【生物科學】蟻群大追蹤：工蟻會隨年齡轉換職涯

■ 學者大量標記蟻群中的螞蟻，結果發現螞蟻會隨著年齡增長而負責不同的工作。

編譯 | 汪芃

蟻群中的工蟻外表看起來都一樣，因此想以肉眼追蹤牠們的移動和互動情形非常困難。有鑑於此，學者丹妮兒．莫爾許（Danielle Mersch）便率領研究同仁標記數個蟻群的全體工蟻，再以電腦追蹤監測。據研究團隊表示，他們已蒐集到史上最多的螞蟻互動資料。

這群瑞士洛桑大學（University of Lausanne）的生物學者發現，工蟻分成三個社會群體，專司不同職務，分別是照顧蟻后和新生螞蟻、清潔蟻窩以及覓食。三種工蟻在蟻窩中的活動範圍不同，且會隨著年齡增長，依序從一個群體進入下一個群體。這份研究成果已於四月十八日發表在《科學》（Science）雜誌中。

亞利桑那大學（University of Arizona）的昆蟲學者安娜．多恩豪斯（Anna Dornhaus）表示：「這是劃時代的研究，他們蒐集的資料數量和詳細程度前所未有。最近已有不少學者開發各種自動追蹤動物行為的技術，而莫爾許的研究是頭幾個運用這些技術的實證研究。」

莫爾許的研究團隊在實驗室中飼養六個大黑蟻（Camponotus fellah）蟻群，並以紙標籤標記所有工蟻，標籤上都標有類似條碼的符號。每個蟻群由一百隻以上的螞蟻組成，棲息在扁平狀的空間中，上方有攝影機監測。電腦可自動辨識工蟻身上的標籤，並以每秒兩次的頻率記錄每隻工蟻的位置（見影片）。在四十一天的實驗期間，研究人員蒐集到超過二十四億次的讀數，並記錄了工蟻間的九百四十億次互動。

學者發現工蟻中約有百分之四十是養護蟻，幾乎一直待在蟻后和幼蟻身邊，而約百分之三十是覓食蟻，負責採集整個蟻窩所需的大部分食物，活動範圍集中在蟻窩入口處，至於剩下的則是清潔蟻，多在蟻窩的垃圾堆活動。

工蟻的職責依年齡改變，大致上最年輕的是養護蟻，再來是清潔蟻，覓食蟻則最老。蜜蜂中的工蜂也會依年齡調整職務，但這是第一份證實螞蟻也有類似現象的研究。

然而工蟻的職涯轉換並非涇渭分明。莫爾許說：「例如也會有一些比較老的養護蟻或比較年輕的覓食蟻。」

社會混合
研究團隊繪製出工蟻活動的熱區圖，顯示養護蟻和覓食蟻會緊守自己的團體成員，不會主動與其他類的工蟻互動，就算蟻窩入口和育幼室緊緊相鄰也一樣，相較之下，清潔蟻的活動範圍則大很多，遍及蟻窩四處，也會與另外兩種工蟻互動。莫爾許說：「大黑蟻其實可以在不到一分鐘的時間內穿越蟻窩，但即使在這麼簡化的空間中，牠們卻還是會在各自的地盤活動。」

這樣的組織或許大有好處，例如返巢的覓食蟻可以快速把食物位置告知其他覓食蟻，而不會打擾到整個蟻群，此外，覓食蟻少跟其他工蟻互動，也就不會把寄生蟲和疾病傳染給最重要的蟻后及幼蟻。

莫爾許接下來的計畫是研究上述假說是否為真，以及了解工蟻轉換職涯的原因。她指出：「說不定利用我們蒐集的工蟻活動和空間結構資料，就能根據工蟻當下的狀態推算出牠們未來的職務？」

麻州波士頓大學（Boston University）的行為生物學者詹姆斯．傳尼艾洛（James Traniello）則表示這份分析「傑出而縝密」，但他也指出，這份研究成果是否適用其他螞蟻品種還有待檢驗，另外在自然環境中情況也可能不同，因為年老的工蟻會在覓食過程中死在蟻窩外。然而傳尼艾洛也表示，莫爾許的監測技術也能觀察這些問題，此外他也希望莫爾許的技術能廣受採用。

蟻群的電腦追蹤影片
各色線條代表螞蟻一分鐘內的移動途徑（沒有線條則代表螞蟻未移動）。影片以五倍速度播放。

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 報導出處：Tracking whole colonies shows ants make career moves

責任編輯：Nita Hsu