蝴蝶幼蟲模擬螞蟻聲音：潛入蟻巢蹭飯長大

本文由美國物理聯合會授權轉載

2014年10月29日 華盛頓 對於很多生物體來，蟻巢能為它們提供的不僅僅只有螞蟻。蟻巢的生存環境穩定，安全，資源豐富—在很多方面能為小的生物提供賴以生存的一切條件。當然，前提是你要能夠和螞蟻大軍和平共處。

對於數以千計的占用蟻巢的寄生昆蟲來，生存則意味要找到能夠和螞蟻共同相處的方式—比如模擬螞蟻釋放的用來區分敵友的化學信號等等。義大利都靈大學的一組科學家日前研究了闖入蟻巢的不速之客是如何利用聲音作為自我保護的生存方法——即通過模擬螞蟻的“語言”來滿足自己在蟻巢內的需要。

在2014年10月27-31日於印第安納波利斯Marriott酒店召開的第168屆美國聲學協會會議中，研究者們將會報導他們關於寄主螞蟻和一種蟻巢寄生昆蟲——Maculinea蝴蝶互動關係的最新研究。這種蝴蝶潛入Myrmica螞蟻的巢穴，通過模擬螞蟻的聲音蒙蔽宿主，從而在蟻巢裏生存成長。

“聲音能夠傳遞十分複雜的信息，它不僅被用於工蟻們在蟻巢外的活動交流中，比如覓食的時候，也被用於巢穴中螞蟻不同等級之間的交流，”義大利都靈大學的領隊研究者Francesca Barbero。“我們的研究目的是要了解螞蟻的一些社會性寄生昆蟲，比如蝴蝶的幼蟲是否干預宿主的交流系統。”

通過幾年的研究，Barbero的研究組記錄並且分析了包括寄生蝴蝶Maculinea的幼蟲和蛹，寄主Myrmica的蟻后以及工蟻所發出的聲音。研究人員發現寄生昆蟲蝴蝶和宿主螞蟻的聲音信號有類似的模式，通過對蟻巢回放錄製的音頻信息，他們研究了這些聲音信號在螞蟻的社會群體之間，宿主與寄生物之間所起到的作用。

在2009年發表在《科學》雜誌上的早期研究中，Barbero的研究組和英國生態學與水文學中心(The Center for Ecology and Hydrology)以及牛津大學的科學家們共同發現在蟻巢內，蟻后所發出的聲音明顯不同於工蟻。新的研究結果表明寄生昆蟲蝴蝶正是利用了這點。

這種Maculinea蝴蝶也叫做“專性寄生蟲”，Barbero，即它們的生存依賴於其他兩類生物。這種蝴蝶首先會將卵在某種植物的葉子或者花苞上，並以此為食，10到15天后，它們的幼蟲會掉在地上，等待Myrmica工蟻將它們抬回蟻巢。

該領域的早期研究表明蝴蝶的毛蟲會釋放出類似螞蟻幼蟲所釋放的化學信號“乞求”工蟻，讓工蟻把它們當作自己的幼蟲喂養。而且事實上，這些不速之客接受的還是皇家待遇—毛蟲們總是被喂養的最早，並且喂養的最多，即使在食物匱乏連螞蟻真正的幼蟲都處於饑餓狀態時，毛蟲們也享受優先權。這種特權通常只有蟻后才能享有，科學家們由此推測毛蟲們不會僅僅通過模擬幼蟻的“乞討”做到這點。

為了解開這個謎團，Barbero和他的同事們使用了一種特製的麥克風記錄了螞蟻和毛蟲所發出的聲音，並在蟻巢內回放了毛蟲的聲音。通過對比音頻信號和分析螞蟻的反應，他們發現毛蟲確實是模擬了蟻后的聲音，從而欺騙工蟻將它們放在高於幼蟻的位置優先為它們清潔以及喂食。

與此同時，研究者們對比了兩種寄生蝴蝶，一種是以蟻卵為食的捕食型蝴蝶，另一種是需要依靠工蟻喂養的杜鵑型蝴蝶。研究者們發現盡管兩種蝴蝶都能發出類似蟻后的聲音，杜鵑型蝴蝶所發出的聲音能夠引起工蟻更為強烈的反應。

“這和它們的生活特點是一致的，”Barbero，“一旦進入了宿主的巢穴，兩類蝴蝶的最大區別是杜鵑型蝴蝶需要獲取螞蟻的信任，被螞蟻接受認同成為它們中的一員，而捕獵型蝴蝶需要的是潛伏在其中，不被螞蟻發現。”

科學家們下一步的計劃，她，打算將研究延伸到探索聲波在蝴蝶和螞蟻的互動交流方面所起到的作用。

“我們希望這些發現將會促進對蟻巢內社會性寄生昆蟲聲音交流方面的研究，”Barbero，“並希望這些研究最終能讓我們對寄生關係的起源，演化和穩定背后的複雜機制有更深層次的了解。”