琉球大学的辻水树教授等人与千叶大学等人合作,阐明了蚂蚁感知自己群体大小的机制。研究团队还包括京都工业大学、富山大学、英国雷丁大学、岛津制作所、东北学院大学等。

 蚂蚁和白蚁生活在完全黑暗的地下,但它们似乎知道蚁群的大小(巢穴同伴的数量)。然而,其机制很大程度上是未知的。研究小组对生活在冲绳的刺尾蚁进行了实验,其生态状况众所周知。

 所有工蚁都是雌性,具有产卵能力,它们的产卵行为通常受到蚁后分泌的蚁后信息素的作用所抑制。在这个物种中,蚁后定期在巢穴周围走动,并进行“巡逻行为”,接触工蚁并传递蚁后信息素。蚁群越大,蚁后巡逻的时间就越多,但蚁群越小,蚁后巡逻的时间就越少。研究的重点是女王的反应。

 当蚁后信息素传递被切断时,工蚁就会发育出卵巢。在这个实验中,我们发现蚁后能够识别出已经发育出卵巢的工蚁,并在遇到此类工蚁时增加巡逻。此外,还首次发现该物种的女王信息素是一种不挥发的体表碳氢化合物。当蚁后遇到处于产卵生理状态的工蚁时,她会增加巡逻时间,从而导致她对蚁群大小的感知。

 该研究小组现已提供世界上第一个令人信服的证据,证明群居昆虫如何间接“感知”群体大小。然而,尚不清楚这种机制在社会性昆虫中是否常见,未来需要使用其他物种进行比较研究。

纸张信息:[生物学快报] 社会性昆虫群体大小感知负反馈假设的检验

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