问题——同巢为何“反目”，群体为何会失序。 蚂蚁是典型的高度社会化昆虫，依靠稳定的分工与协作维持巢群生存。维持行为秩序的关键之一，是准确识别“自己人”和“外来者”。一旦识别系统出现偏差，轻则引发误判与冲突，重则使护巢、防御、育幼等关键功能受损，直接威胁巢群延续。最新研究提示，一定污染水平下，臭氧可能成为触发巢群内部冲突的重要外部因素，为理解城市与工业化背景下的生态连锁反应提供了新线索。 原因——氧化性污染物如何“拆解”化学身份证。 研究团队来自中国农业科学院深圳农业基因组研究所江南纪课题组与德国马克斯·普朗克化学生态研究所有关团队。科研人员指出，蚂蚁主要依靠同巢成员体表特有的表皮碳氢化合物谱进行识别，多种成分共同构成“巢群气味”。该研究结合高分辨率化学分析与行为学实验，对6种蚂蚁的巢友识别行为进行系统观察，发现臭氧会优先降解表皮碳氢化合物中含量不高却至关重要的烯烃类物质。也就是说，臭氧并非简单“掩盖气味”，而是定向破坏关键分子，使原本稳定的识别信号发生结构性变化，从而提高同巢成员之间的误识别概率。 此前学界已注意到臭氧等氧化性污染物可能干扰昆虫信息素通讯，但对蚂蚁等社会性昆虫在“群体功能”层面的影响认识相对不足。此次研究将化学变化与行为后果相互印证，更补全了污染引发社会行为紊乱的因果链条。 影响——从“互相攻击”到“停止育幼”，风险可能外溢至生态层面。 研究显示，在接近城市污染水平的臭氧环境中短期暴露，就会导致6种蚂蚁表皮碳氢化合物谱中的烯烃被降解，并引发同巢个体之间的攻击行为。更值得关注的是，长期暴露的影响不止于冲突增多，还可能改变工蚁对幼虫的照料：工蚁停止育幼意味着巢群补充劳动力的链条被切断，若持续发生，巢群可能走向崩溃。 从生态系统角度看，蚂蚁在土壤改良、种子传播、食物网调节各上发挥重要作用，也是多类动物的食物来源。若臭氧等污染因子一定范围内持续升高，导致蚂蚁数量下降或行为功能受损，影响可能由巢群内部扩展到群落结构和生态过程，进而改变城市绿地、农田边缘及周边自然生境中的物种互动格局。对农业生态而言，蚂蚁既可能充当捕食性天敌，也可能与蚜虫等形成互利关系，其功能变化可能带来复杂的连锁效应，需要结合具体系统评估。 对策——从科学证据走向治理与监测的协同。 专家认为，上述发现为大气污染治理提供了新的生物学证据。臭氧是典型的二次污染物，与前体物排放、光化学反应及气象条件密切相关，具有区域性与季节性特征。下一步可从三上发力： 一是强化臭氧污染协同治理，围绕挥发性有机物和氮氧化物等关键前体物实施精细化减排，提升源头控制与区域联防联控能力。 二是将社会性昆虫行为指标纳入生态风险研究框架，在城市绿地、农业景观与自然保护地周边开展长期观测，结合化学分析与行为监测，评估不同臭氧水平下对关键物种群体功能的阈值效应。 三是推动科研成果向应用转化，在生态修复、城市绿化布局与农田生物多样性保护中，综合考虑臭氧背景浓度变化对昆虫群体行为的影响，完善基于证据的风险预警与应对方案。 前景——为理解“污染—行为—生态”链条提供新切口。 研究发表于《美国国家科学院院刊》，显示该方向受到国际学界关注。业内人士指出，随着城市化推进与复合型污染特征凸显，传统评价体系更多关注个体层面的生理指标或死亡率，而对“群体协作功能”的变化重视不够。蚂蚁巢群作为典型的“超个体”系统，其识别与协作机制一旦受到外界因子扰动，可能出现非线性、级联式后果。未来研究可进一步厘清不同种类蚂蚁对臭氧的敏感差异、识别信号的恢复能力，以及与温度、湿度、其他污染物叠加时的综合效应，为制定更有针对性的生态风险评估方法提供支撑。
蚂蚁的故事像一面镜子，映照出人类正在面对的环境挑战。从微观的化学信号到宏观的生态系统，污染的影响层层传导。这项研究不仅揭示了臭氧污染的另一类风险，也提醒我们：环境治理不仅关乎空气质量指标，更关乎生态系统的稳定运行。只有持续加强大气污染防治，才能守住生物多样性与生态安全的基础。