鼎突多刺蟻的腦結(jié)構(gòu)與社會分工的關(guān)系.pdf

1、社會性昆蟲群體是分析個體如何互相協(xié)作產(chǎn)生群體行為的良好系統(tǒng)。神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是如何影響工蟻的行為至今了解甚微，但是蘑菇體由于其在感覺信息整合、學習與記憶中起的重要角色引起了科學家更多的注意。社會性昆蟲和非社會性昆蟲相比，社會性昆蟲的蘑菇體要大一些，暗示蘑菇體在調(diào)節(jié)社會分工中起著重要作用。研究表明，在意大利蜜蜂中，承擔復雜社會分工任務的個體其蘑菇體體積顯著大于承擔簡單任務的個體的蘑菇體體積。鼎突多刺蟻也屬于高度社會化的膜翅目昆蟲，其社會分工

2、是否也存在類似的神經(jīng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?為驗證這一問題，本文以鼎突多刺蟻(Polyrhachis vicina Roger)為研究對象，采用常規(guī)組織形態(tài)學方法研究了該種的社會分工與大腦結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 在Leica顯微鏡下觀察切片，進行拍照。同時用安裝有3D-doctor軟件的計算機測量鼎突多刺蟻兩組工蟻蕈體冠的面積，根據(jù)切片的厚度和張數(shù)來測算其蕈體冠的體積，統(tǒng)計結(jié)果證明兩組工蟻的蕈體冠的體積有明顯差異。 運用尼氏染色法，對鼎突多

3、刺蟻腦部形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了顯微觀察。結(jié)果表明鼎突多刺蟻腦由前、中、后腦三部分組成：前腦中具有較大的蕈形體，說明它可能具有比較發(fā)達的學習和記憶的能力；中腦中具有較大的嗅覺神經(jīng)纖維球，表明鼎突多刺蟻具有發(fā)育良好的嗅覺系統(tǒng)。與其它膜翅目昆蟲相比，鼎突多刺蟻前腦中的視葉較小。因此推測，視葉在其覓食、學習、記憶及其它行為中的作用不及中腦嗅葉。后腦在整個腦部占據(jù)的面積很小，目前，它在螞蟻腦部的作用還不很清楚。 接下來分析取食活動對腦的影響，因為

4、取食活動中視覺、嗅覺、以及觸覺都經(jīng)歷著豐富的變化，甚至要做出很多的行為決定，此外取食活動中的運動也需要整個大腦的協(xié)調(diào)運做。不同工蟻蕈體冠體積的變化在本實驗中比較明顯，而蘑菇體是與行為的調(diào)節(jié)功能以及行為的復雜性是相關(guān)的。這樣就可以去解釋不同工蟻腦部結(jié)構(gòu)存在著差異。因為外勤工蟻生存環(huán)境是多變的，導致感覺信號輸入比較復雜。例如，取食工蟻的工作主要在巢外去尋找以及拖運食物，但是留在巢里的內(nèi)勤工蟻一般是呆在昏暗的環(huán)境中。由于同一窩工蟻的遺傳背景是