无翅蜂蚁Myrmilla capitata(膜翅目：蚁蜂科)感觉系统的性别二型性：嗅觉与视觉的适应性分化

《Arthropod Structure & Development》：Sexual dimorphism in the sensory system of Myrmilla capitata (Hymenoptera: Mutillidae), a bee-attacking velvet ant with both sexes apterous

本研究针对蚁蜂科(Mutillidae)这一研究薄弱类群，首次通过扫描电镜(SEM)系统描述了无翅蜂蚁Myrmilla capitata雌雄个体的外周感觉系统。研究发现，尽管雌雄均无翅且活动范围受限，但在排除体型差异后，其视觉和触角感觉系统存在显著性别二型性：雄性具有更高的小眼密度(可能提升分辨率)和单眼，而雌性则拥有更大的小眼面积(增强光捕获能力)以及更高的嗅觉感器(如SP和ST)密度和面积。结果表明这种分化可能与两性不同的行为需求相关：雄性依赖视觉线索寻找配偶，而雌性更依赖嗅觉定位寄主。该研究为理解寄生性膜翅目昆虫感觉系统的演化提供了重要基线数据。

　　

在昆虫世界的隐秘角落，有一类被称为“天鹅绒蚂蚁”的奇特生物——蚁蜂(蚁蜂科，Mutillidae)。它们虽名为“蚁”，实则为寄生性蜂类，以其雌性无翅、被覆鲜艳绒毛的独特形象而闻名。更为特殊的是，本研究的主角Myrmilla capitata，是少数雌雄个体均失去飞行能力的蚁蜂物种。它们终生活跃于寄主蜜蜂(如Lasioglossum malachurum)的巢穴区域，雌性负责搜寻寄主巢穴以繁衍后代，雄性则在此范围内寻找配偶。这种高度特化的生活史，使其成为探究感觉系统如何适应特定生态位的绝佳模型。然而，作为针尾部(Hymenoptera: Aculeata)寄生性类群的重要代表，蚁蜂的感觉系统却长期被学界忽视，其感觉形态的性别差异更是未知领域。理解这种差异，对于揭示昆虫如何通过感官特化来应对不同的生存挑战(如寄主定位与配偶寻找)具有关键意义。为此，来自米兰大学的研究团队在《Arthropod Structure & Development》上发表了他们的最新研究成果。

研究人员主要运用扫描电子显微镜(SEM)技术，对采自意大利马雷玛地区公园的9雌9雄M. capitata样本进行了精细的形态学分析。研究团队系统观察并测量了头部(复眼、单眼)和触角的形态结构，重点关注了与小眼(ommatidia)相关的视觉特征(如小眼密度OM_n、小眼面积OM_area、眼面积E_area)以及触角上各类感器(sensilla)的类型、数量和大小(如 placoid sensilla, SP; trichoid sensilla, ST等)，并采用广义线性模型(GLM)统计分析了这些性状与性别和体型(以头宽H_W为指标)的关系。

3.1. 视觉系统

研究人员发现，在排除体型影响后，雌雄个体的视觉系统存在显著差异。尽管雌雄复眼面积相似且均随体型增大而增大，但雌性个体拥有显著更大的小眼面积(OM_area)，而雄性则表现出更高的小眼密度(OM_n)的趋势。此外，雄性个体拥有三个发育程度可能较低的单眼(ocelli)，而雌性则完全没有。这些差异提示，雄性可能通过更高的小眼密度获得更优的图像分辨率，以利于在寄主巢区发现雌性；而雌性更大的小眼则可能增强其在潜入黑暗的寄主地下巢穴时的光捕获能力。

3.2. 触角系统

触角感器的分析揭示了更为丰富的性别二型性。首先，雄性的触角鞭节长度(FL_L)显著大于雌性。更重要的是，感器类型和数量存在显著区别：研究共鉴定出12种感器类型，包括 placoid sensilla (SP)、coeloconic sensilla (SCo)、sensilla campaniformia (SA)、6种 trichoid sensilla (ST1-ST6) 和3种 basiconic sensilla (SBa1-SBa3)。其中，ST1、ST2、SBa2、SBa3仅或主要存在于雌性，而ST4、ST5、ST6则主要存在于雄性。定量分析表明，雌性的感器总密度(S_tot)、嗅觉感器SP的密度和面积(SP_area)、以及ST的总密度(ST_tot)均显著高于雄性。这表明雌性触角可能具有更强大的化学信号探测能力。

本研究首次详细描述了蚁蜂科昆虫的外周感觉系统，并揭示了M. capitata雌雄个体间显著的感觉形态二型性。研究结论指出，这种分化很可能是对两性不同行为需求的适应性进化：雄性可能利用其相对更优的视觉分辨率(更高的小眼密度)和单眼来定位配偶；而雌性则可能更依赖发达的嗅觉系统(更高密度和面积的SP感器，以及更多样的ST感器)来探测隐藏在地下的寄主蜜蜂巢穴。此外，某些感器类型的性别特异性分布(如雌性特有的SBa2、SBa3和雄性特有的ST4、ST5)暗示了其在性别特异性通讯(如近距离识别)中可能扮演特殊角色。该研究填补了针尾部寄生性类群感觉生物学研究的空白，为理解昆虫感觉系统演化与生态位适应之间的关系提供了重要案例。未来研究可进一步探究这些形态差异对应的生理功能，并比较有翅与无翅雄性蚁蜂物种的感觉系统差异，以更深入地揭示飞行能力丧失对感觉进化的影响。