螞蟻社會比你想象的要複雜得多,它們這樣複雜的生活至少有1億年了。
雌性螞蟻和蛹的化石被包裹在白垩紀琥珀中。來源:山本純海
螞蟻身材矮小,但它們的複雜性很大。螞蟻社會在三個不同的社會群體之間分配任務,每個群體都扮演着不同的角色。女王産卵,然後由雄性受精,而工蟻則照顧後代,并負責尋找食物和築巢。
這種行為被稱為優社交,在這種優社交特别複雜,因為它不僅影響螞蟻的行為,還影響螞蟻的身體特征。有翅膀的雌性螞蟻成為女王,而無翅膀、不孕不育的雌性則被降級為低級工人。
最近的研究發現,早在1億多年前白垩紀早期,螞蟻就發展了這種獨特的團隊合作和生活方式。
螞蟻合作行為的最早證據是四塊琥珀色包裹的化石——三隻成年無翼雌性和一隻發育不完整的蛹。由于螞蟻蛹不移動,研究人員确定有一隻成年昆蟲攜帶着它。因此,即使在進化了這麼久,螞蟻的孵化運輸機制一直沒變——這是它們基于勞動分工的行為特征——并擁有不同的女王和工人種姓。
螞蟻的優生性啟發了2019年SCINEMA國際科學電影節動畫短片《螞蟻姐妹》,該短片利用社會昆蟲的進化編織了一個關于人類和螞蟻姐妹情誼複雜動态的故事。在其中,一名婦女從螞蟻的社會生活中汲取靈感,給她分居的妹妹寫了一封信,并發現了作為一個集體生存需要什麼條件。
你有空可以看看《螞蟻姐妹》,以了解有關螞蟻行為研究的更多信息。
當人類的表達越來越憤怒的時候,也許我們會從螞蟻那裡學到一些東西。
研究人員發現,他們使用一種聰明、精确的機制來攻擊來自其他殖民地的入侵者來保護他們自己,這可以增加對他們進化成功的更多洞察力。
螞蟻已經存在了數千萬年,擁有複雜、組織嚴密的社會結構,可以幫助它們的蟻群茁壯成長;将巢友與非巢友分開是其中的一個關鍵方面。
美國範德比爾特大學的Stephen Ferguson說:“接受朋友和拒絕敵人是螞蟻工人必須做出的最重要決定之一。”他是《實驗生物學雜志》上發表的一項研究的主要作者。
科學家長期以來一直關注昆蟲如何使用它們的化學感官——嗅覺和味覺——來應對環境,識别彼此并促進它們的相互作用。
這項研究發現,他們需要嗅覺和解釋入侵螞蟻身上的芳香化合物,以“解鎖”攻擊性行為并保護它們的巢穴,高級作家勞倫斯·茲維貝爾稱之為“多種氣味的外套”。
他和弗格森将實驗室之前發現的一種化學物質進行了一系列測試,确定它可以阻斷或過度興奮螞蟻氣味受體。
然後,他們從佛羅裡達群島的九個不同殖民地收集了野生的佛羅裡達坎波諾特斯螞蟻。
他們為來自相同或不同群體的螞蟻設置迷你戰鬥競技場,拍攝它們以獲得攻擊性行為,最常見的是沖刺、咬傷或拖曳,昆蟲通常向非巢友展示這些行為——通常戰鬥到死。
受體正常的螞蟻可以識别并與其他群體的螞蟻戰鬥,但受體受阻或過度激活的螞蟻表現出明顯的減少攻擊行為。
因此,攻擊性是由研究人員所謂的“鎖和鑰匙”機制觸發的。
弗格森解釋說:“鎖的不倒翁是氣味受體,鑰匙的牙齒代表螞蟻在非巢狀物的角質層上可能遇到的氣味混合物。”
“沒有牙齒的鑰匙(對手)和耙子(激動劑)都不足以釋放攻擊性。相反,鑰匙上需要有一組特定的牙齒,才能在非巢友之間引起攻擊性。”
耐受性姿勢似乎是常态,隻有當這個非常精确的信号被它們的嗅覺受體正确“解碼”時,昆蟲才會變得咄咄逼人,這證明了一個長期以來的理論。
“基本上,這意味着數億年的社會進化提供了一個默認途徑不是戰鬥的系統;隻有當螞蟻絕對确定它們是否會引發侵略時。”
“換句話說,螞蟻在生物學中擁有一些最複雜和最成功的社會結構,它們不奉行‘其它生物’的社會政策。”
“這個過程可能促成了這些昆蟲的進化成功,對于人類等其他社會生物來說……”
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