蚂蚁和白蚁长得很像,我发现很多人都分不清彼此!
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实际上两者的遗传关系很远,是完全不同的动物,只是因为趋同进化,让它们看起来很像而已。
不过,蚂蚁和白蚁的相似之处远不止于长相,它们群体的社会结构也是一样的。
在蚂蚁和白蚁的巢穴中,它们都繁殖阶级明显,只有蚁后会生殖(其中白蚁还有蚁王),蚁群中的其它成员通常都是来自蚁后的后代,而且它们分工明确,合作照顾幼虫。
这种生殖等级分化,世代重叠,分工明确的社会模式被称为真社会性——这是所有社会性组织中的最高层次。
今天我并不想讲述蚂蚁和白蚁的故事,我要讲的是一种更有趣的,很少有人知道的动物!
就是下面这种虾:
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看起来没什么、很普通,对吧!
其实这种虾有着白蚁、蚂蚁一样的社会结构!
这种虾学名是Synalpheus regalis,有些地方将其翻译为帝王枪虾,它们集群的生活方式也被认为是真社会性的。
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△ 帝王枪虾
在一个帝王枪虾群体中,只有一只“虾后”会繁殖,群体中的所有其它个体都是兄弟姐妹,同时都是虾后的后代。
它们也和蚂蚁、白蚁一样分工明确,合作照顾幼虫,有一些个头大一点的在抵御入侵方面更加积极,就像兵蚁一样,也有一些在收集食物方面更加积极,就像普通的工蚁一样。
帝王枪虾是来自Synalpheus属的,该属包含大约160个物种,其中已知只有几种被认为是真社会性,而帝王枪虾是所有这几种真社会性物种中种群最庞大的,它们的一个群体能超过300只个体。
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△ 抱卵的帝王枪虾虾后
在陆地上,真社会性的动物其实挺多的,它们甚至来自完全不同的类群(这种生存策略无数次被独立进化),但是在水中,已知只有Synalpheus属的几种虾被观察到具有真社会性。
之所以水中基本没有真社会性的动物,有一个非常关键的原因,就是水中的育儿环境,让后代分散是非常容易的,而让后代保留下来却非常困难,真社会性的群体,后代必须被保留在巢穴中照顾,所以比较难得。
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△ Synalpheus fritzmuelleri,另一种Synalpheus属的虾
为什么帝王枪虾不同于其它虾会进化出真社会性?
Synalpheus是鼓虾科(Alpheidae)下的一个属!
鼓虾科的虾有一个显著的特征,就是它们的两只螯(钳子)非常不对称,其中一只巨大无比,您仔细看我上面提供的图片的话,您就会Synalpheus属的虾也有这个特征。
它们那只巨大的螯是它们的秘密武器,可以通过极快的速度闭合来喷射出一股高速的水流,因此这类虾经常被称为“XX枪虾”。

它们这个高速水流的瞬间爆发非常强,一些鼓虾科物种的螯在闭合瞬间可以制造4800℃高温,发出218分贝的巨响,同等体型的其它动物基本瞬间被击晕。
这种独特的螯让鼓虾科物种拥有强大的防御能力,而这正是它们进化出真社会性的重要原因之一。
目前,动物的真社会性被划分为两种模式:
一种是被称为“生命保险者”——我们熟悉的蜜蜂、蚂蚁等膜翅目昆虫通常就是这种模式,它们通过真社会性的高效合作降低了完全繁殖失败的风险;
另外一种被称为“堡垒防御者”,这些动物通过真社会性来提高合作效率,从而加强对共有宝贵资源的防御能力。
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有研究学者指出,堡垒防御者进化出真社会性必须符合三个条件[1],其中第一个条件就是必须要拥有防御“堡垒”的能力,鼓虾科的大螯符合这个条件。
另外两个条件,分别是栖息地中食物和庇护所要重合,以及栖息地食物资源的高价值使得居民容易受到捕食者的攻击。
我们再来看看帝王枪虾!
它们生活在热带大西洋,和海绵形成半共生的关系,帝王枪虾生活在海绵的管道和缝隙中,而作为回报,它们可以保护珊瑚、海绵免受大型鱼类的侵害。
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然而,帝王枪虾的食物来源也是它们的宿主——海绵,所以它们生存的庇护所和食物是重叠的,符合第二个条件。
另外,有帝王枪虾的相关研究数据显示,在所取样的海绵中,只有不到5%未被帝王枪虾占据,这意味着海绵对帝王枪虾来说价值极高,所以也符合第三个条件。
总之,帝王枪虾是完全符合堡垒防御者真社会性模式的进化的,虽然在水中进化出真社会性很困难,但在一定巧合之下,它们还是进化出了真社会性。
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其它Synalpheus属的真社会性物种,它们和帝王枪虾几乎是一样的,它们要么和珊瑚共生,要么也是和海绵共生。
目前,白蚁、蚂蚁的蚁后如何建立巢穴已经比较清楚的,它们有一些固有的方式。Synalpheus属的水中真社会性早在1996年就已被确定了,但是直到今天,没人知道虾后是如何建立群体的。
最后我再说一点!
虽然真社会性被认为是最高层次的社会组织,但并不意味着这种生存策略对动物来说就是最优方案。
生命历史上有很多群居动物逐渐转向了真社会性,但也有很多动物从真社会性逐渐转向独居,这说明维持真社会性并非没有代价,在有一些情况下独居反而会优于真社会性!
参考:
- [1].David C. Queller & Joan E. Strassmann (1998). "Kin selection and social insects" (PDF). BioScience. 48 (3): 165–175. doi:10.2307/1313262. JSTOR 1313262
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