本報訊(馬昕怡 記者 李爭粉)2月2日,中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所(嶺南現代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室深圳分中心)江南紀課題組與德國馬克斯-普朗克化學生態(tài)所進化神經行為學團隊合作研究發(fā)現,空氣污染物臭氧會破壞螞蟻用于識別同類的化學信號,導致同巢螞蟻相互攻擊,且長期暴露會使工蟻停止照料幼蟲,最終引發(fā)蟻群崩潰。相關研究成果發(fā)表在《美國國家科學院院刊(PNAS)》上。
螞蟻是一類高度社會化的昆蟲,主要通過同巢成員體表特有的化學物質—表皮碳氫化合物—來識別“自己人”和“外來者”。此前有研究表明,臭氧等氧化性污染物會干擾昆蟲的信息素通訊,但其對螞蟻等社會性昆蟲的群體功能的影響尚不清楚。
中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所(嶺南現代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室深圳分中心)江南紀研究員告訴記者,研究結合高分辨率化學分析和行為學實驗,對六種螞蟻的巢友識別行為進行了系統(tǒng)研究。研究發(fā)現,臭氧會優(yōu)先降解螞蟻體表碳氫化合物中含量雖低卻至關重要的烯烴類物質。實驗表明,當螞蟻短期暴露于100 ppb(接近城市污染水平)的臭氧環(huán)境中,六種螞蟻表皮碳氫化合物譜中的烯烴被降解。行為實驗進一步證明,化學信號受損的螞蟻會被同巢伙伴誤判為“外來者”而遭受攻擊,這一現象在測試的五種螞蟻中表現出相似結果。進一步對畢氏卵角蟻的群體水平研究表明,當蟻穴長期暴露在臭氧環(huán)境中時,工蟻會逐漸放棄對幼蟲的照料,最終導致整個蟻群的崩潰。
該研究得到了中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所啟動項目和馬克斯-普朗克協會項目(下一代昆蟲化學生態(tài)學)的資助。

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