昆蟲的社會(huì)行為（廣義）是指昆蟲集群生活，并出現(xiàn)了較復(fù)雜的分工協(xié)作關(guān)系，其中育幼行為（照顧后代的行為）是社會(huì)性起源的基礎(chǔ)。近年來，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所中生代研究團(tuán)隊(duì)一直致力于昆蟲社會(huì)行為的研究，并取得了一系列成果，如葬甲和介殼蟲的育幼行為研究等。近期，該團(tuán)隊(duì)在螞蟻早期演化及其社會(huì)化起源研究中取得了新進(jìn)展，相關(guān)研究成果5月27日在線發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）出版集團(tuán)的子刊《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）雜志。
螞蟻是地球上數(shù)量最多的昆蟲，也是最成功的社會(huì)性昆蟲，其社會(huì)行為的起源和演化吸引了許多人的關(guān)注。早在《物種起源》一書中，達(dá)爾文在介紹社會(huì)性昆蟲中的不育工蟻中寫道：“（不育工蟻的存在）實(shí)際上對(duì)我的整個(gè)理論是致命的（actually fatal to my whole theory）”。自達(dá)爾文時(shí)代以來，許多研究人員從不同角度對(duì)螞蟻的社會(huì)行為起源進(jìn)行了深入研究，取得了很大進(jìn)展。但由于化石證據(jù)匱乏，對(duì)螞蟻早期形態(tài)和生態(tài)演化仍然不甚了解。長(zhǎng)期以來，學(xué)界普遍認(rèn)為早期螞蟻的形態(tài)和生態(tài)較為單一，直到進(jìn)入新生代，才在生態(tài)和形態(tài)方面輻射演化。另外，分子、形態(tài)、生態(tài)學(xué)研究表明最早的螞蟻很可能是一些獨(dú)居的捕食類群，但卻缺少化石證據(jù)。
南京古生物所副研究員王博與法國(guó)、美國(guó)科研人員合作對(duì)法國(guó)和緬甸琥珀中的2000余枚螞蟻標(biāo)本進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一些具大顎的捕食性螞蟻（黑帝斯蟻）。特別是從中、法、德三國(guó)館藏的緬甸琥珀（時(shí)代約為1億年前的白堊紀(jì)）中共找到四枚特化的螞蟻：該類螞蟻具有一對(duì)巨型鐮刀狀大牙（大顎），長(zhǎng)度近乎頭長(zhǎng)的兩倍；其唇基中部向上延長(zhǎng)，在頭上形成一個(gè)獨(dú)特的“角”，堪稱螞蟻中的“獨(dú)角獸”，因此被命名為“獨(dú)角蟻”，屬于黑帝斯蟻中一個(gè)極其特化的種類。功能形態(tài)學(xué)分析表明獨(dú)角蟻演化出了一種獨(dú)特的捕捉機(jī)制用于捕食相對(duì)大型的獵物：其“角”尖長(zhǎng)有球狀的毛囊，同時(shí)“角”的外側(cè)帶有感覺毛，一旦碰觸到獵物，下部一對(duì)大牙迅速抬起，與上面的“角”配合，共同夾住獵物。如此特化的頭部結(jié)構(gòu)是首次在螞蟻中發(fā)現(xiàn)�，F(xiàn)生螞蟻三個(gè)亞科中部分類群也演化出了類似的捕捉機(jī)制，但它們的大顎都是橫向運(yùn)動(dòng)，而獨(dú)角蟻的大顎卻是垂直運(yùn)動(dòng)。該研究同時(shí)修訂了法國(guó)和緬甸琥珀中的其他幾類具大顎的黑帝斯蟻，并重新解釋了其大顎和唇基結(jié)構(gòu)的演化。
研究認(rèn)為已知最原始的螞蟻（黑帝斯蟻）的確是獨(dú)居而非群居的捕食類群，與最近的分子、形態(tài)、生態(tài)學(xué)研究預(yù)測(cè)相一致。螞蟻演化早期就出現(xiàn)了明顯的形態(tài)和生態(tài)特化，其早期演化過程比先前的設(shè)想要復(fù)雜得多。獨(dú)角蟻的發(fā)現(xiàn)也修訂了早期螞蟻形態(tài)保守的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。
該項(xiàng)研究得到中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文：Perrichot V.*, Wang Bo*, Engel M.S. (2016) Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2016.03.075.（*通訊作者）
圖1. 獨(dú)角蟻生態(tài)復(fù)原
圖2. 獨(dú)角蟻個(gè)體復(fù)原
圖3. 獨(dú)角蟻化石
圖4. 螞蟻演化圖
