螞蟻大腦有個“情報中心”

本報訊 你是否注意過這個現象：如果家里出現一只螞蟻，很快整群螞蟻就搬了進來；設置陷阱捕獲了幾只螞蟻后，剩下的螞蟻也很快神秘消失了。

如今，美國科學家發現了這一行為背后的秘密：螞蟻的某些信息素，即相互交流時發出的氣味標記，會激活它們大腦的特定部分并改變整個蟻群行為。相關研究6月14日發表于《細胞》。

“人類并不是唯一擁有復雜社會和交流系統的動物?！闭撐牡谝蛔髡?、美國洛克菲勒大學研究人員Taylor Hart說，“在進化過程中，與其他昆蟲相比，螞蟻進化出了極其復雜的嗅覺系統，這使得它們能夠使用許多不同類型的信息素進行交流，不同信息素可能代表著不同的意義?！?/p>

(相關資料圖)

這項研究表明，螞蟻大腦中有一個與人腦相似的交流中心。這個中心可以解讀來自同類的報警信息素，或“危險信號”。

“螞蟻大腦中似乎有一個感覺中樞，所有能引起恐慌的警報信息素都會被輸入?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、洛克菲勒大學研究人員Daniel Kronauer說。

研究人員使用一種名為GCaMP的工程蛋白掃描了暴露在危險中的無性繁殖螞蟻大腦。這種方法需要將工程蛋白附著在鈣離子上，后者會隨著大腦活動而暴發，由此產生的熒光化合物可以在高分辨率顯微鏡下觀察到。

“我們認為，在野外，無性繁殖的螞蟻只有幾十到幾百只，通常情況下，這些小群體傾向于將恐慌反應作為它們的警報行為，其主要目的是逃跑和生存?！盚art說。

不管是什么蟻種，蟻群中的螞蟻都是根據等級和分工劃分的，不同螞蟻的解剖結構也略有不同。為此，研究人員選擇了畢氏卵角蟻，因為它們易于控制。研究人員為更容易觀察到廣泛的模式，而使用雌性工蟻確保一致性。一旦研究人員對螞蟻等級、性別和分工之間的神經差異有了更清晰的了解，他們就能更好理解不同螞蟻大腦是如何處理同一信號的。

“我們正在研究螞蟻的勞動分工，以便弄清為什么基因相同的個體在群體中承擔不同的任務，以及這種分工是如何進行的。”Kronauer說。

（馮維維）

相關論文信息：

http://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.025

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