蚂蚁也会培育植物!耕作时间甚至比人类还早
2016-12-21 09:02:07   来源:环球网
内容摘要
科学家对斐济的一种蚂蚁进行了研究,发现蚂蚁真是一种聪明的动物,它们不仅善于团队合作,还会耕作植物,耕作时间甚至早于人类。

千百年来,蚂蚁找到了自己的生活方式。科学家在对斐济的一种蚂蚁进行研究时发现,蚂蚁会积极培育植物,待植物生长出来之后,这种蚂蚁会栖居到植物上,以获得保护。

在对这种行为进行演化分析后,研究人员得出结论:蚂蚁早在几百万年前就开始培育植物,远在人类开始农业耕作之前。

有多种动物,如培养真菌的切叶蚁或甲虫,已经与其他生物体发展出互惠关系,这些动物会种植、滋养或培育其他生物体。

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德国慕尼黑大学研究人员纪尧姆·乔米基和苏珊娜·雷娜在最新的研究中发现,在斐济群岛上,凹头臭蚁属的一种蚂蚁,已积极培育了至少6种穗鳞木属植物,这种植物是在其他植物或树上生长的附生植物,无法从土壤中获取养分。

研究人员还发现,这些蚂蚁会收集植物果实的种子,然后将其插入寄主树的缝隙中。长出的幼苗组成“小房间”,蚂蚁会时时到此排泄,为幼苗提供养分,使其在没有肥沃的热带土壤滋养的情况下也能成长。随着这种小房间不断扩大,可为路过的工蚁和永久性蚁群提供栖息地和保护。

论文作者表示,与此前观察到的蚁植共栖不同,论文所述的这种互动关系并非兼生性而是必需的:蚂蚁和植物相互依赖,无法独活。研究表明,蚂蚁培育的单一作物在寄主树上形成一个居住网络,上面布满了蚂蚁踪迹,蚁后居于中心位置。

最后,论文作者重建了蚂蚁和植物的演化历史,表明大约在300万年前,在共同演化的作用下形成了这种模式:穗鳞木属植物演化形成了在树皮上固定自己的特殊能力,蚂蚁则开始了植物培育行为。


研究称蚂蚁交哺行为能信息通讯和“投票”

目前,科学家最新一项研究显示,蚂蚁存在着一种叫做“交哺”的接吻现象,可以实现信息传递和投票。

蚂蚁群体依赖于彼此间的合作,巢穴中的每只蚂蚁都是“超个体”的一部分,每只蚂蚁就像是一个大型动物的一个细胞。最新研究表明,蚂蚁交哺现象通过嘴对嘴液体交换,可以进行通讯,甚至投票。

交哺现象普遍存在于群居昆虫,研究报告资深作者、瑞士洛桑大学生态学家劳伦特-凯勒(Laurent Keller)解释称,蚂蚁通过交哺行为传递食物,在蚂蚁群体中形成一个独特的行为方式,形成一个交互网络,连接蚂蚁群体的每个成员。

这项最新研究报告发表在近期出版的《eLife》杂志上,交哺也是一种通讯行为。蚂蚁擅长以气味进行通讯,然而交换唾液也起到重要的作用,使蚂蚁具有令人难以置信的能力控制它们的群体。

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研究报告合著作者、瑞士综合基因组学中心理查德-本顿(Richard Benton)教授说:“许多研究人员认为交哺现象仅是一种食物共享行为,事实上交哺行为出现在其它环境,例如:当蚂蚁隔离之后与巢穴同伴重新团聚,因此我们希望观察是否交哺行为中液体交换包含的分子可使蚂蚁彼此传递化学信息,而并非仅是食物。”

研究人员隔离观测分析佛罗里达木蚁的液体,发现液体中存在特殊的蛋白质,其中包括涉及到调控蚂蚁的生长,以及调控蚂蚁生长、繁殖和行为的碳氢化合物、微型核糖核酸和保幼激素。

研究报告第一作者、瑞士综合基因组学中心阿德里亚-利伯尤夫(Adria LeBoeuf)教授称,交哺传递液体中包含的激素可促进成年体健康生长,这对蚂蚁巢穴群体集体影响力具有重要意义。同时,交哺行为传递的保幼激素其它分子可实现“投票”,传递蚂蚁关于群体发展的观点和决定。


蚂蚁也搞“个人卫生” 

众所周知,蚂蚁的触角功能强大,觅食、认路、接收外界信息、维持身体平衡等等都靠它。因此,时刻保持触角的清洁十分重要。那么,蚂蚁是如何给触角“搞卫生”的呢?

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英国剑桥大学动物学系研究人员在显微镜下观察弓背蚁后发现,这种蚁前腿上的细小绒毛其实分为三种,“鬃毛”、“梳子”和“刷子”,“鬃毛”和“梳子”呈圆柱形,相对硬一些,“刷子”呈扁平,相对柔软。弓背蚁用前腿扫过触角时,先是“鬃毛”刮掉触角上附着的体积最大的脏物,然后“梳子”对付小一号的脏物,最后“刷子”扫掉最小的脏物。

动物学系的亚历山大·哈克曼说,“昆虫进化出了清洁微小、敏感结构的精细体系”,希望这一发现有助开发纳米级的清洁设备。


中美法科学家发现1亿年前原始“独角蚂蚁”

国际著名生命科学杂志《细胞》子刊《当代生物学》上,登载了中国科学院南京地质古生物研究所王博副研究员团队的最新研究成果。通过对白垩纪时期蚂蚁琥珀的研究,王博团队证明了蚂蚁的“团结性”并非自古有之。

蚂蚁出现于白垩纪时期,是现今地球上数量最多的昆虫,也是最成功的社会性昆虫。然而,由于化石证据匮乏,人类对蚂蚁早期形态和生态演化仍不甚了解。

通过与国际科研人员合作对2000余枚琥珀中的蚂蚁标本进行系统调查,王博团队发现了一种奇特的“独角蚁”。该蚂蚁属于最原始的黑帝斯蚁中的一类特化种,具有一对巨型镰刀状大颚,,长度近乎是头长的两倍;其唇基中部向上延长,在头顶形成一个独特的“角”,由此得名。

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“你们看这个‘角’,它外侧带有感觉毛,一旦碰触到猎物,下部一对大牙迅速抬起,与上面的“角”一起夹住猎物,就像个活的捕鼠夹。如此特化的头部结构是首次在蚂蚁中发现”,王博介绍说,“研究表明蚂蚁演化早期就出现了明显的形态和生态特化。小小蚂蚁的早期演化过程比先前的设想要复杂的多”。

此外,该项研究也表明,黑帝斯蚁是独居的捕食类群。这与现今蚂蚁种群高度的社会化大相径庭,却与此前的分子、形态、生态学研究预测相一致。

“现在我们一提到蚂蚁,就会想到它们齐心协力工作的场景。而研究告诉我们,‘团结就是力量’这个道理,蚂蚁其实也是花了很长时间才‘学会’的”,王博说。

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