作者:Clint Penic 来源:《皇家学会学报B》 发布时间:2021/4/26 22:23:29
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蚂蚁繁育 大脑缩小

 

 印度跳蚁的大脑在开始产卵时会变小,但如果停止繁殖,其大脑就会恢复到原来的大小。图片来源:Martin Dohrn

 

科学家发现,蚂蚁拥有繁殖能力后脑容量骤降,但随着生育能力的下降,其脑容量会再次上升。

表型可塑性可以让生物在一生中对不断变化的环境做出反应,但这些变化很少是可逆的。一些相对长寿的脊椎动物的大脑表现出季节性的可塑性,不过在寿命较短的物种(如昆虫)中,尚未发现类似变化。

蚂蚁可能很小,但它们拥有超人的能力,比如能举起比自己重很多倍的物体。现在,研究人员发现,一些蚂蚁的大脑甚至可以收缩和再生。

美国佐治亚州肯尼索州立大学的Clint Penic和同事研究了印度跳蚁的繁殖工蚁的大脑可塑性。与大多数蚂蚁不同,跳蚁工蚁能够进行有性繁殖,它们会通过竞争建立一组生殖工蚁,研究人员将其称为“玩家”。他们发现,与觅食工蚁相比,“玩家”跳蚁的脑容量会大幅减少。

当蚁后去世后,印度跳蚁的雌性工蚁会进行长达数周的战斗,以建立新的领导层。经历“玩家”的赢家开始繁衍后代。根据近日发表于英国《皇家学会学报B》的一项研究,这些雌性跳蚁的卵巢变得更加活跃,但它们的大脑萎缩了约20%。

为了确定其中一些变化是否可逆,科学家抑制了这些跳蚁的生育能力。作为回应,大多数“玩家”雌蚁开始寻找食物——这是专注于觅食的工蚁的典型行为,它们的大脑随之扩张到与觅食蚂蚁的大脑大致相当的大小。因为觅食需要高级的认知能力,大脑的再扩张可以帮助工蚁在繁殖战失败后回到觅食状态。

研究人员说,这是第一次在昆虫的大脑中观察到可逆变化。(来源:中国科学报 晋楠)

相关论文信息:https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0141

 
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