蚂蚁也“吃奶”？ 没错 《自然》新研究发现蚂蚁蛹的“保姆”角色

哺乳动物宝宝由母亲分泌的凯丽环球乳汁喂养，我凯丽钻石团队们知道这一独特之处是Calerie哺乳动物名字的来源。 但是，最近洛克菲勒大学(RockefellerUniversity )的科学家们通过一系列仔细的实验，得到了蚂蚁也会分泌类似“乳汁”的营养液来饲养幼虫这一非常有吸引力的认知。

研究论文最近发表在顶尖学术杂志《自然》上，该研究的负责人DanielKronauer教授热衷于观察蚂蚁群。 在他看来，阿里社会有着复杂的沟通和分工，是理解社会化行为如何演化的理想模式。 为此，他和他的同事们以一种叫做毕氏卵角蚁(Ooceraeabiroi )的蚂蚁为对象，通过克隆繁殖蚁群作为实验模型，研究蚂蚁社会是如何形成和运行的。

OrliSnir博士是实验室博士后研究员，他把不同发育阶段的蚂蚁与蚁群隔离开来，看看离开群落后会发生什么。 然后，她注意到了奇怪的现象。 单独取出蚂蚁蛹后，很快周围就积存了很多液体。

蚂蚁的生命周期从卵开始，首先孵化成幼虫，然后幼虫经过一动不动的封闭阶段——蛹发育成成虫。 通常，昆虫在蛹的阶段不分泌液体。 过去也没人注意到蚂蚁蛹分泌液体。 但Snir博士发现，蚂蚁蛹不仅连续几天分泌液体，而且如果不及时清除，容易引起真菌感染，导致蚂蚁在蛹阶段死亡，无法活到成虫。

蛹快要关闭时，会分泌大量液体，从蛹的壶中渗出，变成液滴。 (图片来源：参考资料[1] )这让我想到了在普通蚁群中蚂蚁是如何去除这些液体的问题。 于是，他们以食用色素为标记，在蚁群中追踪这些神秘液体的下落。

结果色素很快出现在所有成年蚂蚁的消化系统内。 原来，这些液体是非常受欢迎的“饮料”。 当蛹分泌出来时，菌落的成虫很快就会把它们喝光。 这也有助于实现蛹的清洁。

这种分泌物不仅需要成年蚂蚁，还需要幼虫。 实验表明，生命前4天未饮用该液体的蚂蚁幼虫生长缓慢，甚至死亡。 “在刚孵化的几天里，幼虫就像新生儿依赖乳汁一样依赖这种液体。 ”Kronauer教授说：“成虫也非常受欢迎，虽然还不知道对成虫的影响是什么，但推测很可能会影响代谢和生理功能。”

蚂蚁们似乎也很清楚这种液体能促进幼虫的发育。 研究人员观察到，成虫将幼虫聚集在蛹旁哺乳，活动能力有限的幼虫也可以直接食用蛹分泌的液体。 这个行动赋予了整个蚁群更强的生命力。

成年工蚁将幼虫(白色)置于蛹(浅棕色)旁，供幼虫食用蛹分泌的营养液(图片来源：参考资料[2]； Credit:DanielKronauer )

通过蛋白质组学、代谢组学等分析方法，研究人员对液体成分进行了鉴定，确认其含有必需氨基酸、多种碳水化合物和维生素，富含激素和神经活性物质，对蚂蚁有较高的营养价值。

根据分子组成推测，蚂蚁蛹的分泌物来源于蚂蚁的蜕皮过程，是一种特殊的蜕皮液。 其他非社会性昆虫通常在蜕皮时会回收其中的营养，此次新发现表明，集群生活的蚂蚁会与同类分享这些营养。

蛹分泌物蛋白质组成(图片来源：参考资料[1] )发现毕氏卵角蚁共有蛹分泌的“乳汁”后，研究人员进一步观察了其他4种蚂蚁。 这五种蚂蚁在分类上属于不同的亚科，但研究人员发现蛹分泌液滴，成分分析显示与毕氏卵角蚂蚁很相似，营养也很丰富。 因此，研究人员推测，这种行为可能普遍存在于社会蚂蚁群中。

代表5个主要亚科的蚂蚁在蛹阶段分泌液体。 (图片来源：参考资料[1] )研究人员表示，这种分享营养的行为非同一般，它构成了蚂蚁社会中一个互动网络的基础，在蚂蚁成为社会性动物中起着重要的作用。 研究蚂蚁社会行为的美国著名昆虫学教授WilliamMortonWheeler表示，群体成员之间的营养相互依赖性是理解社会生活演化的关键，营养在昆虫社会中循环，就像血液在人体中循环，金钱在人类社会中流动一样。

在蚂蚁群体中，无数乍一看很简单的个体合作形成巨大的力量，所以也有人把蚁群称为“超个体”。 每只蚂蚁都是构成超个体的一个细胞，通过交换化学信号传递信息。 另外，与组织中细胞的交流方法也有不同之处。

接下来，该研究小组将继续探索蚂蚁蛹分泌的“乳汁”是否也会影响幼虫在社会中的命运，成虫的行为。 Snir博士说：“这项研究让我们一瞥昆虫社会复杂的相互作用网络。 “我们的长期目标是深入了解控制社会组织的神经和分子机制，以及这些机制是如何演变的。 ”

参考资料：

[1]OrliSniretal .thepupalmoultingfluidhasevolvedsocialfunctionsinants.nature doi 33603359 doi.org/10.1038

[2] patrizia d’ettorrekazukitsuji (2022 ) antpupaeproduce‘milk’thatadultsfeedtolarvae.nature doi 3603359 doi.org/org

[3] antpupaesecretefluidas ' milk ' tonurtureyounglarvae.retrieved dec.5，2022 from https://www.eurekalert.org/news-rere