研究发现印度跳蚁的脑部能萎缩又再生 - {$web_name} 则完全交由工人阶级处理

来源:豺狼之吻网 | 栏目:休闲 | 2026-06-15 09:48:49
探究察觉印度跳蚁的脑部能萎缩又再生
探究察觉印度跳蚁的脑部能萎缩又再生
(神秘的地球uux.cn报导)据美国全国地理(撰文:BYTROY FARAH 编译:曾柏谚):探究察觉,在昆虫上前所未见的可逆转变竟出如今印度跳蚁身上!
对大多数蚁群来说,它们的民间结构相当简洁:蚁后负责产卵,而如觅食、养育幼蚁、夏季回顾5G网络,话题持续发酵征战等一切其他事务,则完全交由工人阶级处理。由于只有雄蚁与蚁后可以繁衍后代,其他蚂蚁则不具备生殖能力。所以一旦蚁后「六脚一蹬」,蚁群通常也随之灭亡。
可是重磅影像旗舰盘点在印度跳蚁(Indian jumping ant,又名跳镰猛蚁、跳跃掠针蚁)身上可不是这么回事。印度跳蚁是种栖息在印度东岸森林中,有着副镊子般的大颚以及一双黑色大眼的蚂蚁。在印度跳蚁的蚁群中,假如蚁后死了,工蚁(所有工蚁都是不具生殖能力的雌性)们会举行一场「胜者为后」的奇特比赛,冠军将具备产卵的能力:赢家雌蚁的卵巢着手发达,但脑部则缩水了约25%。
可是,新探究表明,蚁后也可以「脱下皇冠」复归工蚁──此时卵巢将再度萎缩,有些成长,珍惜当下而脑部也重新生长,这在昆虫身上可是前所未见的「壮举」。
这项探究的首要作者克林特.佩尼克(Clint Penick)阐释道:「在动物全球里,这种程度的可塑性─尤其是可逆的可塑性─相当独特。」该探究于4月14日发表于《皇家学会学报B刊:生物科学》 (Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)。
蚂蚁游戏
佩尼克是乔治亚州肯尼索州立大学的助理教授,钻研印度跳蚁已有数年的时间。当这些印度跳蚁切换到相似蚁后的生殖模式时,科学家称呼它们为生殖工蚁(gamergates)──可别与电动玩家们的线上风波(GamerGate controversy, #GamerGate)搞混啦! 「生殖工蚁」一词源于1980年代提出希腊词汇,意思是「结了婚的工蚁」(married worker);在此「gam」的发音和「ham」同韵。
每一只印度跳蚁都有生殖潜力,朋友圈治愈文案,业内人士这样看可是这份能力只有在赢得了蚁后死后蚁群所举行旷日废时的争霸战后,才会真正派上用场。在争霸战中场面堪比一场微型的长枪对战( jousting championship),蚂蚁们会高效转动着它们的触角来戳击对手。
蚁群中大约一半的成员都会参与这场拳击赛,赛事最高可以长达40天;而除了唯一的优胜者外,赛后大家仍维持工蚁之身。
在俄亥俄州立大学探究蚂蚁演化与化学子态学的拉切尔.亚当斯(Rachelle Adams)说,其他昆虫会透过繁琐的行为来挑出长处阶级,以蜂后为例,它们就会彼此比拼生殖力。亚当斯强调:「可是在印度跳蚁的例子中,工蚁们比拼的是『生殖人物』,这真的很巧妙。」
一但生殖工蚁继任,它将会历程一连串体内转变。最显著的就是它的脑部会缩水约25%,佩尼克说:「这对脑部来说是流失了很大的品质。」探究人员也察觉,这些类蚁后的生殖工蚁不只会停止形成毒液,行为也有所改变,比如会躲避入侵者并停止一切觅食促销。
以便进一步钻研蚂蚁脑部的可塑性,并探究这些生理转变是否可逆,佩尼克与同仁挑选了60只生殖工蚁,先替它们涂上特别颜色以利区别;接着从中随机挑选30只生殖工蚁,个别独立隔离数周;另外30只则做为控制组。这些隔离举措似乎下降了类蚁后工蚁的生殖力,而当它们被放回原本的蚁群时,会随即被其他工蚁给逮住并拘留下来。
佩尼克阐释到,这个现象称为「受推动」(policed),并觉得这是印度跳蚁以便防止蚁窝中呈现太多生殖成员的方法:一但某只类蚁后工蚁被察觉卵巢已然若干发育,其他工蚁就会在不伤及对方的状况下,用大颚架着它数个好时乃至是好几天。佩尼克说:「这就好像把那只生殖工蚁关起来一样。」
科学家推测,在这种状况下压力会诱发一连串的化学转变,让生殖工蚁在一天左右的时间内变回普通工蚁。
佩尼克说:「当我们牺牲并扫描这些工蚁的脑部时,察觉它们身上的一切完全变回原样了:不只卵巢缩水、也着手形成毒液,而脑部则长回到原本的大小。」
「完全是两回事」
脑部在尺寸与繁琐度上的显著转变,在少数物种身上也曾有过纪录,好比冬眠的地松鼠蚁及若干鸟类。以白冠带鵐(white-crowned sparrows)为例,在生殖季节会新生6万8000个神经元来进修新式求偶鸣声;在冬季粮食短缺时,等量的神经细胞则会死去;直到春季再度着手下一轮循环。可是这个现象在昆虫身上可是新鲜事。
明尼苏达大学的演化生物学家埃米莉.斯内尔雷德(Emilie Snell-Red)说道:「许多昆虫在前开生理特征上也都有如此可塑性的记录,可是据我所知这种程度的『可逆』可塑性还真是闻所未闻。许多民间性昆虫在从工的一生中,脑部区域会随着各异的日常阶段的切换而改变,比如从觅食行为转变成皇后行为;可是改动挹注资源在神经上,与再把它切换回来,完全是两回事。」
亚当斯强调,像这样可逆的脑部转变也许并非如人们所想的那么少见,我们只是还不够细心罢了:「要是我们目睹更多这样的察觉,我一点也不感到惊讶。」
亚当斯提议,可以多留意紫彩虹臭蚁(Australian meat ant)等拥有复数蚁后的蚂蚁物种。在这类蚂蚁中,蚁后会分工兴办,某些蚁后留在蚁巢里、其他则外出觅食,也许这些蚁后在脑部尺寸与行为上也有相应的差异。
在所有物种中这类可逆可塑性的探究愈多,针对我们理解人类脑部的合作也就愈大。佩尼克说:「在相当、相当、相当之后的下游使用,这有助于我们洞见人类脑部发育。」
比如这类探究或许是让科学家更透彻理解哪些基因与神经可塑性有关,以及它们如何管理。
「有些人也许会问『为什要尤其探究这个蚂蚁物种呢』。」斯内尔雷德说:「这些蚂蚁或许在演化路上偶然察觉了一些有关神经可塑性的『酷机制』,而我觉得我们可以从动物惊人的神经适应中学到许多东西。」

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