▲蚂蚁使用蚁酸来清洁巢箱。图中的特种纸与蚁酸接触时会变成粉色进而显示蚂蚁分泌蚁酸的量。
蚂蚁非常爱整洁：当搬入新的巢箱时，它们首先会花费一整天的时间彻底地清理巢箱。尽管蚂蚁分泌的蚁酸可用于维持巢的清洁，但这同时也很危险，能够杀死未受保护的蛹。那么蚂蚁又是如何解决这一矛盾的呢？
10月9日，奥地利科学技术研究所的Sylvia Cremer和她的团队发表于《当代生物学》的研究对这个问题作出了解答——包裹蚂蚁蛹的茧起到了保护作用。
许多种蚂蚁都会经由身体内特殊的腺体产生酸度很高的化学物质。很久以来，科学家们一直认为蚂蚁只是用这些有毒物质（大多为蚁酸）来对抗其它蚂蚁和潜在的捕食者。但Sylvia Cremer和她的团队在2013年和2018年发表的两项研究显示，蚂蚁还会用酸性化学物质来消毒受污染和被病原体感染的同伴。而在最近发表于《当代生物学》的这项新研究中，他们又发现，入侵性花园蚁（Lasius neglectus）也会预防性地用蚁酸来喷射巢穴，这似乎是为了保证在首次入住时巢穴是干净的。不过，考虑到蚁酸是一种化学武器，在巢穴内使用它进一步引发了一个问题，正如Sylvia Cremer解释道：“蚂蚁怎么会在巢内喷射这种侵略性的酸性物质，让自己脆弱的蛹处于酸雾之中呢？”
Cremer等发现，成年蚂蚁利用厚皮（角质层）来保护自己免受蚁酸伤害，蛹则通过一个保护性的“壳”（corion）。蛹的角质层通常很薄且脆弱，非常容易受到伤害。然而，入侵性花园蚁的蛹却被茧包裹，论文第一作者 Christopher Pull猜测茧会为这种蚂蚁提供保护。
实验中，研究人员首先剥除了部分入侵性花园蚁蛹的茧，发现它们可以存活。但当他们将这些“裸”蛹和工蚁同时放入巢中后，更多的“裸”蛹死了。那么，“裸”蛹死亡数量增加是蚁酸导致的吗？为验证这一问题，研究者用强力胶水封闭了工蚁的毒腺。“我们制作了一种‘功能敲除’蚁，它们不能分泌蚁酸。”Cremer解释说。与这种‘功能敲除’蚁一同生活的“裸”蛹和正常蛹的存活率相同。“因此，正是蚁酸杀死了这些‘裸’蛹，就像我们工作时用来保护手的手套一样，茧起到了保护作用。”Cremer说。
这一研究首次在群落水平上为免疫病理学提供了实例。免疫系统经常对抗有毒病原体，与此同时它还必须限制对自身机体细胞的伤害。这种情况也发生在蚂蚁群落水平：它们会保护群体中最脆弱的部分免受蚁酸清洁过程中的负面作用。
这项研究同时也解释了这一现象——为什么有些种类的蚂蚁失去了原始的茧而其它种类保留了这一特征。Christopher Pull解释说：“产生茧对蚂蚁来说是耗能的，举例来说，这可能意味着蛹的孵化期会更长。我们的研究证明，茧保护了发育过程中处于最脆弱时期的蚂蚁。”
编译：Max
审稿：阿淼
责编：南熙
