研究核心发现 - 空气污染物臭氧会破坏蚂蚁用于识别同类的体表化学信号，导致同巢蚂蚁相互攻击，并使工蚁停止照料幼虫，最终引发蚁群崩溃 [1] - 该研究成果由公司江南纪课题组与德国团队合作完成，并于2月2日发表在《美国国家科学院院刊》[1] 蚂蚁社会行为机制 - 蚂蚁通过体表碳氢化合物进行沟通，该物质如同化学“身份证”，是蚁群分工协作的基础 [1] - 每个蚁巢的蚂蚁拥有独特的体表碳氢化合物，识别正确则视为“自己人”，识别错误则会被攻击 [1] - 典型的蚁巢由一只蚁后和许多工蚁构成，工蚁负责探索、捕猎、育幼、喂养和防御，蚁后专注产卵 [1] 臭氧污染水平与实验设计 - 工业发达地区地表臭氧平均浓度达40ppb，且每年逐渐升高，污染区浓度可达100ppb及以上并持续数小时 [2] - 研究团队基于臭氧可能破坏化学通信的推测，对六种蚂蚁进行了系统研究，结合高分辨率化学分析和行为学实验 [2] - 实验设定蚂蚁短期暴露于100ppb的臭氧环境中，该浓度接近城市污染水平 [2] 臭氧对蚂蚁的直接影响 - 短期暴露于100ppb臭氧后，蚂蚁表皮碳氢化合物中的烯烃会被降解，导致其化学信号“失灵” [2] - 化学物质受损后，蚂蚁会被同巢伙伴误判为“外来者”而遭受攻击 [2] - 对毕氏卵角蚁群体的长期暴露研究发现，臭氧还会导致工蚁逐渐放弃照料幼虫 [2] 研究的生态学意义 - 研究表明即使臭氧浓度轻微升高，也足以削弱蚂蚁的相互识别能力，并对其社会系统造成严重影响 [3] - 该发现提示空气污染的生态风险可能不仅体现在个体生理损伤上，还可能通过破坏物种间和种群内部的交流网络，放大对生态系统稳定性的长期影响 [3]