马克斯普朗克化学生态研究所研究团队在一项新研究中报告称，来自受空气污染影响环境的蚂蚁在返回巢穴后可能遭到同伴攻击。研究人员指出，空气污染物，尤其是臭氧，会改变蚂蚁群体用于识别同巢个体的气味特征，从而引发群体内部的排斥行为。相关成果已发表在《美国国家科学院院刊》上。

研究团队长期关注臭氧对昆虫化学通讯的影响。该团队此前在果蝇研究中发现，臭氧可分解昆虫性信息素中的碳碳双键，进而改变交配信号，使雄性果蝇难以区分雌性与其他雄性，并可能削弱不同果蝇物种之间的交配隔离，产生不育杂交后代。基于上述发现，研究人员将关注点扩展至依赖化学信号维系社会结构的蚂蚁。

蚂蚁通常通过体表及腺体产生的物种特异性烃类混合物来识别巢穴同伴。该混合物以相对稳定的烷烃为主，同时包含少量烯烃。烯烃含有碳碳双键，易被氧化降解。研究人员强调，尽管烯烃在整体气味组成中占比很低，但对群体独特气味特征具有关键作用。蚂蚁在孵化后会学习并记忆群体气味，之后通过将接触到的个体气味与“熟悉模板”比对来决定是否接纳；若气味不匹配，往往会触发威胁或攻击行为。

在实验部分，研究人员对六个蚂蚁物种进行测试，将个体暴露于浓度为100亿分之一（ppb）的臭氧环境中，暴露时间为20分钟。研究称，该臭氧水平在夏季受影响地区较为常见。随后，研究人员将这些蚂蚁放回原巢。结果显示，在六个物种中有五个物种的巢穴成员对臭氧暴露后的同巢个体表现出威胁与攻击行为。

为验证行为变化是否与体表化学组成改变相关，研究人员进一步检测蚂蚁体表烯烃含量。研究团队表示，由于未受污染蚂蚁体表烯烃含量极低，测量存在难度，但他们通过热解吸气相色谱法实现了对单只蚂蚁相关化合物的测定。研究人员据此认为，臭氧会与烯烃中的碳碳双键发生特异性反应并破坏这些成分，从而改变群体气味特征；而占比更高、相对稳定的烷烃则不易被臭氧氧化。

在六个物种中，克隆掠夺蚁（Ooceraea biroi）是唯一未出现同巢攻击反应的物种。研究人员指出，这可能与其生物学特性有关：该物种通过克隆方式繁殖、无蜂后，且不同巢穴个体间通常攻击性较低。由于未观察到同伴攻击，研究团队与Yuko Ulrich领导的Lise Meitner社会行为研究组合作，转而评估臭氧对该物种其他行为的潜在影响。行为实验显示，在臭氧污染条件下，巢内成年蚂蚁与幼虫保持更大距离，且出现较多幼虫死亡。研究人员表示，臭氧作为幼虫死亡的直接原因基本被排除，幼虫死亡及育幼忽视更可能与成年蚂蚁与幼虫之间的化学通讯受扰有关。

研究人员在论文中提出，除农药使用与栖息地丧失外，空气污染物可能也是影响昆虫群体的重要因素之一。研究同时提到，全球约3万种蚂蚁的总生物量大致相当于所有鸟类和哺乳动物的总生物量，蚂蚁在生态系统中承担种子传播、害虫控制等功能。研究人员并指出，污染物水平上升可能同样影响其他社会性昆虫，例如蜜蜂，而蜜蜂授粉对多数农作物生产至关重要。

研究作者之一Bill Hansson表示，臭氧和氮氧化物等氧化性污染物常因其对人类健康的影响而受到关注，但也需要认识到，这些人为污染物可能对生态系统造成显著损害。