2022年03月31日 09:00
【科學快訊】
螞蟻和人類一樣擁有社交網絡，但它們不是通過郵件和討論來交換信息，而是互相吐口水。
翻譯 | 魏書豪
審校 | 白德凡
大多數昆蟲有前腸、中腸和後腸。「然而，對於群居昆蟲來說，前腸已經變成了一種‘社交胃’。」瑞士弗裏堡大學社會流體實驗室的負責人、助理教授Adria LeBoeuf說。他領導的一項研究表明，中腸和後腸用於消化食物，而前腸用於分享信息。
交哺現象（即把食物反哺到另一種生物嘴裏的行為）在像螞蟻這樣高度群居的物種中非常常見。LeBoeuf說，在交哺現象中，營養物質和蛋白質從一個動物的社交胃傳遞到另一個動物的胃，通過這樣的交流方式，螞蟻創造了一個「社交循環系統」，將群體中的每個成員與其他所有螞蟻聯系起來。
木蟻（Camponotus）通過這種方式，不斷地將營養物質傳遞給彼此。LeBoeuf說道，如果你觀察一個群體，你可能會在一分鐘內看到「20個交哺現象」。（一個蟻群可能至少容納數千只螞蟻。）
「大約五年前，我們發表了一篇論文，描述了這樣一個事實，即當螞蟻進行交哺行為時，它們不僅在傳遞外來的食物，」LeBoeuf說，他指的是eLife雜志2016年的一份報告，「它們也在傳遞激素、配偶識別信號、小的RNA分子和其他各種物質。」
因此，螞蟻通過互相吐口水，不僅僅是在交換營養物質，還在創建一個消化道社交網絡，能量和信息在整個群體中不斷循環，以供需要這些資源的螞蟻收集。這很像你的大腦，分泌激素並將它們傳遞到身體的循環系統，並最終到達你的肝髒。
Lebouf認為，螞蟻群體不是單個螞蟻的集合，而是一個「超級有機集體」，在這裏，群體就像一個身體一樣運作。不同的螞蟻群體可以被認為是超級有機體的組織和器官，由組織和器官來完成支持共同目標的工作。覓食者收集食物，保姆照顧幼仔，工人挖掘隧道等等。器官使用循環系統傳遞的遠不止食物，那麼社會循環系統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麼分享這些液體，我們探索了它們交換的蛋白質是否與個體在群體中的角色或群體的生命周期有關。」主要作者、弗裏堡大學博士後Sanja Hakala在一篇文章中說。
LeBoeuf和Hakala在他們最近的實驗中，分析了木蟻的野生蟻群和實驗室飼養蟻群的社會胃內容物。在他們的樣本中，他們確定在蟻群周圍傳遞物質中有519種蛋白質；而這些蛋白質中有27種在所有的樣本中都有發現，無論群體的年齡、位置或個體螞蟻的狀態如何。
LeBoeuf說，工蟻們似乎在尋找食物，將食物分解成特定的蛋白質，然後傳遞出去。研究小組發現，隨著蟻群的成熟，更多種類的營養儲存蛋白（作為一種非常濃縮的食物來源）進入循環，因此，總體上較老的蟻群比年輕的蟻群獲得更多的蛋白質。
「通常，蟻群中的成年蟻甚至不需要吃東西，」 LeBoeuf說道，「相反，它們緩慢地分解這些營養儲存蛋白質。」
蟻群中的許多成年蟻不必進食，因為有螞蟻來代替整個群體進食。
「這些發現表明，蟻群中的一些成員可以為其他螞蟻的利益進行新陳代謝勞動。」 Hakala在一篇文章中說。
通過分析在何處發現了何種蛋白質，LeBoeuf及其同事可以區分年輕和成熟蟻群之間的差異，並區分野生蟻群和實驗室培養蟻群。與野生同類相比，實驗室培養蟻群的社會胃中蛋白質的多樣性要低得多。
研究小組發現，一只螞蟻在蟻群中扮演的角色由它的社會胃內容物決定。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，這可能是為了確保它們能夠存活下來以照顧後代。
LeBoeuf 說：「現在我們知道，營養物質是在某些螞蟻身上產生的，最終會傳遞到其他螞蟻身上，這非常令人興奮。」 然而，仍有許多問題需要回答。例如，該團隊發現覓食蟻的營養蛋白儲存濃度高於保姆蟻，但保姆蟻生產這些蛋白質的速度更快。研究人員不確定這是為什麼。
LeBoeuf認為，研究螞蟻的營養交換系統可能有助於科學家更好地理解新陳代謝勞動在單個生物體內是如何分配的，就像在組成身體的細胞間一樣。「很難衡量新陳代謝工作是如何在細胞之間分擔的，」LeBoeuf說。「在這裏，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。」
本文轉自環球科學
