氣味受體啟用螞蟻攻擊性

如果螞蟻無法聞到敵人的精確氣味,它們就不會攻擊 

托馬斯·福克斯

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準確區分敵友對於螞蟻來說至關重要:將入侵者誤認為巢穴同伴——或反之——可能導致致命的混亂。

科學家長期以來觀察到螞蟻靈巧地穿梭於蟻群中,只攻擊可能具有敵意的個體。新的研究證實了昆蟲觸角上的氣味受體是如何成為這種選擇性暴力的關鍵:沒有它們,螞蟻就會變成社交盲,並且不會攻擊。

“目前的共識是螞蟻之間的攻擊行為遵循一個簡單的規則:如果[一隻螞蟻]聞到與巢穴群體不同的氣味,就會攻擊,”這項新研究的共同作者、範德堡大學的生物學家勞倫斯·茨維貝爾說。但新的研究表明,事情並非那麼簡單。如果螞蟻聞不到任何氣味——甚至是不識別某種氣味,它們也不會攻擊。“相反,必須正確解碼非巢穴同伴身上存在的精確訊號,攻擊行為才會發生,”茨維貝爾說。


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他和他的同事們在前人研究的基礎上,確定了螞蟻外骨骼上氣味的混合物,以及從其他螞蟻身上接收這些氣味的嗅覺受體。新的研究發現,如果受體受到損害,螞蟻將無法區分巢穴同伴和它們通常會攻擊的入侵者;相反,它們變得溫順。研究人員在1月份的《實驗生物學雜誌》上報告了他們的發現。

在設計了一個微型決鬥競技場——一個帶有塑膠隔板的盤子——之後,科學家們化學操縱了來自相同和相鄰蟻群的佛羅里達木匠蟻的嗅覺受體,要麼阻斷受體,要麼過度刺激受體。當螞蟻被放入競技場並抬起隔板時,即使面對陌生者,受體受到破壞的螞蟻也很溫順。“我們的研究清楚地表明,無論是缺乏任何氣味,還是存在令人困惑的氣味,都不足以引發螞蟻的攻擊性,”茨維貝爾說。

螞蟻有超過 400 種嗅覺受體,茨維貝爾說,下一步是確定其中哪些受體必須正常工作才能解碼敵人的氣味。(對於這項研究,研究人員抑制或刺激了所有受體。)

德國弗萊堡大學的生物學家沃爾克·內林沒有參與這項研究,他說這項研究也可能為其他關於動物如何相互識別的研究鋪平道路。“我們幾乎不瞭解螞蟻最初是如何知道自己巢穴的氣味的,”他說,“暫時干擾受體可能是一個解決這個問題的好方法。”

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