研究发现集体生活影响大脑 群居蝗虫头变大

2010年05月31日09:31  来源:《科学时报》

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科学家发现,与独居蝗虫相比,群居蝗虫的大脑比前者大许多。(图片提供:Swidbert Ott/剑桥大学)

  当沙漠蝗虫(Schistocerca gregaria)的数量变得越来越多,它们也随之从一种独居的昆虫变成了成群结队动的农作物天敌。然而根据一项在英国《皇家学会学报B卷》上发表的研究结果,与独居蝗虫相比,群居蝗虫的大脑居然也比前者大许多,这说明群体生活方式会对生物的脑结构产生显著影响。

  英国剑桥大学研究人员报告说,沙漠蝗虫平时喜欢单独生活,但有时也会成群结队地迁徙,形成遮天蔽日的蝗灾。

  在这项新的研究中,研究人员抓捕了一些群居的蝗虫,将它们分开单独饲养并培育到第三代,然后对群居和独居两种状态下蝗虫的大脑进行成像分析。科学家使用了计算机辅助激光显微镜技术来生成蝗虫的大脑图像,结果显示,群居蝗虫的大脑(右图)比独居蝗虫的大脑大了30%。

  这些图像同时表明,虽然是同一物种,但两种状态下蝗虫大脑中不同功能部位的比例也发生了变化。独居蝗虫的大脑成比例地拥有更多的感觉区域,它们被用来进行与视觉和嗅觉感知有关的工作,这有利于它们探测环境信息;反之,群居蝗虫的大脑成比例地拥有更多的与处理更高级的脑功能相关的区域,例如认知与记忆。研究人员认为,更高级的脑功能或许将帮助群居蝗虫在密集的种群中生存下来——这些昆虫对于物的竞争是非常激烈的,同类相食时有发生。

  进行这项研究的Swidbert R. Ott博士说,群居状态下蝗虫大脑发生的显著变化与其生存环境有关,蝗虫通常在缺乏食物的情况下才成群结队地迁徙,其中的单个蝗虫处于高度竞争性的环境中,在抢占食物的同时还需要提防自己成为其他蝗虫的口中餐。他说,这种群体生活带来的挑战也许可以帮助解释为什么许多群居的脊椎动物都进化出特别大的大脑。(群芳 译自www.science.com,5月30日)

(责任编辑:刘向(实习))
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