科学探索:变温顺的蚂蚁
来源:环球科学
发布时间:2021-07-01
浏览次数:1420

科学探索:变温顺的蚂蚁

对于蚂蚁而言,准确地分辨出朋友和敌人是一件生死攸关的大事。将入侵者误认为是同伴,或者将同伴误认为是入侵者,都会带来致命的混乱。

长期以来的观察让科学家发现,蚂蚁可以在蚁群中熟练地找到正确的行进方向,并且只攻击那些怀有敌意的对手。最新的研究表明,蚂蚁触须上的嗅觉受体是形成行为特征的关键:如果没有嗅觉受体,蚂蚁就会丧失与社群之间的交流,也不会表现出攻击行为。

劳伦斯·茨维伯尔(Laurence Zwiebel)是美国范德堡大学的生物学家,也是这项研究的共同作者。他表示:“在此之前,学界认为蚂蚁的进攻行为遵序一条非常简单的规则:如果蚂蚁嗅到了与自己族群不同的气味,就会进行攻击。”但是,这项研究却发现事情并非如此简单。如果蚂蚁无法嗅到任何气味,或者无法识别某一种气味,它们就会暂缓进攻。茨维伯尔说:“蚂蚁必须准确地识别出同巢穴同伴身上气味的含义,才会发起攻击。”

茨维伯尔和同事进一步拓展了此前的研究,他们不仅在蚂蚁的外骨骼上识别出了一种混合的气味,还发现了一种能够识别这种气味的受体。他们发现,如果这些受体被抑制,蚂蚁将无法区分自己的同伴与入侵者,变得十分温顺。相关研究发表《实验生物学期刊》上。

在进一步研究中,科学家选取了来自相同蚁群以及临近蚁群的佛罗里达木蚁,并用一定的化学手段处理它们的气味受体。在预先设计好的一个小型“角斗场”(一个有塑料隔板的盘子)中,他们将蚂蚁分别放在隔板的两边,再把隔板拿走。当蚂蚁的受体受到破坏后,即便面对陌生的蚂蚁依然会表现得很温和。茨维伯尔说:“我们的研究表明,无论是无法识别对方的气味,还是有误导性的气味,都会降低蚂蚁的攻击行为。”

蚂蚁身上有超过400个气味受体,茨维伯尔说,在此前的研究中他们抑制或者刺激了蚂蚁所有的受体。接下来,他们需要分别研究这些受体,看看其中哪些才是识别敌人的气味时所必需的。

德国弗莱堡大学的生物学家福尔克尔·内林(Volker Nehring,并未参与这项研究)表示,这为研究其他动物如何识别敌友铺平了道路。他说:“此前,我们几乎不了解蚂蚁如何区分自己蚁群的气味以及其他群体的气味。目前来看,干扰它们的气味受体或许是研究这个问题的好办法。”

撰文:吉丽安·克雷默(Jillian Kramer)

翻译:郭晓

文章来源:环球科学


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