2008年08月23日 08:21
北京時間8月21日消息，據美國生活科學網報道，螞蟻最終能夠成為至高無上的蟻後還是地位卑微的工蟻，將取決於什麼因素呢？目前，一項最新研究發現，螞蟻在群體中的社會地位取決於其基因特徵和年輕時所吃的食物營養。
美國研究人員對佛羅裏達州收割蟻(Pogonomyrmex badius)進行了研究分析，期望揭開這種螞蟻社會地位的決定性因素。亞利桑那州大學博士後研究員克裏斯多弗·史密斯說，“基本上，我們發現螞蟻的社會地位形成因素要比之前所認為的更複雜，我們研究顯示它們存在著大量的基因成份決定其社會地位等級，但同時也存在著非常強的環境因素在內。”這項研究是由伊利諾斯州大學厄本那香檳分校生物學家安德魯·蘇雷茲負責，該研究的詳細資料發表在8月份出版的《美國博物學家》（The American Naturalist）雜誌上。據悉，史密斯曾經在伊利諾斯州大學就讀研究生。
雄蟻的職責：交配和死亡
史密斯指出，在收割蟻群體中，雄蟻的社會軌跡很單一，它們每隔一年生育後代，它們除了交配和死亡，再沒有什麼事情可做了。對於雌蟻，它們存在著三種社會地位——蟻後繼承者，兩種類型的工蟻：一級工蟻和次級工蟻。蟻後繼承者的體重是次級工蟻的8倍，而一級工蟻的體重是次級工蟻的4倍。然而，一級工蟻的數量僅佔工蟻總數的5%。
為了剖析遺傳特徵對於螞蟻等級的影響，科學家對來自8個不同螞蟻群體的1200隻螞蟻進行了父權關係測試。他們發現某些遺傳因素對於螞蟻的社會地位的確定具有一定優勢，某些父權關係很可能使後代成為蟻後，而另一些雄蟻的後代則很可能成為普通的工蟻。
同時，生物學家通過分析螞蟻蛹狀發育階段(從幼蟲發育至成年體)所吃的食物，進一步發現早期體內食物營養對於未來的社會地位的影響。如果它吃了大量的肉食性食物，其體內的特殊氮物質將多於經常吃植物食物鏈的螞蟻。蟻後繼承者體內具有最高水準的氮物質，這意味著它們吃了更多的肉食性食物，經分析一級工蟻體內氮含量僅次於蟻後繼承者，而次級工蟻體內氮含量又次於一級工蟻。史密斯說，“迄今所有的證據顯示在確定螞蟻社會等級方面，其體內營養具有重要決定因素。”
遺傳特徵和早期體內營養決定螞蟻的社會地位
雖然科學家們發現遺傳特徵和體內營養對於確定螞蟻的社會地位具有重要地位，但它們仍不理解這些因素是如何工作實現的。或許基因特徵和體內營養成份可以激發某種激素，該激素將決定螞蟻能否發育成為工蟻或者是蟻後。
然而許多群居昆蟲物種的社會地位完全取決於遺傳特徵，某一隻雄蟻的後代將全部成為蟻後，但其他的雄蟻後代卻全部成為工蟻。科學家認為佛羅裏達收割蟻的這項研究發現可應用於許多不同物種。史密斯說，“通過分析許多研究案例可顯示出遺傳特徵可完全決定於該動物的社會地位關係，但是所有的研究案例告訴我們遺傳特徵和體內營養對於多數群居昆蟲具有很好的交互作用。”
