是敌是友？发现了解锁蚂蚁攻击的特定机制[视频]

时间：2021-09-14 12:52:02 来源：

蚂蚁社会基于朋友或敌人的模型，在这种模型中，保护女王和殖民地至关重要。范德比尔特（Vanderbilt）正在研究蚂蚁的侵略性，以更好地了解这种结构和行为。

对于大多数社交动物，甚至人类而言，区分朋友还是敌人的能力可能是一个挑战，通常会导致膝关节攻击。但是，当蚂蚁变得具有攻击性时，有一种更为复杂的方法可以使蚂蚁发疯。

在一项于本月发表在《实验生物学杂志》上的新研究中，范德比尔特市生物科学系的科学家报告了蚂蚁内部特定机制的确切证据，该机制负责释放对其他蚂蚁的攻击行为。这项研究是第一个指出这种机制及其在蚂蚁生物学中确切作用的研究，它报告了一种社会特征，可以帮助解释它们的进化成功。

该论文的资深作者，生物科学科尼利厄斯·范德比尔特教授Laurence Zwiebel说：“社交蚂蚁是进化生物学上最大的成功案例之一，这在很大程度上要归功于它们的先进的组织行为和复杂的社会互动。”多年来，研究人员一直假设蚂蚁具有特定的化学标记，它们在相互作用中起着关键作用。令我们惊讶的是，蚂蚁不仅具有这些标记，而且还要求这些信号被特定的受体非常精确地解码才能引发侵略。

蚂蚁身份的最重要方面之一是能够将嵌套对象与通常充当不良行为者的非嵌套对象区分开。为此，他们依靠身体上由特殊气味组成的化学标记物（Zwiebel称之为“多种气味的涂层”）散发出复杂的气味混合物，这些气味混合物可以作为其他蚂蚁的个人识别符。

在这项研究中，研究人员发现，蚂蚁必须闻起来并正确解码来自其他殖民地的入侵蚂蚁上的这些特定化合物，才能“解锁”其攻击行为并捍卫其巢穴。这意味着，只有当蚂蚁被专门触发时，它们才会默认接受并选择侵略性。

为了研究这种“锁和钥匙”机制，Zwiebel和该研究的主要作者斯蒂芬·弗格森（Stephen Ferguson）从佛罗里达群岛的9个不同殖民地收集了Camponotus floridanus蚂蚁。

在测试之前，他们使用了Zwiebel实验室先前发现的特定化学试剂来阻止或过度激发蚂蚁气味受体。他们为两个蚂蚁（来自相同或不同殖民地）建立了迷你决斗场，以进行互动，如果他们决定战斗的话。在每次竞技场测试中，他们都拍摄了蚂蚁，以根据他们的攻击行为对互动进行评分-最常见的是猛击，咬人或拖拽。

虽然具有正常受体的蚂蚁继续识别并与其他殖民地的蚂蚁战斗，但具有受阻或激活过度的受体的蚂蚁却表现出大大降低的攻击行为。

“接受朋友和拒绝敌人是蚂蚁工作者必须做出的最重要的决定之一，”弗格森说。“我们的研究发现，除非存在明确和明确的威胁，否则蚂蚁更有可能被接受，而不是具有攻击性。这一过程可能为这些昆虫的进化成功做出了贡献，并且可能在节制对诸如人类之类的其他社会生物的侵略上有重要的教训。”

参考：Stephen T.Ferguson，Kyu Young Park，Alexandra A.Ruff，Isaac Bakis和Laurence J.Zwiebel撰写的“共生蚂蚁Camponotus floridanus中嵌套物识别的气味编码”，2020年1月28日，实验生物学杂志。DOI：
10.1242 / jeb.215400

这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助和范德比尔特大学的捐赠资金的支持。

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