作者:唐一尘 来源:中国科学报 发布时间:2018/10/11 9:17:12
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吃了多巴胺蚂蚁更聪明

 

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对于蚂蚁而言,很少有其他任务能与采集食物一样重要。但是沙漠的炎热会给蚂蚁觅食带来挑战。这时候,应该来点多巴胺。

近日,发表在iScience上的研究展示了多巴胺对沙漠蚂蚁觅食行为的影响。

“蚁群就像一个多细胞生物;而蚁穴则是进化的单位。我们想知道群体间的集体行为差异是否与个体觅食脑化学差异有关。”该论文第一作者、美国斯坦福大学生物学博士候选人Daniel Friedman说。

首先,Friedman研究小组收集了6个先前研究过的红收获蚁聚居地,这些蚂蚁是亚利桑那州沙漠中的采集者。其中一半的蚁群经常在干燥的天气里觅食,而其他蚁群则在干燥的日子里把觅食工蚁留在家里。

当研究人员对觅食蚁的大脑进行解剖,并通过RNA测序测量基因表达时,他们发现这两种蚁群在与神经递质信号和新陈代谢有关的基因表达上存在差异。于是,研究人员想知道控制大脑多巴胺水平是否会影响这些行为。

他们决定在亚利桑那州研究9个新蚁群。他们给每一个蚁群使用多巴胺和一些对照组溶液,并把蚂蚁涂成不同颜色。

第二天,研究人员就观察到使用了多巴胺的蚂蚁比同伴们进行了更多的觅食活动。他们还发现,受多巴胺影响的蚁群似乎对湿度更敏感,在更潮湿的日子里觅食更多,在更干燥的日子里更愿意待在家里。

为了验证研究结果,研究小组重复了这个实验,但添加了3-碘酪氨酸—— 一种抑制多巴胺的化学物质。于是,他们看到了相反的效果:多巴胺抑制剂使蚂蚁减少了觅食。

“觅食者大脑多巴胺的增加似乎提高了个体蚂蚁的觅食能力。这就支持了这样一种观点,即蚁群的行为差异可能与大脑多巴胺水平的差异有关。”Friedman说,“我们知道,觅食者所承担的个体风险与群体的集体决策有关,但仍有许多未解之谜。”

在未来研究中,Friedman团队计划研究与多巴胺相关的分子影响,以判断这些结果是否仅与多巴胺有关。他们还计划在不同的栖息地观察更多的蚁群,以研究不同的环境条件对觅食行为的影响。(唐一尘)

相关论文信息:DOI:10.1016/j.isci.2018.09.001

《中国科学报》 (2018-10-11 第2版 国际)
 
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