對於大多數群居動物,甚至是人類來說,區分敵友都是非常重要的,其判斷結果常常會導致下意識的攻擊行為。在本月發表於《實驗生物學雜誌》的一項新研究中,美國範德比爾特大學生物科學系的科學家們發現“解鎖”螞蟻攻擊性行為的特定機制,並首次明確了這種機制在螞蟻生物學中的確切作用。
“群居螞蟻是進化生物學中最成功的故事之一,這在很大程度上要歸功於它們先進的組織行為和複雜的社會互動,”該論文通訊作者、生物科學主席Laurence Zwiebel說,“多年來,研究人員一直認為螞蟻身上特定的化學標記在它們的互動中至關重要。然而,令人驚訝的是,除這些化學標記外,螞蟻還需要特定受體來解碼這些標記並觸發攻擊性行為。”
為了區分朋友和敵人,螞蟻通常會依靠身上特殊氣味組成的化學標記來發出複雜的混合氣味,Zwiebel將其稱之為“多種氣味的外衣”。在這項研究中,研究人員發現,為了“解鎖”攻擊性行為並保護自己的巢穴,螞蟻必須從來自其他蟻群的入侵者身上嗅出並正確解碼這些特定的化合物。這意味著,在默認情況下,螞蟻會接受外來者,只有在被特定的化合物觸發時才會選擇發起攻擊。
為了研究這種“鎖和鑰匙”的機制,Zwiebel和主要作者Stephen Ferguson收集了來自佛羅里達群島9個不同的蟻群的佛羅里達弓背蟻。在測試之前,他們使用了一種特殊的化學試劑來阻斷或過度激活螞蟻的氣味受體,然後為來自相同或不同蟻群的兩隻螞蟻搭建了迷你決鬥場讓它們進行互動,並在每次測試時進行錄像,然後根據攻擊行為(通常表現為撲殺、撕咬或拖拽)對螞蟻之間的互動進行打分。結果發現,受體正常的螞蟻能夠正確識別並攻擊來自其他蟻群的螞蟻,而受體被阻斷或被過度激活的螞蟻的攻擊性行為則明顯減少。
“接納朋友,拒絕敵人是螞蟻必須做出的最重要的決定之一,我們的研究發現,除非有清晰明確的威脅,螞蟻才會發動攻擊;而一般情況下,螞蟻則傾向於接受外來者。” Ferguson說。這一機制可能幫助了群居螞蟻的成功進化,也可能為人類等其他群居生物提供關於緩和攻擊性的重要經驗。”
編譯:花花 審稿:阿淼 責編:唐林芳
期刊編號:0022-0949
原文鏈接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/vu-hag020320.php
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