黑褐蚁(Lasius niger)信息素释放规律研究:食物源与巢穴影响及错误路径修正之谜

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Insectes Sociaux 1.4

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  为探究蚂蚁信息素释放策略,研究人员以黑褐蚁(Lasius niger)为对象,研究其在不同情境下的信息素沉积情况。结果发现,蚂蚁不会修正错误信息素路径,但会在食物源附近及远离巢穴处释放更多信息素,为研究蚂蚁行为提供新视角。

  在奇妙的昆虫世界里,蚂蚁的群体生活一直吸引着众多研究者的目光。蚂蚁依靠信息素进行交流和导航,信息素对于它们寻找食物、返回巢穴等行为起着至关重要的作用。然而,信息素存在着一些与生俱来的缺陷。一方面,随着时间推移,信息素会逐渐蒸发,这使得蚂蚁难以招募同伴前往距离较远的食物源;另一方面,一旦信息素被释放,就无法被移除,这导致信息素很容易过时,从而误导蚂蚁的行动。在这样的背景下,科学家们迫切想要了解蚂蚁究竟能否通过调整信息素的释放策略来克服这些难题。
为了解开这个谜团,来自国外的研究人员 Tomer (Tommy) Czaczkes、Federico-Javier Olivera-Rodgrigues、Laure-Anne Poisonnier 等人开展了相关研究。他们将研究成果发表在了《Insectes Sociaux》上。这项研究有着重要意义,它有助于我们深入理解蚂蚁的行为机制,进一步揭示昆虫社会行为的奥秘。

研究人员采用了多种技术方法。其中,Y 迷宫实验是关键技术之一。在 Y 迷宫实验中,研究人员在迷宫的一侧设置信息素路径,然后观察蚂蚁选择跟随该路径的比例,以此来研究蚂蚁对信息素的利用情况。另外,通过直接观察蚂蚁释放信息素时的行为动作,即蚂蚁将腹部(gaster)贴向地面并停留约 0.2 秒的过程,来研究信息素的释放情况。

蚂蚁能否修正错误信息素路径


研究人员首先提出问题:当之前建立的错误路径(未通向食物的路径)存在时,黑褐蚁(Lasius niger)是否能够通过在通向食物源的路径上释放额外的信息素来纠正之前的错误?从常理来看,这似乎是蚂蚁快速摆脱困境的合理方式。但实验结果却令人意外,蚂蚁并不会对错误路径进行修正。这表明,蚂蚁在面对错误信息素路径时,可能缺乏一种有效的纠错机制,或者它们的行为模式中并不包含这种纠错策略。

蚂蚁在不同位置的信息素沉积情况


研究人员还对蚂蚁在不同位置的信息素沉积情况进行了研究。此前有研究表明,蚂蚁不仅会在靠近食物的地方释放更多信息素,在远离巢穴的地方也会释放更多信息素。本次研究人员通过实验验证了这一现象。他们发现,蚂蚁在距离食物源更近以及远离巢穴的位置,确实会释放更强的信息素信号,这是两个相互独立的效应。这一结果说明,蚂蚁能够根据食物源和巢穴的位置,有策略地调整信息素的释放量,以便更好地引导同伴找到食物和返回巢穴。

综合研究结果来看,蚂蚁在信息素利用方面有着独特的行为模式。虽然它们不会修正错误的信息素路径,但会根据食物源和巢穴的位置调整信息素沉积量。这一研究结论为我们理解蚂蚁的行为机制提供了新的视角,也让我们对昆虫社会行为有了更深入的认识。未来,相关研究可以在此基础上进一步拓展,例如研究不同环境因素对蚂蚁信息素释放策略的影响,或者探索其他种类蚂蚁是否也存在类似的行为模式,从而推动昆虫社会行为研究领域的不断发展。

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