螞蟻互相吐口水,“不僅在傳遞外來(lái)的食物,也在傳遞激素、配偶識(shí)別信號(hào)和其他各種物質(zhì)”。這很像你的大腦,分泌激素并將它們傳遞到身體的循環(huán)系統(tǒng),并最終到達(dá)你的肝臟。
螞蟻通過(guò)互相吐口水創(chuàng)建“社交循環(huán)系統(tǒng)”
大多數(shù)昆蟲有前腸、中腸和后腸。“然而,對(duì)于群居昆蟲來(lái)說(shuō),前腸已經(jīng)變成了一種‘社交胃。”瑞士弗里堡大學(xué)社會(huì)流體實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人、助理教授阿德里亞·勒博夫說(shuō)。他在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),中腸和后腸用于消化食物,而前腸用于分享信息。
交哺現(xiàn)象(即把食物反哺到另一種生物嘴里的行為)在像螞蟻這樣高度群居的物種中很常見(jiàn)。勒博夫說(shuō),在交哺現(xiàn)象中,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和蛋白質(zhì)從一個(gè)動(dòng)物的“社交胃”傳遞到另一個(gè)動(dòng)物的胃,通過(guò)這樣的交流方式,螞蟻創(chuàng)造了一個(gè)“社交循環(huán)系統(tǒng)”,將群體中的每個(gè)成員與其他所有螞蟻聯(lián)系起來(lái)。
木蟻(螞蟻的一種)通過(guò)這種方式,不斷地將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳遞給彼此。勒博夫說(shuō),如果你觀察一個(gè)群體,你可能會(huì)在一分鐘內(nèi)看到“20個(gè)交哺現(xiàn)象”(一個(gè)蟻群可能至少容納數(shù)千只螞蟻)。
“大約5年前,我們發(fā)表了一篇論文,描述了這樣一個(gè)事實(shí),即當(dāng)螞蟻進(jìn)行交哺行為時(shí),它們不僅在傳遞外來(lái)的食物,它們也在傳遞激素、配偶識(shí)別信號(hào)和其他各種物質(zhì)。”勒博夫說(shuō)。
因此,螞蟻通過(guò)互相吐口水的方式,不僅僅是在交換營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還是在創(chuàng)建一個(gè)消化道社交網(wǎng)絡(luò),能量和信息在整個(gè)群體中不斷循環(huán),以供需要這些資源的螞蟻。這很像你的大腦,分泌激素并將它們傳遞到身體的循環(huán)系統(tǒng),并最終到達(dá)你的肝臟。
螞蟻群體是一個(gè)“超級(jí)有機(jī)集體”
勒博夫認(rèn)為,螞蟻群體不是單個(gè)螞蟻的集合,而是一個(gè)“超級(jí)有機(jī)集體”。在這里,群體就像一個(gè)身體一樣運(yùn)作。不同的螞蟻群體可以被認(rèn)為是超級(jí)有機(jī)體的組織和器官,由組織和器官來(lái)完成支持共同目標(biāo)的工作。覓食者收集食物、保姆照顧幼仔、工人挖掘隧道,等等。器官使用循環(huán)系統(tǒng)傳遞的遠(yuǎn)不僅僅是食物,那么社會(huì)循環(huán)系統(tǒng)是否也有可能傳遞更多的東西呢?
“為了幫助我們理解螞蟻為什么分享這些液體,我們探索了它們交換的蛋白質(zhì)是否與個(gè)體在群體中的角色或群體的生命周期有關(guān)?!备ダ锉ご髮W(xué)博士后薩尼婭·哈卡拉在一篇文章中說(shuō)。
勒博夫和哈卡拉在最近的實(shí)驗(yàn)中,分析了木蟻的野生蟻群和實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)蟻群的“社會(huì)胃”內(nèi)容物。通過(guò)樣本,他們確定在蟻群周圍傳遞物質(zhì)中有519種蛋白質(zhì)。而這些蛋白質(zhì)中有27種在所有的樣本中都有發(fā)現(xiàn),無(wú)論群體的年齡、位置或個(gè)體螞蟻的狀態(tài)如何。
勒博夫說(shuō),工蟻(沒(méi)有生育能力的雌性螞蟻)似乎在尋找食物,將食物分解成特定的蛋白質(zhì),然后傳遞出去。研究小組發(fā)現(xiàn),隨著蟻群的成熟,更多種類的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存蛋白質(zhì)(作為一種非常濃縮的食物來(lái)源)進(jìn)入循環(huán)。因此,總體上較老的蟻群比年輕的蟻群獲得更多的蛋白質(zhì)。
“通常,蟻群中的成年蟻甚至不需要吃東西。相反,它們緩慢地分解這些營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存蛋白質(zhì)?!崩詹┓虮硎?。
蟻群中的許多成年蟻不必進(jìn)食,因?yàn)橛形浵亖?lái)代替整個(gè)群體進(jìn)食?!斑@些發(fā)現(xiàn)表明,蟻群中的一些成員可以為其他螞蟻的利益進(jìn)行新陳代謝勞動(dòng)?!惫ɡf(shuō)。
保姆蟻擁有更多抗衰老蛋白質(zhì)
通過(guò)分析在何處發(fā)現(xiàn)了何種蛋白質(zhì),勒博夫及其同事可以區(qū)分年輕和成熟蟻群之間的差異,并區(qū)分野生蟻群和實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)蟻群。與野生同類相比,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)蟻群的“社會(huì)胃”中蛋白質(zhì)的多樣性要低很多。
研究小組發(fā)現(xiàn),一只螞蟻在蟻群中扮演的角色由它的“社會(huì)胃”內(nèi)容物決定。照顧幼蟻的保姆蟻往往比其他蟻群成員擁有更多的抗衰老蛋白質(zhì),這可能是為了確保它們能夠存活下來(lái)以照顧后代。
勒博夫說(shuō):“現(xiàn)在我們知道,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是在某些螞蟻身上產(chǎn)生的,最終會(huì)傳遞到其他螞蟻身上,這非常令人興奮?!?然而,仍有許多問(wèn)題需要回答。例如,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)覓食蟻的營(yíng)養(yǎng)蛋白質(zhì)儲(chǔ)存濃度高于保姆蟻,但保姆蟻生產(chǎn)這些蛋白質(zhì)的速度更快。研究人員不確定這是為什么。
勒博夫認(rèn)為,研究螞蟻的營(yíng)養(yǎng)交換系統(tǒng)可能有助于科學(xué)家更好地理解新陳代謝勞動(dòng)在單個(gè)生物體內(nèi)是如何分配的,就像在組成身體的細(xì)胞間一樣。“很難衡量新陳代謝工作是如何在細(xì)胞之間分擔(dān)的,在這里,螞蟻以一種可以輕松獲取它們共享的東西的方式傳遞物質(zhì)”。
(《環(huán)球科學(xué)》)080E74EC-1A1B-4510-9581-E492F56D90C5