蚂蚁与蝶幼虫的共生奥秘:Synargis calyce幼虫 “蚂蚁器官” 的关键作用

时间:2025年3月6日
来源:Insectes Sociaux

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为探究蚁嗜性幼虫 “蚂蚁器官” 功能,研究人员对S. calyce幼虫研究,发现 TNOs 维持共生,ATOs 有辅助作用。

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在蚂蚁与喜好蚂蚁的毛虫(蚁嗜性毛虫)的共生关系中,蚂蚁施加的选择压力促使毛虫演化出了一系列特殊结构,即所谓的 “蚂蚁器官”。尽管已有对灰蝶科(Lycaenidae)中这些 “蚂蚁器官” 功能的研究,但在其姊妹科蚬蝶科(Riodinidae)中,相关信息却十分有限。
在此项研究中,研究人员首先构建了兼性蚁嗜性蚬蝶幼虫(Synargis calyce)与其最常见的护卫蚂蚁(Camponotus crassus)之间行为互动的行为谱。接着,研究人员对两种幼虫 “蚂蚁器官” 的功能进行了操控,这两种器官分别是触角蜜腺器官(tentacle nectary organs,TNOs)和前触角器官(anterior tentacle organs,ATOs),以此来确定它们在维持蚂蚁护卫行为中所发挥的作用。研究人员对不同处理组(包括堵塞 TNOs 和 ATOs 的处理组)中与毛虫互动的蚂蚁的时间和数量进行了量化。
行为谱显示,在毛虫外翻 TNOs 和 ATOs 后,蚂蚁会表现出一些固定模式的行为,比如在 ATOs 外翻后,蚂蚁会在毛虫上方 “跳跃”。研究人员发现,对照组和 TNOs 未被堵塞的组中,与毛虫互动的蚂蚁的时间和数量较多,其次是 ATOs 功能正常的组,而两种器官都被堵塞的毛虫受到的关注较少。
研究结果表明,TNOs 在维持蚂蚁与毛虫的互动中起着关键作用。并且,在具有类似营养共生蚂蚁 - 毛虫互动类型的灰蝶科物种中,观察到的 ATOs 和 TNOs 的外翻率之间存在相关性。研究人员提出,S. calyce毛虫与护卫蚂蚁之间的互动,主要是由 TNOs 提供的 “奖励” 介导的,而 ATOs 的外翻在其中起到的是相对较小的辅助作用。

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