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Science:追击蚂蚁“机器人” 解析社会化分工演变

实验中,被标记的蚂蚁。

实验中,被标记的蚂蚁。

一项新的研究显示,如果你是一只中年的蚂蚁,那么与比你年轻的以及那些比你年长的蚂蚁相比,你很可能会更多地在你们的领地中游走,而且你的社交网络可能也较薄弱。

为了维护它们复杂的群落结构,蚂蚁必须执行多种任务。这些任务包括抚育幼蚁、清理蚁巢及觅食。

尽管有许多关于社会性昆虫的劳动分工的研究,但人们仍不清楚个体蚂蚁是如何知道要从事哪种工作的。

Mersch及其同事在为期41天的过程中用网格化热点图来持续性地监测6个蚁群中的每一个蚂蚁。他们希望知道个体蚂蚁的角色,在蚁巢区域不同位置内蚂蚁的活动模式和互动以及角色间的转变。

研究人员确认,蚂蚁角色的分布随着时间的改变而变化;较年轻的蚂蚁为护理者而最年长的蚂蚁则从事觅食工作。担任护理工作的蚂蚁还处在接近蚁巢内部的地方,而觅食蚂蚁则在蚁巢的边缘从事工作。通过研究这些不同群组内个体蚂蚁的互动率,研究人员还显示,担任护理的蚂蚁及从事觅食的蚂蚁——它们与其同阶层的蚂蚁在空间上紧密互存——都是相当合群的。相比之下,中年的蚁巢清扫者则更多地按空间进行分布——它们的位置不限于在蚁巢的内部或外部——且它们与其它的蚁巢清扫者有着较弱的社会性互动。

这些结果凸显了对空间的恪守是蚂蚁群落内网络互动的一个关键性的调节因子。尽管其它的研究——其中包括那些在蜜蜂中的研究——表明在社会性昆虫中有一种劳动的时间上的分工,但这项研究成果所描述的程度可能是空前的。此外,大多数先前的表明蚂蚁劳动时间分工的专门研究一直以来都是以间接证据为基础的,但在这项研究中对行为进行归类的方法是很重要的,因为它所代表的是基于不带偏见的方法的直接结果。这种方法可能适用于该研究领域中的其它的系统。

原文检索:

Danielle P. Mersch, Alessandro Crespi, Laurent Keller. Tracking Individuals Shows Spatial Fidelity Is a Key Regulator of Ant Social Organization. Science, April 18 2013; DOI: 10.1126/science.1234316

Elizabeth Pennisi. Chasing Ants—and Robots—to Understand How Societies Evolve. Science 19 April 2013; DOI: 10.1126/science.340.6130.269

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