雙刺猛蟻:通過毀損來調(diào)節(jié)生殖

在猛蟻生物周期的奇異世界中,有一種無蟻后的猛蟻種類——雙刺猛蟻尤為引人注目。在迄今為止人們所研究的大多數(shù)的雙刺猛蟻的種類中,工蟻的交配和生殖優(yōu)勢是通過同巢伙伴之間獨特的競爭關(guān)系來調(diào)節(jié)的。所有的工蟻從繭中孵化出來時都有一雙小的棒狀的胸肢——胞芽(gemmae)(圖8—13)。每個族群由多達(dá)300只工蟻組成,但是只有一個個體可以保持其胞芽的完整,其他所有的工蟻的胞芽都被截去。保留其胞芽功能的個體就作為該族群的有性工蟻。當(dāng)年幼工蟻的胞芽一出現(xiàn),有性工蟻和它的已截肢的伙伴就一起立刻將其剪去。被剝奪胞芽后,工蟻就喪失了其交配和爭斗的動力,成為非生殖性的輔助者。

胞芽由感覺毛覆蓋,這些感覺毛可能是機械性刺激感受器。產(chǎn)生于這些感覺毛的感覺傳入神經(jīng)廣泛分布在連接三個胸神經(jīng)節(jié)以及食管下和第二腹部神經(jīng)中樞的網(wǎng)絡(luò)中。胞芽的毀損無疑引起了控制行為(如由好斗轉(zhuǎn)化為膽小行為)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生理和形態(tài)上的變化。同時,胞芽富含外分泌腺。雖然這些腺體的功能還不為人知,但是它們似乎很可能可以分泌誘導(dǎo)毀損過程的化學(xué)信息素。

當(dāng)一個族群中缺乏有性工蟻時,通常該族群成為孤兒族群之后,第一個出現(xiàn)的個體不會被毀損胞芽,它于是成為行為上的優(yōu)勢族群成員,隨后所有從繭中孵化出來的姐妹都將被除去胞芽。然而,只有在交尾之后,這只優(yōu)勢工蟻才能在功能上作為有性工蟻。7到9天之后它離開巢穴,在外面開始一種特別的求偶行為。它低下頭和胸部,使自己的柄后腹彎曲成拱形,沿著柄后腹的胸側(cè)和背側(cè)面摩擦自己后足的脛骨(圖8—13)。這個行為可以釋放求偶信息素。實驗證明大多數(shù)吸引雄性的化合物都來自后胸脛節(jié)腺。當(dāng)一只雄性雙刺猛蟻遇到正在求偶的雌蟻時,雄蟻就會從后面接近雌蟻,用觸角碰觸雌蟻的胸部和柄后腹。如果雌蟻走掉,就緊緊跟著雌蟻。最后,成功地騎跨并與雌蟻交尾。和子彈蟻的野蠻行為一樣,雌性雙刺猛蟻返回巢穴,拖曳著與之連在一起的已經(jīng)動彈不得的雄蟻。巢內(nèi)的工蟻隨后攻擊這只雄蟻,咬掉它的頭部和胸部,留下黏著的柄后腹部分。這些殘留的部分會保留一到兩天,直到最后被工蟻或有性工蟻自己清除掉。