同種螞蟻也會打架

把兩窩同種螞蟻放在一起,牠們看起來幾乎一模一樣,碰面後卻可能張開大顎、互相拉扯,甚至直接攻擊。外表相同,為什麼還是認得出外來者?

螞蟻辨識同伴,主要不是看臉,而是用觸角讀取對方體表的化學物質,再和自己記住的巢友氣味比較。

兩隻螞蟻用觸角檢查彼此的體表氣味
觸角接觸能讓螞蟻讀取對方的體表化學訊號。
步驟 1分析體表

研究人員先測量不同巢群的表皮碳氫化合物,找出各巢的比例差異。

步驟 2改變氣味

再把合成化合物加到同巢工蟻身上,只改變一部分化學訊號。

步驟 3記錄攻擊

工蟻受到的攻擊增加,表示守衛真的會用這些化學差異判斷外來者。

所以,兩隻螞蟻碰面時,先快速碰觸觸角和身體,不一定是在打招呼。牠們正在檢查。

氣味寫在外骨骼上

螞蟻外骨骼表面,有一層表皮碳氫化合物(cuticular hydrocarbons),原本的重要功能,是減少身體水分散失,不過這些化學物質的組合,也能提供個體、物種與巢群線索。

重點不在某一個單獨成分,而在整體比例。兩隻螞蟻可能都有相同化合物,但是濃度組合不同,觸角讀到的結果,就會不一樣(van Zweden & d’Ettorre, 2010)。

螞蟻觸角讀取外骨骼表面的表皮碳氫化合物
表皮碳氫化合物同時保護外骨骼,也能提供身分線索。

把它叫做「氣味身分證」很方便理解,不過這張證件沒有固定照片,也沒有永久號碼,因為螞蟻的體表化學組成,會隨年齡、食物與環境改變。

巢味每天都在變

同一窩螞蟻會互相舔拭、碰觸,也會交換液體,體表化學物質在這些接觸中不斷混合,最後形成一組相近的群落氣味。

不過,巢味不是全窩完全一致。研究顯示,螞蟻能學習不只一種巢友化學標籤,表示牠們接受的範圍,比單一固定味道更有彈性(Bos et al., 2018)。

同巢螞蟻透過接觸與清潔混合群落氣味
同巢螞蟻頻繁接觸,使體表氣味逐漸接近。

這樣一來,新羽化工蟻、剛外出回巢的工蟻,或沾到不同食物氣味的工蟻,才不會因為一點變化,就立刻被全窩圍毆。

守衛只有幾秒判斷

巢口守衛遇到一隻回巢工蟻,不可能把所有化合物列成表格,再慢慢計算。牠會用觸角快速取樣,把差異和自己的接受門檻比較。

差異小,守衛可能直接放行;差異變大,牠會停下檢查、張開大顎,或召來其他工蟻。這個判斷也不是只有巢口一隻守衛負責,而是由多隻工蟻,分散在不同位置完成(Stroeymeyt et al., 2015)。

巢口守衛用觸角檢查準備進巢的螞蟻
守衛先檢查體表氣味,再決定是否放行。

所以,同一隻外來螞蟻,第一隻守衛沒有攻擊,不代表後面的工蟻也會接受牠。

沒攻擊不代表被接受

螞蟻碰面後沒有立刻開戰,至少有三種可能:化學差異太小、守衛的接受門檻較寬,或牠還沒有完成檢查。

反過來說,發生攻擊,也不能只用「不同巢」解釋。受驚、被夾住、沾到刺激性物質,或混入其他物種,都可能讓行為改變,必須一起看觸角檢查、大顎張開和拉扯的順序。

守衛螞蟻在巢口攔下氣味不同的外來螞蟻
氣味差異超過接受門檻時,守衛會提高警戒。

最容易犯的錯,就是看到同種螞蟻,便認為一定能合巢。對螞蟻來說,同種只是長得相近,不等於同一家。

你可以觀察什麼

先看第一次接觸。正常巢友常在短暫碰觸後分開;警戒中的工蟻,接觸時間會拉長,大顎也可能慢慢張開。

不要為了測試,把兩窩螞蟻直接倒在一起。辨識失敗後,攻擊可能在幾秒內擴大,等你確認牠們真的不合,已經來不及把每一隻分開。

兩個常見問題

同種螞蟻就是自己人嗎

不是。同種只代表分類相同,不代表來自同一巢群,兩窩同種螞蟻仍可能互相攻擊。

螞蟻靠視力認同伴嗎

部分螞蟻會使用視覺,不過巢友辨識的重要線索,仍是觸角讀到的體表化學物質。不同物種的感官比例,不能全部寫成一樣。

研究出處

回到臺灣螞蟻線上博物館 | 螞蟻怎麼分配工作

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