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突破传统认知:非真社会性昆虫的社交行为多样性及其进化意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月07日 来源:Insectes Sociaux 1.4
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本期《Insectes Sociaux》特刊聚焦昆虫社会性的广义定义,挑战了将"社会性"等同于"真社会性(eusociality)"的传统范式。通过研究果蝇(Drosophila melanogaster)、松叶蜂(Hymenoptera)、木蜂(Xylocopa virginica)等9个非真社会性昆虫模型,揭示了从短暂聚集到长期亲代抚育的连续社交谱系。这些研究证实了昆虫社交行为的可塑性(如JH3调控的生殖分工)、生态驱动机制(如资源分布影响果蝇幼虫集群)以及进化过渡路径(如耳螋的兼性社会性),为理解社会进化提供了比真社会性昆虫更丰富的比较框架。
在自然界中,社会性(sociality)长期被狭隘地定义为真社会性(eusociality)——即具有生殖分工、世代重叠和合作育幼三大特征的极端社会形式。这种以蚂蚁、蜜蜂等真社会性昆虫(Hymenoptera)为中心的研究范式,虽然催生了亲属选择(kin selection)等经典理论,却无形中遮蔽了更广泛的社会行为谱系。正如Bourke在《社会进化原理》中指出,这种"真社会性偏见"使得学界忽视了占昆虫物种99%的其他社会组织形式,导致对社会进化(social evolution)的理解存在重大缺口。
近年来,越来越多研究发现,从果蝇幼虫的临时聚集到耳螋(Dermaptera)的跨季亲代抚育,昆虫社会性呈现出令人惊叹的多样性。这些"可社交昆虫(sociable insects)"虽然不符合真社会性的严格标准,却展现出群体形成(group formation)、公共物品(public goods)防御等关键社会特征。例如,松叶蜂幼虫通过同步释放化学防御物质实现集体抗捕食,而木蜂(Xylocopa)则建立线性优势等级(linear dominance hierarchies)来协调生殖。这些发现迫切需要一个能包容从兼性(facultative)到专性(obligate)社会性的新理论框架。
为此,国际社会性昆虫研究联盟(IUSSI)在《Insectes Sociaux》组织特刊,汇集9项突破性研究。来自法国图尔大学等机构的研究团队采用多学科方法:通过果蝇(Diptera)的实验室行为分析揭示资源分布对集群决策的影响;利用激素干扰实验(如methoprene处理)解析木蜂生殖调控的JH3通路;结合野外观察与分子技术追踪耳螋(Forficula auricularia)母系抚育的基因-环境互作。这些研究共同构建了一个从微观行为机制到宏观进化动力的研究体系。
【果蝇模型:社会性的萌芽阶段】
Shoot等通过操纵食物质量梯度发现,Drosophila melanogaster幼虫会权衡营养收益与竞争代价,动态调整集群规模。这种可塑性(plasticity)表明,即使最简单的社交行为也受生态约束(ecological constraints)驱动。Billeter等进一步综述该物种从求偶竞争到合作觅食的全社会行为谱,证明经典模式生物同样具备研究社会进化的潜力。
【膜翅目:真社会性之外的奇迹】
Lindstedt团队揭示松叶蜂幼虫通过同步释放萜烯类物质实现"公共物品"防御,其合作强度与捕食压力正相关。在蜜蜂研究中,Saleh发现兰花蜂(Euglossa dilemma)巢群规模扩大会导致生殖偏斜(reproductive skew)加剧;而Friedel则证明社会多态性(social polymorphism)的E. viridissima通过增加守卫者比例降低寄生虫侵染率,支持了"守卫-觅食权衡"假说。
【鞘翅目与半翅目:家庭生活的进化实验室】
Honorio关于欧洲耳螋的综述显示,母体通过腺体分泌物调控若虫发育,其抚育时长受冬季低温显著影响。Ratz则比较埋葬甲虫(Nicrophorus)的双亲抚育策略,发现雌雄分工程度与尸体资源大小呈适应性变化。Miller对瘿蚜(Tamalia)的研究则揭示,社群性(communal behaviour)建立者会通过化学信号识别亲属,暗示了社会性进化中亲缘识别的关键作用。
这些发现共同重塑了昆虫社会性的认知框架:首先,社会性应被视为从短暂互动到复杂社会的连续谱(continuum),而非真社会性的二元划分;其次,兼性社会性(facultative sociality)的普遍存在表明,生态压力(如寄生虫、捕食)可能比遗传决定更能解释社会起源;更重要的是,比较研究揭示JH3等保守通路在不同社会系统中被"招募"(co-option)的分子机制,为理解社会性状的趋同进化提供线索。
正如Boomsma在《社会进化主要过渡》中所强调,突破真社会性中心主义将带来双重革命:在理论上,通过木蜂等"中间模型"填补从独居到真社会的进化空白;在方法上,果蝇等遗传工具物种使社会性状的基因定位成为可能。当我们将视野从蚂蚁的复杂社会扩展到耳螋的简单家庭,才能真正理解——社会性不是进化树上的特例,而是生命应对环境挑战的无数可能解之一。
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