识别人脸的黄蜂合作更多，可能更聪明

社会互动很可能使动物更聪明、更多样化，一项关于纸蜂的新研究表明。

12月7日发表在《当代生物学》（Current Biology）上的这项名为“合作与个人识别之间选择性联系的证据”的研究提供了行为证据，证明识别个人的能力与社会合作之间存在进化联系。

此外，基因组测序显示，相互识别并合作更多的黄蜂种群在与学习、记忆和视觉等认知能力相关的基因组区域表现出最近的适应（正选择）。

该研究的重点是两个不同的纸蜂种群（Polistes fuscatus）：来自路易斯安那州的南部黄蜂，个体在外观上更加均匀，而伊萨卡的北部种群则在脸上具有不同的颜色图案。一系列实验表明，与南方人不同，北方人既能识别个体，又能与某些成员进行社会合作。

“我们可以对他们的基因组进行测序，并寻找最近积极选择的证据，”这是适应的迹象，资深作者、农业与生命科学学院神经生物学和行为学副教授迈克尔·希恩（Michael Sheehan）说。希恩实验室的前博士后研究詹姆斯·图穆尔蒂（James Tumulty）是该论文的第一作者。

“与南方人群相比，北方人群最近在认知、学习和记忆方面有强烈积极选择的证据要强得多，”希恩说。

研究小组首先研究了从南到北不同纬度的人群合作行为的差异。用技术术语来说，比较是沿着“斜线”进行的，这是物种内一个或多个特征的渐变，尤其是在不同种群之间。Tumulty、Sheehan及其同事观察了春季雌性筑巢的筑巢行为，发现南方的蜂后大多保持孤独并建立自己的巢穴，但在北方，三到四只雌性会栖息在一个巢穴中，其中一只接管了蜂后的角色并产下了大部分卵，而其他的则更像是工人。 更多地参与觅食。

虽然来自北部和南部种群的个体属于同一物种，但它们看起来非常不同。南方纸蜂的脸上往往有几乎相同的红色图案。北方的有独特的黑色和黄色图案。

“当你进一步向北走时，你会发现个体的颜色模式变得更加多变，以至于大约在卡罗来纳州附近，它们开始变得非常多变，并且随着你进一步向北走，它们继续变得更加多变，”希恩说。在伊萨卡人口中，每个人都非常独特。这一结果表明，合作可以有利于种群内部的多样性。

然后，行为研究测试了伊萨卡和路易斯安那州人群的识别能力，这是沿斜坡的两个极端。当纸蜂第一次见面时，它们经常通过啪啪、咬和拍打来打架。在四天的时间里，一只黄蜂会被介绍给一个陌生人，并记录它们的攻击性程度。在随后的几天里，黄蜂会被介绍给第二个陌生人，然后再次与他们之前见过的黄蜂一起回来，最后是另一个陌生人。

来自北方种群的黄蜂对陌生人具有攻击性，但对它们两天前遇到的黄蜂的攻击性要小得多。“南方人口中的人对每个人都一视同仁，”希恩说。“他们没有表现出任何证据表明他们的行为会因为之前遇到某个特定的人而改变，这表明他们没有认出他们。

在另一项实验中，他们在两周内将每个种群的四只黄蜂饲养在小围栏内。在每次治疗中，黄蜂都从事一种常见的黄蜂行为，称为蜷缩，本质上是黄蜂拥抱堆。南方黄蜂不分青红皂白地蜷缩在更大的群体中，但北方黄蜂往往更具选择性，更喜欢有选择地与喜欢的伴侣挤在一起。

虽然还需要更多的研究，但希恩报告说，有一些迹象表明，来自北方种群的黄蜂具有更稳定的筑巢群体，而南方黄蜂在偶尔筑巢时成员的更替率很高。希恩说，数据表明，能够识别个体使北方黄蜂更具洞察力，能够更好地管理他们的社会形象，而看起来更同质的南方黄蜂则更不分青红皂白地互动，并且具有较少的一致性，有凝聚力的社会互动。

虽然Sheehan实验室之前的一项研究揭示了北方种群认知能力的积极选择的证据，但本文发现，来自南方黄蜂的基因组在这些相同区域显示出较弱的选择。

合著者包括现任和前任希恩实验室成员 Sara Miller、Christopher Jernigan、Andrew Legan、Floria Uy、Regan Staudenraus ’21 和 Sierra Vincent ’21;Steven Van Belleghem 在比利时鲁汶大学;布朗大学的汉娜·韦勒（Hannah Weller）;贝尔蒙特修道院学院的蒂莫西·波尔纳塞克（Timothy Polnaszek）;和爱荷华州立大学的亚历山大·沃尔顿。

该研究由美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院资助。