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脑大小和结构被假设为经过适应性设计，以满足获取食物和社会生活的行为需求。这些社会生态学和社会生物学选择压力在脑进化中的重要性一直存在争论。在新热带区蚁属 Neoponera 中，社会生态分化十分显著：N. apicalis 是一种广食性的独居捕食者，形成约 100 只个体的小型群体；而 N. commutata 的群体规模约大 10 倍，工蚁仅对 Syntermes 白蚁群体发起信息素组织的协同袭击。我们对两物种的复眼大小和结构、触角小球体的大小和数量、脑的镶嵌式缩放以及突触处理（微小球体，microglomeruli，MG）进行了种间比较。 我们的结果表明，N. apicalis 工蚁具有更多的小眼、更高数量的触角叶小球体，以及相对于 N. commutata 在异速生长意义上更大的触角叶和视叶。这些感觉特征与蘑菇体（MB）微小球体（MG）中高阶处理结构的差异相关。N. commutata 工蚁具有在异速生长意义上更大的蘑菇体，这可能与其社会性更复杂的化学觅食通讯有关；然而，N. apicalis 在蘑菇体唇区和领区中的 MG 密度均更高，这两个区域分别与嗅觉和视觉信息处理相关。N. apicalis 中 MG 密度的增加可能与其对导航、学习和记忆的更高需求有关，同时也可能与更高密度的触角叶小球体共同支持对猎物气味的辨别能力。相比之下，N. commutata 工蚁具有更大的小眼和触角叶小球体。更大的小眼与其昼行/夜行活动习性以及更大的蘑菇体相关。我们的研究结果表明，与社会生态分化相关的行为表现需求差异，反映在视觉和嗅觉系统结构、脑大小、镶嵌性以及突触组织的变化中。我们的结果支持社会脑假说和生态脑假说均是驱动脑镶嵌式进化的因素。
脑大小和结构被假定为经适应性设计，以满足获取食物和社会性生活的行为需求。这些社会生态学和社会生物学选择压力在脑进化中的重要性一直存在争论。新热带区蚁属 Neoponera 在社会生态分化方面表现显著：N. apicalis 是一种广食性的独居捕食者，形成约 100 只个体的小型群体；而 N. commutata 的群体规模约为其 10 倍，工蚁通过信息素组织协同袭击，并且仅针对 Syntermes 白蚁群体。我们对两物种的复眼大小和结构、触角叶小球的大小和数量、脑的镶嵌式缩放以及突触加工（微小球，microglomeruli，MG）进行了种间比较。结果表明，与 N. commutata 相比，N. apicalis 工蚁具有更多的小眼、更多的触角叶小球，以及异速生长上更大的触角叶和视叶。这些感觉特征与蘑菇体（MB）微小球（MG）这一高级信息处理结构的差异相关。N. commutata 工蚁具有异速生长上更大的蘑菇体，这可能与其社会性更复杂的化学觅食通讯有关；然而，N. apicalis 在蘑菇体唇区和领区这两个分别与嗅觉和视觉信息处理相关的区域中，MG 密度均更高。N. apicalis 中 MG 密度的增加，可能与其对导航、学习和记忆的更高需求有关，同时也可能与更高密度的触角叶小球共同支持对猎物气味的辨别。相比之下，N. commutata 工蚁具有更大的小眼和触角叶小球。较大的小眼与其昼夜活动习性以及更大的蘑菇体相关。我们的研究结果表明，与社会生态分化相关的行为表现需求差异，反映在视觉与嗅觉系统结构、脑大小、镶嵌化以及突触组织的变化上。我们的结果支持社会脑假说和生态脑假说均可作为镶嵌式脑进化的驱动因素。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.27.735026v1?rss=1
🏷️ 社会生态分化 脑进化 蘑菇体 突触微小球体 感觉系统 蚂蚁行为生态