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同巢不斗异巢必斗:巢伴识别靠一层体表气味

把一只蚂蚁从巢口拿起,放到 1 米外的另一巢入口,几秒内就会被咬住腿拖出来。同一只蚂蚁放回原巢,同伴只是触角相碰,随即放行。分辨的依据不在长相,在体表那层气味,同一巢里上万只个体靠它维持秩序。

同巢个体相遇不张颚,是最快的一条判据

蚂蚁相遇先以触角互击,每秒数次,持续 1–2 秒。同巢个体碰完即过,异巢个体在 5 秒内张开上颚、抬起腹部。观察巢口 10 分钟,能记录到几十次这样的盘查,冲突与放行都很快,判断只看张不张颚。

这条判据的适用范围限于巢口附近。离巢 2 米到 10 米的觅食道上,同巢个体也可能因食物争夺而冲突,异巢个体反而可能混行。判定要守在巢的入口做,路边相遇说明不了身份。

气味标签来自体表碳氢化合物

昆虫体表覆盖一层碳氢化合物,比例因巢、因食、因环境而异,构成可辨的化学标签。同巢个体的标签互相混合并趋同,异巢之间差异明显。触角就是读取这层标签的器官,接触时间虽短,信息量足够。

标签不是天生的。刚羽化的工蜂体表标签尚未定型,与同巢成体接触数天后才趋于一致。把它单独隔离 10 天再放回巢口,被攻击的概率明显上升,因为标签在这段时间里没有跟上群体。

学习窗口在羽化后的头几天

多数社会性昆虫在羽化后的一段短时间内学习巢的气味。蜜蜂的这个窗口在羽化后 1–3 天,期间接触到的气味被记为自己人。窗口关闭后,改认新巢的难度大增,即使强行混入也常被清理。

这解释了合群为什么难。把两巢蚂蚁放在一起,前期冲突不断,每天都有个体被咬死,需数周才可能出现标签融合。本文判断:巢伴识别可以被环境改写,不是固定不变的身份证,改写需要时间与接触。

亲缘识别比巢伴识别弱得多

亲缘识别指分辨血缘远近的能力,巢伴识别指分辨是否同巢。蜜蜂蜂王与多只雄蜂交配,同巢工蜂互为半姐妹或全姐妹,实际照料时并不按亲缘分配资源,喂食次数与幼虫血缘无关。

少数类群例外。纸蜂的蜂王会吃掉巢内其他个体产的卵,部分鸟类能识别亲缘个体。本文判断:在多数社会性昆虫中,同巢即同伙,血缘的作用被巢的气味盖住,判断时先看巢,再看血统。

关键数据

下列数值取自蚂蚁与蜜蜂的常规观测,用于对照尺度。

  • 巢口盘查每次 1–2 秒,触角互击每秒数次
  • 异巢个体在 5 秒内被咬住,10 分钟内被拖出巢口
  • 移植距离 1 米即足以引发攻击
  • 守卫蚁在巢口 1 米内活动,离巢 2 米外盘查转弱
  • 蜜蜂气味学习窗口在羽化后 1–3 天
  • 隔离 10 天后放回,被攻击概率明显上升
  • 两巢合群需数周,冲突才逐步减少

换巢、换食、换季都会改标签

同一巢的蚂蚁搬巢后,新巢材料的气味会短期干扰识别,头 2 天巢口冲突增多,把回巢的同伴当成外来者。食物的气味也会渗入标签,喂糖水与喂虫浆的两群,标签差异会逐渐加大。

季节变化影响更慢。越冬期个体聚集,标签趋同;春季活动分散,差异回升。本文判断:做移植比较要记录当时的食物与巢材,否则两次实验的攻击率之间没有可比性,看起来像结论矛盾。

参考文献

  • Hölldobler B, Wilson E O. The Ants. Harvard University Press, 1990.
  • Wilson E O. The Insect Societies. Harvard University Press, 1971.
  • 尚玉昌.《动物行为学》(第二版). 北京大学出版社, 2014.
  • 中国科学院动物研究所. 中国动物主题数据库(zoology.csdb.cn),检索日期 2026-11-08。
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文章名称:同巢不斗异巢必斗:巢伴识别靠一层体表气味
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