患病蟻蛹會發出死亡信號 請同伴吞食以保全巢群

在許多社會性動物中，個體一旦生病，往往會主動離群，以減少對族群的感染風險。然而蟻蛹自身無法移動，奧地利科研團隊近日發現，它們進化出了一套獨特的“自我犧牲”機制：通過化學信號主動“呼叫”工蟻前來將自己殺死并清除，以保護整個蟻群。

來自奧地利科技研究所（ISTA）的研究人員在實驗中發現，當蟻蛹遭遇不可治愈的嚴重感染時，會在繭殼外表釋放出一種特定氣味分子，這種氣味只在繭的表面可被檢測到。巡查的工蟻聞到這一“異常氣味”后，會先撕開繭殼，將蟻蛹從繭中拖出，再用咬噬在其身體表面開出多個小傷口。

隨后的步驟更為關鍵：工蟻會向這些傷口噴灑由自身分泌的蟻酸，這是一種具有強烈殺菌效應的有毒物質。實驗表明，這一過程不僅能夠有效清除病原體痕跡，同時也會直接殺死已經被判定為“無藥可救”的蟻蛹，從而阻斷潛在的傳染源。

論文第一作者、ISTA的Erika Dawson表示，從表面上看，這似乎是蟻蛹為群體進行的自我犧牲，但從進化角度而言，這一行為同樣對“發出信號者”本身具有間接益處。通過預警并促使工蟻清除自身，這些終末期患病個體保護了攜帶大量共同基因的巢友，使蟻群得以維持健康并繁衍新的子代群體，從而在更大尺度上幫助自身基因延續。

研究團隊指出，這一發現進一步強化了“蟻群如同超級有機體”的觀點：單只螞蟻更像是一個整體中的“細胞”，而工蟻則在此過程中扮演類似免疫細胞的角色。在免疫學中，這種通過化學信號吸引“清除者”前來處理病變個體的過程，被稱為“找我并吃掉我（find-me-and-eat-me）信號”。

為驗證化學信號的作用，ISTA團隊與維爾茨堡大學的Thomas Schmitt合作，將從患病蟻蛹身上提取的氣味分子轉移到健康蟻蛹的繭表面。結果顯示，即便這些蟻蛹本身并未感染疾病，工蟻在識別到“疾病氣味”后，依然會按照同樣流程將其摧毀，可見該信號足以觸發“清除程序”。

有趣的是，科學家還發現，只有工蟻的蛹會發出這種“找我并吃掉我”的化學信號，而未來將發育為蟻后的蛹并不會釋放同類氣味。研究者推測，蟻后蛹擁有更強的免疫防御能力，感染后仍可能存活，因此不宜輕易觸發自我處決機制；畢竟，蟻后對整個巢群的繁衍至關重要。

這項成果也與今年早些時候另一項關于螞蟻防疫行為的研究形成呼應：有實驗發現，當螞蟻被真菌孢子感染后，會刻意與同伴保持“社交距離”，甚至在巢穴中重建不同的出入口與通道，以降低傳播風險。長期以來，科學界也已知老年或垂死螞蟻會自行離巢等死，這種行為被稱為“終末利他主義”，而本次發現則進一步將這一利他模式前移到仍處于蛹期、尚不能行動的個體身上。

相關研究以“螞蟻群體中的利他性疾病信號”為題，近日發表于《自然·通訊》期刊。根據奧地利科技研究所發布的說明，這一工作揭示了社會性昆蟲在對抗傳染病時復雜而精細的集體防御策略，也為理解“超級有機體”如何通過個體犧牲來維持整體健康提供了新視角。