科學網—科學家發現西班牙工蟻自己決定誰做蟻后

2020-11-23 科學網
螞蟻也會「鬧革命」
科學家發現西班牙工蟻自己決定誰做蟻后

 

以往我們都覺得,螞蟻都是勤勤肯肯幹活兒的工人,雖然它們在窩外老和別的螞蟻開戰,但是窩裡面都好和諧好和諧啊,工螞就是螺絲釘,根本不知權力是個什麼東西。但是近日英國科學家發現,有的螞蟻可有革命性了。 

 

老知識 能生產的為王

 

 

螞蟻的社會有蟻后、工蟻和兵蟻的分工。工蟻在螞蟻社會裡幹各種工作,兵蟻只管打打殺殺。工蟻在螞蟻社會裡起主要作用,很多種螞蟻根本沒有兵蟻,所以下面主要說蟻后和工蟻。

 

螞蟻的社會準則就是「掌握生產力者為王」,這裡的「生產力」就是生孩子的能力。蟻后就是能下蛋的螞蟻,工蟻負責照顧它。蟻后每隔一段時間會產下一批長翅膀的繁殖蟻,這些繁殖蟻包括雌蟻和雄蟻,雄蟻就是個生殖機器,和別的窩的雌蟻一夜歡娛之後就死掉了;而雌蟻會自己挖個巢產卵,逐漸做成蟻后。

 

那麼,為什麼工蟻在蟻后面前會「低三下四」呢?其實,蟻后、工蟻、兵蟻的基因型都是一樣的,只是在還是幼蟲的時候吃的東西不一樣。也就是說,如果小時候給吃點好的,工蟻也能生孩子,在蟻群裡稱王。事實上,確實有些工蟻也有生殖能力。

 

我們知道,動物的一切活動都被其基因控制,它生活的目的就是為了把自己的基因傳下去。那麼工蟻為什麼要讓蟻后生孩子,而自己不生孩子呢?關於螞蟻奇特的「無私」行為有多種解釋。一種說法是因為工蟻的爸爸——雄蟻是單倍體,所以經過計算,一隻工蟻和蟻后產下的姐妹有3/4的基因是一樣的,如果它自己生孩子,只有1/2的基因和自己是一樣的,所以自己生孩子還不如養老媽生下的孩子合算。不過也有科學家反對這種說法,他們覺得螞蟻的社會性並不是因為爸爸是「單倍體」這個特殊事實,而符合社會性動物的一些一般模式。

 

在以前,科學家們都以為,工蟻長成之後,看看自己生不出孩子來,就會對能生孩子的蟻后低三下四。但近期研究者發現,有時工蟻很有革命性,它們不中意的蟻后,能生孩子也要拉下王座!

 

新發現 工蟻能「選」蟻后

 

這項研究是由萊切斯特大學生物系的羅伯特·哈蒙德(Robert Hammond)博士和理查·吉爾(Richard Gill)博士負責的,研究成果在《皇家學會學報B》(Proceedings of the Royal Society B)上。

 

他們發現,工蟻的社會地位並不像以前認為的那樣低,工蟻在建立一個秩序井然的,矛盾最小化的社會的過程中發揮著關鍵作用。萊切斯特的團隊發現,當西班牙的細胸蟻(Leptothorax acervorum)會自己決定誰當它們的蟻后。哈蒙德說:「我們發現工蟻確實有這種權力,就像造反的農民一樣。這些暴民很殘忍,工蟻會打壓能夠繁殖的蟻后,甚至把它們殺掉,只有唯一的蟻后能夠產生後代。」

 

難道螞蟻的窩裡還能容得下多個蟻后嗎?萊切斯特的研究者說:能!他們發現,在英國的,法國和德國以及很多其他地方的細胸蟻,工蟻對窩裡所有能繁殖的螞蟻都沒有任何惡意,每個都被捧成蟻后,多個蟻后都能產生後代。在這種情況下,螞蟻的領地是由多個家庭組成的,而不是像西班牙那樣,是由一個個單獨的家庭組成的。事實上,這種情況在螞蟻中很常見。

 

科學家們對於同種螞蟻之間這種有趣的差異很感興趣。吉爾博士說:「我們知道包括人類在內的許多動物生活在社會團體中,成員之間經常會發生矛盾。螞蟻有自然界最完整和複雜的社會,明白他們的社會衝突是如何解決將會帶來很大好處。由於螞蟻已經在複雜的社會中生活了幾百萬年,它們已經發展了解決問題的機制。」

 

萊切斯特大學的小組試圖找出螞蟻如何解決「誰來統治領地」的爭端。他們的研究範圍不僅局限於螞蟻,而是包括所有群居動物。在貓鼬的社會,只有一些雌性會產生後代,裸地鼠也是如此,但是獅子的社會中,所有的雌性都會繁殖後代。之所以研究這麼一大堆動物,就是為了幫助人們理解為什麼在群居動物中,「由誰來繁殖下一代」這個問題會有如此多的差異。

 

大用處 幫助防治入侵蟻

 

這項研究還有一種很實用的目的。哈蒙德博士說:「一些螞蟻是害蟲,特別是一些作為入侵物種的螞蟻——它們入侵了其他的國家,甚至大洲的生態環境。它們具有極大的破壞性,引起了巨大的損失。」比如說在世界很多國家為害的「火蟻」,它們最大的特點是會「蜇」人。一般的螞蟻都是咬破其他動物的皮膚,然後用嘴把蟻酸注入傷口中,而火蟻會咬住其他動物,然後用腹部上的蜇針蜇它們。火蟻蜇人會讓人非常疼痛,痛感和燒傷後的痛感很類似,「火蟻」之名由此而來。最有名的一種火蟻是所謂的「紅色引入火蟻」,它是1918年由一艘來自南美的貨船無意間引入美國的,後來在美國南部和西南部泛濫成災。

 

我們會發現,在萊切斯特大學的研究中,英國的細胸蟻和西班牙的細胸蟻的社會行為不同。科學家們希望通過研究螞蟻社會行為的不同,還研究螞蟻生活環境變化和社會結構的關係,或者社會結構的變化是否會引起螞蟻入侵別的區域,這對防治螞蟻的危害有著重要的作用。

 

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