, noting qualitative analyses that have explored their beneficial and detrimental impacts in agricultural contexts. Notable studies have identified key ant species and their roles, while systematic reviews have begun to quantify the cost-benefit balance of ant activities. The authors present their own meta-synthesis, which encompasses 182 articles—significantly more than previous reviews—aiming to provide a comprehensive dataset on ant-mediated biological control, including the species involved and the contexts in which they operate. This synthesis seeks to enhance understanding and accessibility of data related to ants as biocontrol agents.

Methods

In this study, the authors conducted a systematic review of literature focusing on antagonistic interactions between ants and pest organisms, utilizing both laboratory and field observations. Pests were defined as organisms that significantly harm human activities in urban, agricultural, or agroforestry settings. The inclusion criteria for selected studies mandated that ants be identified at least at the genus level and pests at the family level. Notably, studies involving ants as biocontrol agents against weeds were also included, despite often lacking specific taxonomic identification of the ants, due to the rarity of such ant-plant interactions in existing literature.

The authors specifically focused on ant-pest interactions that were characterized as impactful by the original study authors, thereby excluding interactions deemed nonsignificant or questionable. This methodological approach ensured that the review concentrated on meaningful contributions of ants in pest management, thereby providing a clearer understanding of their role in ecological and agricultural contexts.

Results

In this study, a comprehensive dataset was constructed from an initial search of 1,975 publications in Scopus, ultimately refining it to 182 relevant publications after excluding non-relevant works and incorporating additional sources. The selected studies, published between 1953 and 2025, predominantly consisted of journal articles (173), alongside technical reports, PhD theses, a book chapter, a conference proceedings volume, and a Master’s thesis. The majority of these articles were published in English, with a notable representation from 69 different journals, 63 of which are Scopus-indexed. The most prolific journals included *Biological Control* and *Environmental Entomology*.

The dataset details 402 rows documenting antagonistic interactions between 134 ant species (across 46 genera and 8 subfamilies) and 155 pest species (from 126 genera, 57 families, and 18 orders). This includes a diverse range of pests, encompassing insects, arachnids, mammals, plants, and fungi, resulting in 329 unique ant-pest combinations. This extensive compilation provides valuable insights into the role of ants as biocontrol agents in various ecological contexts, as outlined in the supplementary material of the paper.

Discussion

In this section, the authors discuss the findings from a comprehensive review of the role of ants in biological control, based on a dataset compiled from 69 countries. The analysis utilized the R software for data visualization and revealed that the majority of studies originated from the USA, Australia, and several Latin American and African countries. The subfamily Myrmicinae was identified as the most prevalent group involved in biocontrol, with notable genera including Solenopsis, Pheidole, and Crematogaster. Solenopsis, particularly the invasive red imported fire ant ($S. \, invicta$), was highlighted for its dual role as both a pest and an effective biocontrol agent against various agricultural pests.

The review also detailed the specific crops affected by ant-mediated biocontrol, including coffee, cashew, banana, citrus, and soybean, with a total of 383 documented interactions against 154 pest species across multiple orders. The authors noted that ants exhibit predatory behaviors against various life stages of pests, including eggs, larvae, and adults. Additionally, management strategies to enhance ant effectiveness, such as transplanting nests and providing artificial nesting sites, were discussed, emphasizing the importance of maintaining ecological balance and avoiding the introduction of non-native ant species. Overall, the findings underscore the significant ecological and agricultural roles that ants play as biocontrol agents.

شارك: