不同蟻群的螞蟻會僅憑氣味來戰斗。Credit: Joseph Howell,維系 Vanderbilt University, CC BY-ND
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Laurence Zwiebel and Stephen Ferguson, The Conversation）：幾乎在地球上的每個地方都可以找到螞蟻，粗略估計表明有超過10萬億只螞蟻——也就是螞蟻1后面跟著16個0，或者每人大約有100萬只螞蟻。鍵感覺螞蟻是嗅覺地球上最成功的生物之一。
它們進化成功的維系一個令人驚訝的部分是驚人的嗅覺，讓它們能夠相互識別、螞蟻交流和合作。鍵感覺
螞蟻生活在復雜的嗅覺群體中，有時被稱為巢穴，維系是螞蟻廣泛社會互動的家園。在這里，鍵感覺一只或多只蟻后負責群體內所有的嗅覺繁殖。絕大多數的維系群體成員都是雌性工蟻——從不交配或繁殖的姐妹，活著只是螞蟻為了服務群體。
螞蟻需要保衛自己的蟻群，尋找食物，照顧后代。為了完成這些任務，一些螞蟻物種馴化了其他昆蟲，而另一些則創造了農業系統，收獲樹葉，然后種植可食用真菌花園。成功地協調所有這些復雜的任務需要巢友之間可靠和安全的通信。
我們是研究螞蟻非凡感覺能力的生物學家。我們最近發表在BMC Biology上的研究顯示了他們的社會是如何依賴于可靠信息的交流，如果這種交流被破壞，就會給他們的殖民地帶來厄運。
獨特的氣味
人類的交流主要依靠語言和視覺線索。我們通常通過他們的聲音、他們的長相或他們穿的衣服來識別我們的朋友。然而，螞蟻主要依靠它們敏銳的嗅覺。
被稱為外骨骼的外殼包裹著螞蟻的身體。這種油膩的外套帶有獨特的氣味，這種氣味因人而異，并賦予每只螞蟻獨特的氣味特征，其他螞蟻可以察覺到。這種氣味信號可以傳達重要的信息。
例如，蟻后的氣味與工蟻略有不同，因此在蟻群中受到特殊對待。重要的是，來自不同蟻群的螞蟻聞起來會略有不同。對這些差異的檢測和解碼對于蟻群防御至關重要，當螞蟻嗅到入侵者的氣味時，可能會引發蟻群之間的激烈地盤之爭。
對于螞蟻和其他昆蟲來說，當氣味進入它們觸角上的細小毛發時，接收化學信息就開始了。這些毛發是中空的，含有特殊的受體，稱為化學感覺神經元，可以將化學信息分類并發送到螞蟻的大腦。
氣味，比如從螞蟻油膩的皮毛中散發出來的氣味，就像化學“鑰匙”螞蟻只有插入正確的化學感覺神經元“鎖”中，才能聞到這些氣味鑰匙。除了特定的鑰匙，神經元鎖對任何氣味都保持關閉。然而，當正確的鑰匙綁定到正確的神經元鎖時，受體會向大腦發送復雜的信息。螞蟻的大腦能夠解碼這些感官信息，做出決定，最終導致巢友之間的合作——或非巢友之間的戰斗。

范德比爾特大學Zwiebel實驗室飼養的一群木工蟻(Camponotus floridanus)。鳴謝:范德堡大學LJ Zwiebel，CC BY-ND
換鎖
為了更好地理解螞蟻如何檢測和交流信息，我們使用實驗室工具，如精確靶向藥物和基因工程來操縱它們的嗅覺。我們特別感興趣的是當螞蟻的嗅覺出錯時會發生什么。
例如，當我們阻止氣味“鑰匙”打開化學感覺“鎖”時，它就阻止了化學信息到達大腦。這就像塞住鼻子或站在一個完全黑暗的房間里——沒有任何氣味或景象會被記錄下來。我們也可以同時打開所有的“鎖”，這使得神經元充斥著太多的信息。這兩種情況都極大地削弱了螞蟻探測和接收準確信息的能力。
當我們擾亂螞蟻的嗅覺時——無論是關閉還是淹沒它們的氣味感受器——我們發現它們不再攻擊非巢友。相反，他們變得不那么咄咄逼人。在沒有明確信息的情況下，螞蟻會保持克制，選擇接受而不是攻擊它們的同伴。換個說法，螞蟻先提問，后開槍。
我們認為這種社會約束是與生俱來的，賦予了螞蟻一種進化優勢。當你生活在一個有成千上萬姐妹的群體中時，一個簡單的認錯人或溝通不暢的情況就可能導致致命的內訌和社會混亂，這可能代價非常高。
當我們實驗中的螞蟻失去嗅覺，探測準確信息的能力受到損害時，它們就不再團結在一起成為一個有凝聚力的群體。
他們不僅不能識別和攻擊敵人，還停止與朋友合作。沒有護士照顧幼仔或覓食者收集食物，卵會干涸，蟻后會挨餓。
我們發現，如果沒有一種準確的交流和接收化學信息的方法，螞蟻群體就會崩潰，蟻群會很快死亡。誤解或缺乏準確的信息也會影響其他高度社會化的動物，包括人類。對螞蟻來說，這完全取決于它們的嗅覺。