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劳工门卫未来女王龟蚂蚁的神经生物学反映了分工

导读 龟蚂蚁(Cephalotes varians)菌落在社会上被组织成多种种姓,其行为和表型不同。这些包括无菌的未成年工人(执行大部分殖民地任务),士兵(使

龟蚂蚁(Cephalotes varians)菌落在社会上被组织成多种种姓,其行为和表型不同。这些包括无菌的未成年工人(执行大部分殖民地任务),士兵(使用他们卓越的板状头部来保护殖民地入口,充当“活门”)和gynes(具有生殖能力的女性,共享同一个头部)作为士兵的形状,并在殖民地基础早期使用它进行防御)。

在这项研究中,作者调查了龟蚂蚁神经生物学是否是种姓特有的。2015年3月,他们从佛罗里达群岛的红色红树林立场收集了两个排列的殖民地和殖民地碎片(仅由有翼的gynes,士兵和工人组成)。在对他们的未成年工人,士兵和带翅膀的妇女样本进行头部测量后,作者解剖出大脑,对它们进行成像,并分析大脑结构。

Gynes的整体脑容量明显大于士兵和未成年工人,他们的脑容量相似。与轻微工人相比,Gynes和士兵的视觉处理区域往往更大。与gynes和士兵相比,在通常与处理能力相关的区域中,小型工人的大脑更大,这可以帮助工人执行他们的各种任务。对与认知处理相关的区域中的突触结构的检查揭示了种姓之间的差异,未成年人具有比陀螺和士兵更少和更大的突触复合物,其彼此没有差异。士兵大脑的中间出现表明他们共享工人和女人的特征,这可能提供他们的进化起源的线索。

作者指出,该研究的一个潜在局限性是它们只采样了原始的gynes;gyne脑结构可能随交配和集落基础而改变,进一步的分析可以检验这种效应。尽管如此,这些结果表明,龟蚂蚁神经生物学因种姓而异,并且将来可能会提供对这些种姓如何进化的见解。

戈登补充说:“蚂蚁社会表现出非凡的分工,只有皇后才能繁殖,无菌工人,有时在大小和形状上有惊人的不同,专注于护理,觅食,家务和防御等任务。在龟蚂蚁中,Cephalotes varians,通过计算神经成像检测到的大脑大小和结构的差异反映了女王,士兵和工人的任务专长。“

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