入侵蚂蚁主动放弃毒饵背后的秘密：厌恶记忆主导行为

《Communications Biology》：Toxic bait abandonment by an invasive ant is driven by aversive memories

为探究入侵蚂蚁放弃毒饵行为机制，研究人员开展实验，发现由厌恶记忆驱动，对蚁害防治意义重大。

　　

入侵蚂蚁毒饵放弃行为的研究解读

在奇妙的昆虫世界里，入侵蚂蚁的存在给生态环境和经济发展带来了不小的挑战。就拿阿根廷蚁（Linepithema humile）来说，作为入侵物种，它们繁殖能力强、适应力出众，所到之处，本地生物的生存空间被严重挤压，生态平衡遭到破坏。在众多治理手段中，投放毒饵本是一种既安全又环保的选择，可实际效果却差强人意。过去人们一直以为，投放毒饵后蚂蚁数量的减少是因为中毒死亡，然而近期研究却发现，蚂蚁会主动放弃毒饵，这背后的机制引发了科学家们的好奇。为了揭开这个谜团，来自布宜诺斯艾利斯大学（Universidad de Buenos Aires）和雷根斯堡大学（University of Regensburg）的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Communications Biology》上。

研究人员在实验中采用了多种技术方法。在野外实验方面，他们选择了阿根廷蚁活动频繁的区域，搭建了特殊的桥梁装置，连接不同的食物源，通过观察蚂蚁在不同桥梁上的活动情况，分析其行为变化。在实验室里，进行了运动能力测定实验，将蚂蚁分组，分别喂食含糖溶液和含硼酸的含糖毒饵，观察它们的运动情况，以此判断蚂蚁是否因摄入毒饵而感到不适。还开展了交通恢复实验，通过移除桥上的觅食蚂蚁，观察后续蚂蚁的补充情况，判断是否是因为蚂蚁不适且无新蚂蚁补充导致毒饵被放弃。

下面来看看具体的研究结果。在整体交通实验中，研究人员设计了五种不同的处理方式。实验前，蔗糖桥交通繁忙，毒饵桥交通量在 6 - 8 小时内下降约 80%，无饵桥几乎没有蚂蚁活动。桥互换后，对各处理组进行两两测试。结果显示，对于 “Memory⁺ & Mark⁺” 处理组，互换操作对桥上交通量无显著影响；“Memory⁺ & No Mark” 处理组，因互换后桥上无吸引性信息素，交通量显著下降，但与地点相关的积极记忆仍使活动保持在初始交通量的约 54%；“No Memory & Mark⁺” 处理组，有信息素标记的桥放置在先前无食物的地点，引发蚂蚁立即招募，活动增加 670%；“Memory⁺ and Mark^?” 处理组，先前因毒饵被放弃的桥放置在蔗糖桥位置，未使交通量显著下降；“Memory^? and Mark⁺” 处理组，有信息素的桥放置在先前有毒饵的位置，与先前有毒饵桥上的蚂蚁数量相比，交通量无变化。通过这些结果对比，研究人员发现没有证据支持 “no entry” 信息素（Mark^?）导致蚂蚁放弃毒饵的假设，而厌恶记忆（Memory^?）在蚂蚁放弃毒饵行为中起到了重要作用。

在测试负面记忆和信息素假设时，研究人员进一步分析发现，当有信息素标记的桥放置在无相关记忆的位置时，交通量增加；而放置在先前有毒饵（可能存在负面记忆）的位置时，交通量未增加。通过计算交通变化率，更直观地看出 “Memory^?& Mark⁺” 处理组的交通变化率显著低于 “No Memory & Mark⁺” 处理组，这充分表明厌恶记忆至少部分驱动了蚂蚁放弃毒饵的行为。

运动能力测定实验结果显示，时间对蚂蚁运动能力有显著影响。最初，喂食蔗糖和毒饵的蚂蚁运动能力无显著差异，但 1 小时后，摄入毒饵的蚂蚁运动能力显著低于摄入蔗糖的蚂蚁，从第 3 小时起，毒饵组蚂蚁运动能力持续低于蔗糖组，这说明蚂蚁摄入毒饵后会在 1 小时内出现不适，运动能力下降，这种不适可能作为负面刺激与毒饵相关联，进而形成厌恶记忆。

交通恢复实验则是为了验证 “蚂蚁因不适停止返回食物源，且无其他蚂蚁补充” 这一假设。实验中，研究人员多次移除蔗糖桥上的蚂蚁，发现最初每次移除后活动会反弹，但多次移除后交通量大幅下降。不过，2 小时后桥上交通量恢复到基线水平，这表明即使大量移除觅食蚂蚁，蚁群也能在短时间内补充新的觅食者，从而排除了该假设。

综合研究结果，研究人员得出结论：蚂蚁在摄入毒饵后 1 小时内就会出现行为变化，运动能力下降，这反映出它们可能开始感到不适。这种不适作为一种负面刺激，与毒饵所在位置相关联，使蚂蚁形成厌恶记忆，从而避免再次前往该位置，这表明记忆在蚂蚁放弃毒饵行为中发挥了重要作用。而 “no entry” 信息素驱动蚂蚁放弃毒饵的假设不成立。此外，实验还证明蚁群具备补充被移除觅食蚂蚁的能力，说明毒饵被持续放弃并非因为没有新蚂蚁补充。

这项研究有着重要的意义。在理论方面，它揭示了蚂蚁放弃毒饵行为的内在机制，让人们对蚂蚁的行为和记忆形成有了更深入的理解。在实际应用中，明确蚂蚁放弃毒饵是由厌恶记忆驱动，有助于改进蚁害防治策略。例如，在选择毒饵时，除了考虑延迟死亡效果，还应关注能否引发蚂蚁的不适和厌恶记忆。未来，研究人员可以进一步探索蚂蚁如何将毒饵位置的信息传递给同伴，以及这种厌恶记忆在不同环境下的稳定性等问题，为更有效地治理入侵蚂蚁提供更多科学依据。