中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）研究员江南纪课题组与德国马克斯—普朗克化学生态所进化神经行为学团队合作研究发现，空气污染物臭氧会破坏蚂蚁用于识别同类的化学信号，导致同巢蚂蚁相互攻击。长期暴露在臭氧中会使工蚁停止照料幼虫，最终引发蚁群崩溃。相关研究成果2月2日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
蚂蚁是一类高度社会化的昆虫，主要通过同巢成员体表特有的化学物质——表皮碳氢化合物来识别“自己人”和“外来者”。此前有研究表明，臭氧等氧化性污染物会干扰昆虫的信息素通讯，但其对蚂蚁等社会性昆虫的群体功能的影响尚不清楚。
研究结合高分辨率化学分析和行为学实验，对六种蚂蚁的巢友识别行为进行了系统研究。研究发现，臭氧会优先降解蚂蚁体表碳氢化合物中含量虽低却至关重要的烯烃类物质。
实验表明，当蚂蚁短期暴露于100 ppb（接近城市污染水平）的臭氧环境中，六种蚂蚁表皮碳氢化合物谱中的烯烃被降解。行为实验进一步证明，化学信号受损的蚂蚁会被同巢伙伴误判为“外来者”而遭受攻击，这一现象在测试的五种蚂蚁中表现出相似结果。
进一步对毕氏卵角蚁的群体水平研究表明，当蚁穴长期暴露在臭氧环境中时，工蚁会逐渐放弃对幼虫的照料，最终导致整个蚁群的崩溃。
江南纪为论文第一作者，马克斯—普朗克化学生态所教授Bill S Hansson和研究员Markus Knaden为论文通讯作者。该研究得到了中国农业科学院深圳农业基因组研究所启动项目和马克斯-普朗克协会项目（下一代昆虫化学生态学）的资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2520139123
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