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你有没有注意到家里有一只蚂蚁，却发现一周后整个蚁群都搬进来了?你设置的陷阱只捕获了其中的几只蚂蚁，但很快，其余的蚁群就神秘消失了。现在，6 月 14 日发表在《细胞》杂志上的一项研究探讨了某些危险信号信息素(蚂蚁发出的气味标记物，用于相互交流)如何激活蚂蚁大脑的特定部分并改变整个巢穴的行为。

“人类并不是唯一拥有复杂社会和通信系统的动物，”洛克菲勒大学的主要作者泰勒哈特 ( @teraxurato ) 说。“在进化过程中，与其他昆虫相比，蚂蚁进化出了极其复杂的嗅觉系统，这使它们能够使用许多不同类型的信息素进行交流，这些信息素可能意味着不同的事物。”

这项研究表明，蚂蚁的大脑中有自己的交流中心，类似于人类。这个中心可以解释来自其他蚂蚁的警报信息素或“危险信号”。他们大脑的这一部分可能比蜜蜂等其他一些昆虫更先进，之前的研究表明，蜜蜂依赖大脑的许多不同部分来协调对单一信息素的反应。

洛克菲勒大学的通讯作者 Daniel Kronauer ( @DanielKronauer )说：“蚂蚁大脑中似乎有一个感觉中枢，所有引起恐慌的警报信息素都会进入该感觉中枢。”

研究人员使用一种名为 GCaMP 的工程蛋白来扫描暴露于危险信号的克隆入侵者蚂蚁的大脑活动。GCaMP 的工作原理是将自身附着在钙离子上，钙离子会随着大脑活动而燃烧，由此产生的荧光化合物可以在适合观察它们的高分辨率显微镜上看到。

在进行扫描时，研究人员注意到，只有一小部分蚂蚁的大脑会响应危险信号而亮起，但蚂蚁仍然表现出即时和复杂的反应行为。这些行为被称为“恐慌反应”，因为它们涉及诸如逃离、疏散巢穴以及将它们的后代从巢穴转移到更安全的地方等行动。

具有不同群体大小的蚂蚁种类也使用不同的信息素来传达各种信息。“我们认为，在野外，克隆入侵者蚂蚁的蚁群规模通常只有几十到数百只，就蚁群而言，这个数量相当小，”哈特说。“通常，这些小群落往往会以恐慌反应作为它们的警报行为，因为它们的主要目标是逃脱和生存。他们不能冒很多人的风险。行军蚁是克隆入侵者蚂蚁的近亲，拥有庞大的蚁群——数十万或数百万只——而且它们的攻击性可能要强得多。”

无论物种如何，蚁群中的蚂蚁都会根据种姓和角色划分自己，不同种姓和角色中的蚂蚁在解剖结构上略有不同。出于这项研究的目的，研究人员选择了克隆入侵者蚂蚁作为一个物种，因为它们易于控制。他们在一个种姓和角色(雌性工蚁)中使用一种性别的蚂蚁来确保一致性，因此更容易观察广泛的模式。一旦研究人员对种姓、性别和角色之间的神经差异有了更清晰的了解，他们就可以更好地理解不同的蚂蚁大脑如何处理相同的信号。

“我们可以开始研究蚂蚁之间这些感官表征的相似或不同之处，”哈特说。Kronauer 说：“我们正在研究劳动分工。为什么基因相同的个体在群体中承担不同的任务?这种分工是如何进行的?”