科学家发现西班牙工蚁自己决定谁做蚁后

2010-11-14 18:38 来源: 新京报
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以往我们都觉得,蚂蚁都是勤勤肯肯干活儿的工人,虽然它们在窝外老和别的蚂蚁开战,但是窝里面都好和谐好和谐啊,工蚂就是螺丝钉,根本不知权力是个什么东西。但是近日英国科学家发现,有的蚂蚁可有革命性了。 

老知识 能生产的为王

要说明这个问题,首先要从蚂蚁的社会组成说起。

  蚂蚁的社会有蚁后、工蚁和兵蚁的分工。工蚁在蚂蚁社会里干各种工作,兵蚁只管打打杀杀。工蚁在蚂蚁社会里起主要作用,很多种蚂蚁根本没有兵蚁,所以下面主要说蚁后和工蚁。

  蚂蚁的社会准则就是“掌握生产力者为王”,这里的“生产力”就是生孩子的能力。蚁后就是能下蛋的蚂蚁,工蚁负责照顾它。蚁后每隔一段时间会产下一批长翅膀的繁殖蚁,这些繁殖蚁包括雌蚁和雄蚁,雄蚁就是个生殖机器,和别的窝的雌蚁一夜欢娱之后就死掉了;而雌蚁会自己挖个巢产卵,逐渐做成蚁后。

  那么,为什么工蚁在蚁后面前会“低三下四”呢?其实,蚁后、工蚁、兵蚁的基因型都是一样的,只是在还是幼虫的时候吃的东西不一样。也就是说,如果小时候给吃点好的,工蚁也能生孩子,在蚁群里称王。事实上,确实有些工蚁也有生殖能力。

  我们知道,动物的一切活动都被其基因控制,它生活的目的就是为了把自己的基因传下去。那么工蚁为什么要让蚁后生孩子,而自己不生孩子呢?关于蚂蚁奇特的“无私”行为有多种解释。一种说法是因为工蚁的爸爸——雄蚁是单倍体,所以经过计算,一只工蚁和蚁后产下的姐妹有3/4的基因是一样的,如果它自己生孩子,只有1/2的基因和自己是一样的,所以自己生孩子还不如养老妈生下的孩子合算。不过也有科学家反对这种说法,他们觉得蚂蚁的社会性并不是因为爸爸是“单倍体”这个特殊事实,而符合社会性动物的一些一般模式。

  在以前,科学家们都以为,工蚁长成之后,看看自己生不出孩子来,就会对能生孩子的蚁后低三下四。但近期研究者发现,有时工蚁很有革命性,它们不中意的蚁后,能生孩子也要拉下王座!

  新发现 工蚁能“选”蚁后

  这项研究是由莱切斯特大学生物系的罗伯特·哈蒙德(Robert Hammond)博士和理查·吉尔(Richard Gill)博士负责的,研究成果在《皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)上。

  他们发现,工蚁的社会地位并不像以前认为的那样低,工蚁在建立一个秩序井然的,矛盾最小化的社会的过程中发挥着关键作用。莱切斯特的团队发现,当西班牙的细胸蚁(Leptothorax acervorum)会自己决定谁当它们的蚁后。哈蒙德说:“我们发现工蚁确实有这种权力,就像造反的农民一样。这些暴民很残忍,工蚁会打压能够繁殖的蚁后,甚至把它们杀掉,只有唯一的蚁后能够产生后代。”

  难道蚂蚁的窝里还能容得下多个蚁后吗?莱切斯特的研究者说:能!他们发现,在英国的,法国和德国以及很多其他地方的细胸蚁,工蚁对窝里所有能繁殖的蚂蚁都没有任何恶意,每个都被捧成蚁后,多个蚁后都能产生后代。在这种情况下,蚂蚁的领地是由多个家庭组成的,而不是像西班牙那样,是由一个个单独的家庭组成的。事实上,这种情况在蚂蚁中很常见。

  科学家们对于同种蚂蚁之间这种有趣的差异很感兴趣。吉尔博士说:“我们知道包括人类在内的许多动物生活在社会团体中,成员之间经常会发生矛盾。蚂蚁有自然界最完整和复杂的社会,明白他们的社会冲突是如何解决将会带来很大好处。由于蚂蚁已经在复杂的社会中生活了几百万年,它们已经发展了解决问题的机制。”

  莱切斯特大学的小组试图找出蚂蚁如何解决“谁来统治领地”的争端。他们的研究范围不仅局限于蚂蚁,而是包括所有群居动物。在猫鼬的社会,只有一些雌性会产生后代,裸地鼠也是如此,但是狮子的社会中,所有的雌性都会繁殖后代。之所以研究这么一大堆动物,就是为了帮助人们理解为什么在群居动物中,“由谁来繁殖下一代”这个问题会有如此多的差异。

  大用处 帮助防治入侵蚁

  这项研究还有一种很实用的目的。哈蒙德博士说:“一些蚂蚁是害虫,特别是一些作为入侵物种的蚂蚁——它们入侵了其他的国家,甚至大洲的生态环境。它们具有极大的破坏性,引起了巨大的损失。”比如说在世界很多国家为害的“火蚁”,它们最大的特点是会“蜇”人。一般的蚂蚁都是咬破其他动物的皮肤,然后用嘴把蚁酸注入伤口中,而火蚁会咬住其他动物,然后用腹部上的蜇针蜇它们。火蚁蜇人会让人非常疼痛,痛感和烧伤后的痛感很类似,“火蚁”之名由此而来。最有名的一种火蚁是所谓的“红色引入火蚁”,它是1918年由一艘来自南美的货船无意间引入美国的,后来在美国南部和西南部泛滥成灾。

  我们会发现,在莱切斯特大学的研究中,英国的细胸蚁和西班牙的细胸蚁的社会行为不同。科学家们希望通过研究蚂蚁社会行为的不同,还研究蚂蚁生活环境变化和社会结构的关系,或者社会结构的变化是否会引起蚂蚁入侵别的区域,这对防治蚂蚁的危害有着重要的作用。