您可能见过蚂蚁聚集在路边的糖果和糖果。
看到它们排队将咀嚼过的小食物带回巢穴的景象也令人印象深刻。
但这并不是蚂蚁所能携带的全部。有些物种甚至可以抓住并带回液体食物。
而这次,冈山大学理学部藤冈春菜领导的研究小组发现,冲绳生长的长角蚁(Diacamma cf. indicum)根据食物的粘度不同,会采用不同的运输方式。
该研究的详细信息于 2023 年 6 月 14 日发表在科学杂志《Proceedings of the Royal Society B》上。
长角蚁通过两种方式运输液体猎物。
工蚁的工作是为其巢穴寻找食物并将其带回家。
其中,花蜜和蜜露(蚜虫分泌的含有大量糖分的粘稠液体)是蚂蚁重要的营养来源。
然而,运输这种液体食物很困难,迄今为止,生物学家一直关注蚂蚁如何运输液体。
蚂蚁似乎以两种独特的方式运输液体。
一是“胃内储存和携带液体”。
这是许多蚂蚁使用的运输方法,它们返回巢穴并将液体从胃中排出,然后将其传递给其他工蚁、蚁后和幼虫。
第二个是“用下颌骨输送液体” 。
这是只有部分蚂蚁才会采用的方法,利用液体的表面张力携带极少量的液体(蚂蚁的情况约为 0.001 毫升)。
冲绳长角蚁(Diacamma cf. indicum)在蚂蚁中很不寻常,因为它可以携带这两种方法。
不过,尚不清楚他们如何使用这两种交通方式。
因此,藤冈先生和他的研究小组决定观察长耳蚂蚁的运输方式如何根据食物的成分而变化。
根据粘度采用不同的运输方式,提高运输效率。
在第一个实验中,我们改变了糖水的糖含量(10-60%)并观察了蚂蚁的行为。
因此,长刺蚂蚁在糖含量低时频繁地进行“喝水行为”,在糖含量高时频繁地进行“抓取行为”。
那么,长耳短颈蚂蚁在糖水中感知到了什么,并改变了它的运输方式呢?
一般来说,液体(这里是糖水)的糖含量越高,粘度就越高。
因此,研究小组预计与糖水的“粘度”有关。
因此,在接下来的实验中,我们将仅用10%糖水粘度增加到与40%糖水相同的食物,并比较了蚂蚁在正常类型和10%糖水粘度增加类型中的行为。
于是,长鼻短颈蚂蚁开始比普通蚂蚁更频繁地抓取高粘度的糖水。
这表明,正如预期的那样,长鼻短颈蚂蚁根据食物的粘度来区分饮水行为和抓取行为。
研究还发现,和其他昆虫一样,随着糖含量的增加和粘度的增加,长鼻蚂蚁喝糖水的速度也会变慢。
基于这一结果,人们认为长鼻短颈蚂蚁在寻找需要很长时间才能喝完的食物时会转变为抓取行为。
看来长耳短颈蚂蚁首先尝试喝液体食物,仔细检查那里的粘度,并根据粘度切换运输方式。
此外,在这项研究中,还估计了一只蚂蚁在一次觅食中带回的糖(卡路里)量。
结果我们发现,当含糖量高(且粘度高)时,抓起时可携带的量比喝时可携带的量要大得多。
换句话说,当糖含量和粘度较高时,长刺蚂蚁通过转向抓取行为来提高觅食效率。
在这项研究中,首次阐明了刺鱼蚂蚁根据粘度改变其运输方式,并且这种转换提高了觅食效率。
路边排队的小蚂蚁行为上的细微差别是有其合理且明确的原因的。
未来,藤冈博士希望研究蚂蚁的反应如何根据与巢穴的距离和天敌的存在而变化,以及为什么有些蚂蚁可以抓住液体食物,而另一些则不能。