鼎突多刺蟻的腦結(jié)構(gòu)與社會(huì)分工的關(guān)系.pdf

1、社會(huì)性昆蟲群體是分析個(gè)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(xué)習(xí)與記憶中起的重要角色引起了科學(xué)家更多的注意。社會(huì)性昆蟲和非社會(huì)性昆蟲相比，社會(huì)性昆蟲的蘑菇體要大一些，暗示蘑菇體在調(diào)節(jié)社會(huì)分工中起著重要作用。研究表明，在意大利蜜蜂中，承擔(dān)復(fù)雜社會(huì)分工任務(wù)的個(gè)體其蘑菇體體積顯著大于承擔(dān)簡(jiǎn)單任務(wù)的個(gè)體的蘑菇體體積。鼎突多刺蟻也屬于高度社會(huì)化的膜翅目昆蟲，其社會(huì)分工

2、是否也存在類似的神經(jīng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?為驗(yàn)證這一問題，本文以鼎突多刺蟻(Polyrhachis vicina Roger)為研究對(duì)象，采用常規(guī)組織形態(tài)學(xué)方法研究了該種的社會(huì)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(jìn)行拍照。同時(shí)用安裝有3D-doctor軟件的計(jì)算機(jī)測(cè)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(cè)算其蕈體冠的體積，統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明兩組工蟻的蕈體冠的體積有明顯差異。 運(yùn)用尼氏染色法，對(duì)鼎突多

3、刺蟻腦部形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(dá)的學(xué)習(xí)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(cè)，視葉在其覓食、學(xué)習(xí)、記憶及其它行為中的作用不及中腦嗅葉。后腦在整個(gè)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(dòng)對(duì)腦的影響，因?yàn)?/p>

4、取食活動(dòng)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(dòng)中的運(yùn)動(dòng)也需要整個(gè)大腦的協(xié)調(diào)運(yùn)做。不同工蟻蕈體冠體積的變化在本實(shí)驗(yàn)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(fù)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?yàn)橥馇诠は伾姝h(huán)境是多變的，導(dǎo)致感覺信號(hào)輸入比較復(fù)雜。例如，取食工蟻的工作主要在巢外去尋找以及拖運(yùn)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