
根據一項新研究,昆蟲菌落雖然由許多生物組成,但其作用類似於單個生物體。結果表明,至少就其基本生理學而言,這些殖民地的作用為“超生物”。
包括螞蟻和蜜蜂在內的許多昆蟲物種在菌落中共同起作用,它們的合作行為決定了整個群體的生存。這種類型的相互作用被比作單個生物體,每個人在一個菌落中的作用像體內的細胞,從而產生了術語“超生物。 ”
但是,儘管這句話已經存在至少一個世紀,但通常已經用作隱喻,很少有研究(如果有的話)定量地將整個菌落與單個生物體進行了比較。
因此,這項研究標誌著第一個進行定量評估的聯繫社會殖民地吉洛利說,還有一個有機體。結果還可以解釋一些社交昆蟲中發現的一些異常,例如為什麼女王蜜蜂的壽命比她的規模更長的原因。答案:女王充當更大機器的一部分。
但是,一位科學家沒有出售,說這項研究是理論上的,在現實生活中可能不會堅持。
活動部件
Gillooly和他的同事採用了數學方程,通常用於描述單個生物體的生理和生命週期,並將其應用於整個菌落。這些方程式被稱為“代謝縮放理論”,預測了基於該生物的大小的單個生物體的生長,繁殖,壽命和許多其他因素。研究人員使用了來自168種不同社會昆蟲物種的數據,包括螞蟻,白蟻,蜜蜂和黃蜂。
他們發現,作為個別生物體,整個殖民地“以幾乎相同的方式受到約束,並遵循許多所謂的生物學規則”。換句話說,殖民地像超生物一樣起作用。
Gillooly說:“這表明這些整個社會在功能上都組織起來,並以與[個人]相同的方式使用和花費能量。”
他們還看到,從超生物的角度看,當殖民地中的個別生物(例如顯著的生存和生長速度)中,可能似乎很異常的因素並不是那麼出色。
例如,殖民地中的皇后螞蟻可以活20或30年,這似乎對其體型出色。但是,如果您認為女王是一個有機體的卵巢,而其他螞蟻則是身體的其餘部分,那麼女王的壽命就是您所期望的。
超生物的運作方式
Gillooly說,儘管科學家對人體中的細胞如何共同進行單個生物體的生物過程進行了很多了解,但新發現揭示了有關菌落合作行為如何影響該組的生理或生物學功能的信息。
Gillooly說:“這告訴我們,殖民地的高度結構化,高度合作的行為如何影響殖民地的基本生理學和生活歷史。”
哈佛大學生物學教授,《超級生物》(The Superorenlism)的合著者愛德華·威爾遜(Edward O. Wilson)說,這項研究“以其獨創性和重要性而聞名。” Wilson說:“這項研究無疑為我們對昆蟲社會的組織方式以及它們的組織程度增加了新的觀點。”
但是,一些科學家認為該分析的方法可能過於理論上,結果實際上可能不適用於現實世界。例如,研究孤獨的蜜蜂的美國自然歷史博物館的策展人杰羅姆·羅森(Jerome Rozen)說,例如,儘管許多小動物都表現出社會性程度,但該研究將所有社會昆蟲融合在一起。
羅森在電話採訪中說:“他們的方法是一種有效的方法,只是它不符合現實,而且他們沒有抓住特定的動物並了解這是如何工作的。” “我想看看如果那裡有真正的動物,他們是否會得到相同的答案。”
這項研究是Gillooly,Hannah B. Vander Zanden和佛羅里達大學的Chen Hou與俄克拉荷馬大學的Michael Kaspari之間的合作。結果將於本週發表在美國國家科學院的雜誌論文集。