研究称克隆掠夺蚁可在成年期更新巢友识别,但仍保留对亲属的内在辨识

对于蚂蚁群体而言,快速区分巢内同伴与潜在入侵者是维持群体运作的关键。近日发表在《Current Biology》的一项研究指出,蚂蚁用于判断“谁属于群体”的识别系统比此前认识更具可塑性:克隆掠夺蚁(Ooceraea biroi)能够在成年期通过反复接触持续更新对巢友身份的“模板”,同时仍保留对自身亲缘基因型的内在识别。

该研究由洛克菲勒大学社会进化与行为实验室团队开展。实验室负责人丹尼尔·克罗瑙尔(Daniel Kronauer)表示,研究人员长期知道蚂蚁擅长区分不同群体个体与巢友,但对这种行为在多大程度上可以被经验改变了解有限;本研究从行为层面提供了进一步线索,并为后续探索蚂蚁社会气味处理的神经生物学基础奠定基础。

蚂蚁通常依赖体表蜡质化学物质进行识别。不同群体使用相同的基本化合物,但各成分比例不同,从而形成群体特异的气味标记。研究团队指出,这类气味可能随遗传组成、环境因素或邻近群体变化而改变,因此识别系统需要具备一定更新能力。

为检验巢友识别的灵活性,研究人员选择了可无性繁殖的克隆掠夺蚁,使其能够获得来自不同克隆谱系、遗传背景明确的个体,并据此构建混合群体。化学分析显示,各谱系共享相同的化学物质组合,但比例差异导致气味特征不同。

在基线测试中,研究人员将来自其他基因型的单只蚂蚁引入标准化群体,并记录咬击等攻击行为。结果显示,群体会持续攻击外来基因型个体。

随后,团队进一步测试识别规则是否可被经验改变。他们将气味特征尚不明显的幼蚂蚁置入外来群体,观察长期接触的影响。一个月后,这些个体在化学特征上更接近寄养群体,且在单独测试时对寄养群体不再表现攻击性,行为上接近“原生巢友”。

不过,研究也发现这种学习存在边界:即便个体从卵阶段起就与亲族分离,仍会接受同基因型的蚂蚁,显示经验可扩大容忍范围,但无法取代其对自身基因型的内在辨识。

研究还指出,学得的容忍性并不稳固。若新个体与寄养群体的接触被切断,约一周内攻击行为会恢复;其化学特征也会随时间逐步回归原始状态,最终引发寄养巢友对其攻击。与此同时,实验显示短暂且偶尔的接触也足以维持容忍效应:蚂蚁在完全分离五天后仍保持容忍,提示该过程可能涉及相对持久的嗅觉记忆,而非仅在短时间内消退的感官脱敏。

研究团队在论文中将这一现象与免疫系统中“反复低剂量暴露可降低防御反应”的概念作类比。克罗瑙尔强调,这只是概念层面的比较,分子机制并不相同。

研究结论认为,克隆掠夺蚁区分巢友与外来者的能力具有可塑性但并非无限:个体可在成年期持续更新群体归属模板,同时保留对自身基因型的内在识别。克罗瑙尔表示,基于这一行为框架,研究人员未来可结合神经生物学工具,在蚂蚁遭遇巢友或非巢友时对其神经活动进行成像,以进一步定位学习与适应在大脑中的发生位置。


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录