波士顿大学的“蚂蚁人”澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁的大脑
近五十年来,波士顿大学生物学家詹姆斯·特拉尼洛(James Traniello)一直在澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁,以解开生物学中有关大脑进化的一些最大问题
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蚂蚁有非凡的本领。它们的个体和集体智慧,加上它们的身体能力,使它们能够执行复杂的任务,进行交流,并作为一个群体有效地工作。从切叶蚁小心翼翼地剪断并携带三倍于自身大小的树叶,到子弹蚁用它们凶猛的刺来抵御威胁,这些昆虫几个世纪以来一直吸引着科学家。
詹姆斯·特拉尼洛(James Traniello)是澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁复杂行为的学者之一,他是波士顿大学的“蚂蚁人”,也是艺术与科学学院的生物学教授,澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁已有近50年的历史。
“很难停止问问题,”特拉尼洛说。多年来,他一直在澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁的大脑大小和社会复杂性,探索诸如集体智慧如何影响大脑及其结构的进化等问题。大脑大小和新陈代谢有关吗?特拉尼洛说,与蚂蚁相比,我们人类的大脑比我们的体型大得多,而且它们在我们的总新陈代谢中占据了很大的比例。这就提出了一些问题:昆虫和哺乳动物的大脑大小是如何进化的,以及大脑大小与其所需能量之间的关系。
为了澳门威尼斯人注册网站研究一系列的物种(和大脑大小),特拉尼洛的实验室收集了一批令人印象深刻的蚂蚁。他的实验室目前有30多种不同类型的蚂蚁,包括当地的木蚁和其他热带地区的原生蚂蚁,比如切叶蚁和子弹蚁。他们的目标是尽可能最好地呈现各种大小,从最小的蚂蚁(比如只有几毫米长的小黑蚁Monomorium)到已知最大的蚂蚁Dinoponera(可以长到2.5厘米)。有时,在一个物种之间,身体大小、相对大脑大小和大脑区域大小都存在巨大差异——比如切叶蚁,它的头部宽度可以从不到一毫米到大约7毫米不等。
特拉尼洛的实验室澳门威尼斯人注册网站研究了昆虫大脑中被称为蘑菇体的部分,它的功能相当于哺乳动物的大脑皮层,负责学习、记忆等。他正在澳门威尼斯人注册网站研究这些区域是如何根据蚂蚁的认知需求而不同的,其中一些蚂蚁,比如工蚁,在蚁群中扮演着非常特殊的角色。
“不存在孤独的蚂蚁,”特拉尼洛说。“就像真的没有孤独的人类一样。你可以找到隐居或独来独往的人,但这不是我们真正的生活方式。”
他的团队工作的一个关键部分是确保菌落在实验室环境中茁壮成长。大多数适应了新英格兰气候的本地蚂蚁并不挑剔。但那些从秘鲁、巴拿马或佛罗里达来的人,比如,需要模拟热带湿度和温度的环境舱。特拉尼洛说,切叶蚁在实验室里有特殊的需求,因为它们培育一种特殊类型的真菌。“切叶蚁与一种特定的真菌有着惊人的互惠关系:它们培育它以它为食。他们早在人类之前就进化出了农业,”特拉尼洛说。
即使过了这么久,特拉尼洛仍然对蚂蚁的世界着迷,并计划继续提出有关蚂蚁社会生活的进化、生态学和神经生物学的问题。
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