科学家们深入研究白蚁如何协调交配行为以取得成功

通过利用佛罗里达州两种最具入侵性的白蚁物种,科学家们深入了解了群体生活的动物——尤其是白蚁——如何协调它们的领导者和追随者的行为以茁壮成长。

佛罗里达州戴维——通过利用佛罗里达州两种最具入侵性的白蚁物种,科学家们深入了解了群体生活的动物——尤其是白蚁——如何协调它们的领导者和追随者的行为以茁壮成长。
UF/IFAS 劳德代尔堡研究与教育中心 (REC)城市昆虫学助理教授 Thomas Chouvenc与亚利桑那州立大学的同事合作进行了新的研究。在这项研究中,科学家们使用了台湾地下白蚁和亚洲地下白蚁——佛罗里达州最具入侵性的两种物种。 
一篇新论文“通过白蚁交配中领导者和追随者的互补相互作用来协调运动”,探讨了领导者和追随者行为特征背后的白蚁物种之间的隐藏关系。 
作为群居性昆虫,白蚁女王和王者崇拜者直接影响着它们各自的交配成功和生存运动。关键在于女性的信息素。在白蚁中,在交配季节,有翅的个体会从它们的殖民地飞出寻找配偶并创建一个新的殖民地。雌性产生一种信息素,使雄性能够找到她。在这种互动中,雌性是领导者,而雄性是跟随者,因为双方都在寻找建立殖民地的地方。
指导领导者与追随者行为的参与规则通常是特定于物种的。此外,它们被认为是通过自然选择对两种相反的行为特征——领导和跟随——进行微调的结果。
南佛罗里达提供了一个独特的机会来进一步验证这一假设,这就是为什么研究人员求助于 UF/IFAS 劳德代尔堡 REC 的白蚁实验室,Chouvenc 在那里专门研究白蚁生物学。对白蚁生物学的研究产生了对害虫管理策略的见解,但也提供了对复杂进化过程的新理解。 
“在南佛罗里达,我们有这两种入侵的白蚁物种,它们对建筑物和树木造成了很大的破坏,”Chouvenc 说。“它们有时会进行种间交配活动,具有杂交潜力,这为我们提供了检验这一假设的理想机会。”
“检验领导者与追随者行为规则在动物物种中精细地共同进化的假设是具有挑战性的。这两种行为特征有着内在的联系,很难剖析,”作为亚利桑那州立大学博士后研究员领导这项研究的 Nobuaki Mizumoto 说,他现在在冲绳科学技术研究所工作。
Mizumoto 说,这项新研究表明,领导者和追随者都已经进化到期望从他们的伴侣那里得到一系列线索,如果这些期望没有得到满足,那么协调就会崩溃, 
“我们的结果对大群动物如何通过自然选择来协调它们的努力,或者性选择如何塑造性别特征以满足伴侣之间的不同期望具有影响,”水本总结道。
Chouvenc 解释说,由于这两种入侵白蚁物种分别进化了大约 1800 万年,因此这两种物种的先导跟随规则可能略有不同。 
“尽管共享相同的信息素,但台湾地下白蚁雌性比亚洲地下白蚁雌性产生更多的信息素,”他说。“因此,我们假设两个物种之间的领导者 – 追随者规则差异将揭示缺乏通过进化微调进行的优化。”
这种独特的方法使研究人员团队能够证明,台湾地下白蚁的雄性无法正确跟随亚洲地下白蚁的雌性。同时,亚洲地下白蚁的雄性完全有能力追随台湾地下白蚁的雌性。
“这个不对称的结果很了不起,因为它表明雄性台湾白蚁没有能力或没有动力跟随产生很少信息素的物种的雌性白蚁。另一方面,亚洲地下白蚁的雄性完全能够追随台湾地下白蚁的雌性,后者产生的信息素比这些雄性进化所追踪的要多得多,”Chouvenc 补充道。
“在之前的一项合作研究中,我们能够证明雄性优化他们的动作以跟上雌性,而雌性则根据跟随她的雄性的反馈来调整她的动作,”水本说。目前的研究强调,这种优化是进化过程的结果
Chouvenc 解释说,虽然在佛罗里达州发现这两种寻找爱情的白蚁物种仍然令人担忧它们对我们房屋的潜在影响,但它提供了测试独特假设的机会,这有助于了解动物的协调行为是如何进化的。
https://www.pctonline.com/article/scientists-hone-in-how-termites-coordinate-mating-behavior-colony-success/

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