最近,一組研究人員注意到螞蟻的一些奇怪之處。每當昆蟲吞下食物或水時,它們就會開始清潔屁股末端的腺體。
“這種行為似乎與消化無關,因為螞蟻即使只攝入了水也會這樣做,”說德國馬丁路德大學的動物學家西蒙特拉古斯特。
因此,特拉古斯特和同事決定看看如果他們阻止螞蟻到達自己的屁股,會發生什麼事。他們允許佛羅裡達木蟻(佛羅裡達弓背蟻)先餵食,然後用冰固定它們(當螞蟻變得太冷時,它們會停止移動,但一旦加熱就又恢復正常)並測試它們的消化系統 pH 水平。
當螞蟻無法吸收有毒物質時,螞蟻的酸水平就會下降。甲酸從腹部的一個叫做酸孔的腺體中滲出。
木蟻使用甲酸來使獵物喪失能力,並在用強大的下顎咬住可憐的獵物後將其塗抹在獵物上。但甲酸最出名的是螞蟻如何利用它作為對抗掠食者的武器,有些物種,如木蟻,能夠將這種毒藥丟到敵人的臉上。
有些鳥類利用這種行為,讓螞蟻向它們噴灑這種藥物,從而消滅害蟲。我們人類也會在牲畜飼料、殺蟲劑、去除疣中使用甲酸作為抗菌劑,甚至發現它在未來潛在的能源技術。
螞蟻和我們一樣,似乎也將其用於多種用途,包括作為化學消毒劑。他們使用甲酸來保持他們的巢穴衛生和清潔他們的嬰兒有了它——控制有害真菌的傳播。新的研究表明,它們還使用這種酸來保持內臟免受寄生蟲侵害。
研究小組表示:“我們發現,在食用被病原體污染的食物後,獲得這種毒藥可以提高蟻蟻的存活率。”在他們的論文中寫道。
當人類攝取高劑量的甲酸時它導致吸入會對我們的組織造成腐蝕性燒傷、頭痛和意識混亂;攝入後,可能會導致血性嘔吐。
但螞蟻顯然是由較堅硬的物質所構成的。
它們腸道微生物組的微生物多樣性水平也異常低。這是特別奇怪的,因為他們如何彼此分享食物,花很多時間在一起(我們現在都非常清楚地意識到這是傳播病原體的理想方式),同時封閉在泥土或腐爛的木頭的隧道中(各種微生物的理想家園)。將甲酸融入他們自己的消化系統可以解釋這一點。
但酸仍然讓一群細菌得以生存,即醋桿菌科。在實驗室測試中,研究人員表明,這些細菌在含有甲酸的培養基中培養時能夠耐受並繁衍生息,而他們測試的已知病原微生物物種卻不能。
研究小組解釋說,這種細菌存在於許多螞蟻物種中,並且最近的研究顯示它可能對螞蟻有用,可能有助於它們消化所需的營養物質。
“吞酸充當過濾機制,構建螞蟻的微生物組,”特拉古斯特說。
雖然高酸性胃在像我們這樣有脊椎的動物中很常見,但在昆蟲中卻很少見。它們如何保持如此低的 pH 值尚不清楚。但透過抗菌方法對食物進行消毒在為幼崽提供食物的動物中尤其普遍,例如螞蟻。
特拉古斯特和研究小組發現,無法接觸屁股毒藥的螞蟻在它們的嗉囊中(靠近胃的區域,存放與蟻群分享食物的區域)的酸度是可變的,這可能表明它們有其他方法來補充消化系統中的酸。
也許它是內在的,就像我們的胃如何分泌酸一樣,但需要進一步的研究來弄清楚這一點。
Tragust 和團隊總結道:“我們的研究結果表明,蟻蟻通過在酸孔梳理過程中吞嚥毒腺分泌物,維持其胃部(嗉囊)的高酸性基線 pH 值。”
這項研究發表於電子生活。