由京都大学、滨松大学医学院和新泻大学组成的研究小组在世界上首次成功收集并分析了白蚁之王和蚁后的“皇家食品”。

蚂蚁、蜜蜂和白蚁是社会性昆虫,具有复杂的劳动分工系统,其中工蚁和饲养员专门从事各自的角色。王蚁和蚁后由工蚁喂养,可以持续旺盛繁殖数十年。国王和王后维持这种高生育力的特殊饮食(在本研究中称为“皇家食品”)已知是蜂王浆,它是给蜜蜂中成为王后的幼虫吃的,但在白蚁中却完全不为人所知。

在这项研究中,我们首先从野外蚁群(巢穴)收集了大和白蚁的王和蚁后,并在玻璃容器中饲养它们时观察了工蚁的摄食行为。结果,我们发现工蚁会区分王蚁和蚁后,并选择性地喂养它们。

 接下来,我们直接从喂养王和蚁后的工蚁身上采集王室食物,并对王室食物的成分进行分析,发现王室食物中含有鞘脂、二酰甘油、短链肽、蛋白质等,而王和王后的食物成分有所不同。

 此外,对标记物质的跟踪发现,皇家食品成分磷脂酰肌醇和乙酰左旋肉碱是由工蚁食用的纤维素产生的,并通过口服转移到蚁后体内。换句话说,人们认为皇家食物是通过群体(巢穴)内个体之间的代谢途径生产并输送给国王和王后的。
此外,利用显微CT对胃肠道结构进行比较发现,工蚁中负责分解肠道微生物吃掉的木材的后肠占很大比例,而王蚁和蚁后中负责营养吸收器官的中肠则占很大比例。这也是分工体系的机制之一,分工体系划分了觅食和消化的角色。

 这项研究打开了新研究领域的大门,即白蚁国王和蚁后的皇家食物,它们活性高且寿命长,有望引发有助于人类健康和长寿的研究。

纸张信息:【PNAS Nexus】白蚁的皇家食物显示了国王和王后的特异性

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