集體生活影響腦 群居蝗蟲變大頭

2021-01-21 科學網

科學家發現，與獨居蝗蟲相比，群居蝗蟲的大腦比前者大許多。

（圖片提供：Swidbert Ott/劍橋大學）

 

當沙漠蝗蟲（Schistocerca gregaria）的數量變得越來越多，它們也隨之從一種獨居的昆蟲變成了成群結隊行動的農作物天敵。然而根據一項在英國《皇家學會學報B卷》上發表的研究結果，與獨居蝗蟲相比，群居蝗蟲的大腦居然也比前者大許多，這說明群體生活方式會對生物的腦結構產生顯著影響。

 

英國劍橋大學研究人員報告說，沙漠蝗蟲平時喜歡單獨生活，但有時也會成群結隊地遷徙，形成遮天蔽日的蝗災。

 

在這項新的研究中，研究人員抓捕了一些群居的蝗蟲，將它們分開單獨飼養並培育到第三代，然後對群居和獨居兩種狀態下蝗蟲的大腦進行成像分析。科學家使用了計算機輔助雷射顯微鏡技術來生成蝗蟲的大腦圖像，結果顯示，群居蝗蟲的大腦（右圖）比獨居蝗蟲的大腦大了30%。

 

這些圖像同時表明，雖然是同一物種，但兩種狀態下蝗蟲大腦中不同功能部位的比例也發生了變化。獨居蝗蟲的大腦成比例地擁有更多的感覺區域，它們被用來進行與視覺和嗅覺感知有關的工作，這有利於它們探測環境信息；反之，群居蝗蟲的大腦成比例地擁有更多的與處理更高級的腦功能相關的區域，例如認知與記憶。研究人員認為，更高級的腦功能或許將幫助群居蝗蟲在密集的種群中生存下來——這些昆蟲對於食物的競爭是非常激烈的，同類相食時有發生。

 

進行這項研究的Swidbert R. Ott博士說，群居狀態下蝗蟲大腦發生的顯著變化與其生存環境有關，蝗蟲通常在缺乏食物的情況下才成群結隊地遷徙，其中的單個蝗蟲處於高度競爭性的環境中，在搶佔食物的同時還需要提防自己成為其他蝗蟲的口中餐。他說，這種群體生活帶來的挑戰也許可以幫助解釋為什麼許多群居的脊椎動物都進化出特別大的大腦。

 

（群芳 譯自www.science.com，5月30日）

 

《科學時報》 (2010-5-31 A3 要聞)

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