会“蚂蚁语”的蝴蝶:装作蚁后“发号施令”

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科学家们发现一种寄生蝴蝶,它们通过模仿蚁后对工蚁说:“快来喂我!“,就能被喂得白白胖胖。

蚂蚁的巢穴非常“宜居”,足以养活很多除了蚂蚁以外的生物:蚁巢坚固安全,环境稳定并且资源丰富——这几乎是小生物们生存所需的全部,前提要能忍受蚂蚁大军到处晃悠。对于成千上万寄生在蚂蚁巢穴里的物种,生存就意味着要想办法与蚂蚁处好关系——比如破译蚂蚁们用来区分敌友的化学物质。

最近一个来自意大利都灵大学的科研团队披露了一项研究:蚁巢的寄生物种可以用声音作为技能——学习“蚂蚁语”来养活自己。美国声学学会(ASA)第168次会议上,上述团队介绍了自己最新的研究成果:一种名叫“霾灰蝶“(Maculinea 的寄生蝴蝶可以通过模仿一种红蚁属(Myrmica的蚂蚁声音打入蚁巢内部,并安然地度过寄生生活。

蝴蝶幼虫通过模仿蚁后的声音,让工蚁给自己喂食。图片来源:文章论文

团队的首席研究员弗朗西斯·巴贝罗Francesca Barbero )说:“无论是在工蚁觅食时的过程中,还是在巢穴里不同阶层的日常对话里,声波信号都传递着相当复杂的信息。我们的目的是了解这些蚁巢的寄生虫,如蝴蝶的幼虫,是否会干扰他们的寄主蚂蚁的通信系统。”

多年来,巴贝罗的团队记录并分析了这种寄生蝴蝶的虫蛹和幼虫,以及作为寄主的蚂蚁蚁后和工蚁所发出的声音信号。他们通过回放这些信号来研究两者的相似性,进而调查这些信号在蚂蚁社会关系以及寄主寄生物种共生关系中的作用。

在2009年发表在《科学》杂志的初步研究中,巴贝罗的团队与牛津大学生态与水文中心的科学家合作发现了了蚁后的声音和蚁群工蚁的声音完全不同,而寄生蝴蝶则利用了这种差异。巴贝罗表示,霾灰蝶是所谓的“专性寄生”(obligated parasites)生物,它们的生存依赖于其它两个特定物种。它们的卵被产在特定的植物嫩芽上,卵孵化后,幼虫先对着嫩芽狼吞虎咽10~15天,然后落在地上,等待被工蚁们发现搬到蚁巢中。

更早的研究表明,蝴蝶的幼虫还可以先分泌与蚂蚁幼虫类似的化学物质,也能以此骗取工蚁来喂自己。这些“尊贵”的客人甚至能得到皇室般的待遇——它们优先开吃并且吃得最多,甚至让真正的蚂蚁幼虫饿着肚子,这种特权通常只有蚁后才能享受。

为了进一步解开这个谜,巴贝罗和合作者们使用了一种定制的麦克风来记录蚂蚁和幼虫发出的声音,并在蚁巢内回放。通过对比声信号和分析蚂蚁们的反应,他们发现寄生蝴蝶幼虫确实在模仿其宿主蚁后的声音,从而骗取工蚁优先给他们进行清洁和喂食。

霾灰蝶的一生和投喂它们的蚂蚁。图片来源:sciencemag.org

另外他们还比较了两种不同的寄生蝴蝶:一种是直接以蚂蚁幼虫为食,另一种是由工蚁负责饲喂。他们发现,尽管这两个物种都会模仿蚁后的声音,但那些依赖于工蚁喂食的蝴蝶发出的声音对工蚁作用更强。

巴贝罗说,“这是符合实际的,因为寄生物种需要伪装成群落成员,而捕食性物种则需要避免被寄主蚂蚁被发现,因此研究下一步的目标是弄清这些声音对蝴蝶和蚂蚁其他活动的影响。希望我们的发现能推动蚂蚁和寄生蝴蝶声音通信的研究,进而增加我们对宿主和寄生物种关系的起源,以及演化和复杂机制的稳定的认识。”(编辑:Jerrusalem

参考文献

  1. Marco Sala, Luca Pietro Casacci mail, Emilio Balletto, Simona Bonelli, Francesca Barbero Variation in Butterfly Larval Acoustics as a Strategy to Infiltrate and Exploit Host Ant Colony Resources

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