Single and double isotope labeling of social insect colonies: Gamma-emitting radionuclides as individually identifiable markers

Gamma-emitting radionuclides were used in single and double-isotope combinations to label individual colonies of the subterranean termite Reticulitermes flavipes Kol. Each of these radionuclides produces a characteristic and identifiable energy spectrum upon decay, and using whole-body gamma spectroscopy, the characteristic spectral emission signatures of each isotope and their relative quantities were detected in workers, brachypterous nymphs, and alates.Radionuclides present in a food source were rapidly incorporated into workers, and reached detection limits within one to three days. Isotopic labels were transferable between colony members, and all individuals in laboratory colonies were labeled within 21 days of initial contact with foragers that had fed at a labeled food source.Single- and double-label nuclide markers were transferred to sexual forms (prealates and alates) by social food flow. Applications of radionuclide labeling and gamma spectroscopic analysis in insect behavioral ecology are discussed.

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Résumé Des radionucléides ont été utilisés seuls ou en combinaison par 2 pour marquer des individus de colonies de Reticulitermes flavipes. Chaque radionucléide possède ses caractères spectraux. Avec un spectroscope très sensible, pouvant contenir l'insecte entier, il est possible d'identifier les signatures spectrales de chaque isotope et les quantités relatives de chacun d'eux chez les ouvriers, les larves brachyptères et les ailés.Les radionucléides présents dans le papier consommé sont rapidement incorporés chez les ouvriers, et atteignent le seuil de détection en 1 à 3 jours. Le marquage isotopique se transmet entre les membres de la colonie; tous les habitants de colonies de laboratorie ont été contaminés en 21 jours, après des contacts avec des individus alimentés sur une source marquée.Les marqueurs isotopiques avec 1 ou 2 radionucléides sont transférés aux sexués par les échanges trophallaxiques. La discussion porte sur les applications du marquage aux radionucléides et l'analyse au spectroscope en écologie éthologique des insectes.