昆蟲的社會行為（廣義）是指昆蟲集群生活，并出現了較復雜的分工協作關系，其中育幼行為（照顧后代的行為）是社會性起源的基礎。近年來，中國科學院南京地質古生物研究所中生代研究團隊一直致力于昆蟲社會行為的研究，并取得了一系列成果，如葬甲和介殼蟲的育幼行為研究等。近期，該團隊在螞蟻早期演化及其社會化起源研究中取得了新進展，相關研究成果5月27日在線發(fā)表于《細胞》（Cell）出版集團的子刊《當代生物學》（Current Biology）雜志。
螞蟻是地球上數量最多的昆蟲，也是最成功的社會性昆蟲，其社會行為的起源和演化吸引了許多人的關注。早在《物種起源》一書中，達爾文在介紹社會性昆蟲中的不育工蟻中寫道：“（不育工蟻的存在）實際上對我的整個理論是致命的（actually fatal to my whole theory）”。自達爾文時代以來，許多研究人員從不同角度對螞蟻的社會行為起源進行了深入研究，取得了很大進展。但由于化石證據匱乏，對螞蟻早期形態(tài)和生態(tài)演化仍然不甚了解。長期以來，學界普遍認為早期螞蟻的形態(tài)和生態(tài)較為單一，直到進入新生代，才在生態(tài)和形態(tài)方面輻射演化。另外，分子、形態(tài)、生態(tài)學研究表明最早的螞蟻很可能是一些獨居的捕食類群，但卻缺少化石證據。
南京古生物所副研究員王博與法國、美國科研人員合作對法國和緬甸琥珀中的2000余枚螞蟻標本進行了系統(tǒng)調查，發(fā)現了一些具大顎的捕食性螞蟻（黑帝斯蟻）。特別是從中、法、德三國館藏的緬甸琥珀（時代約為1億年前的白堊紀）中共找到四枚特化的螞蟻：該類螞蟻具有一對巨型鐮刀狀大牙（大顎），長度近乎頭長的兩倍；其唇基中部向上延長，在頭上形成一個獨特的“角”，堪稱螞蟻中的“獨角獸”，因此被命名為“獨角蟻”，屬于黑帝斯蟻中一個極其特化的種類。功能形態(tài)學分析表明獨角蟻演化出了一種獨特的捕捉機制用于捕食相對大型的獵物：其“角”尖長有球狀的毛囊，同時“角”的外側帶有感覺毛，一旦碰觸到獵物，下部一對大牙迅速抬起，與上面的“角”配合，共同夾住獵物。如此特化的頭部結構是首次在螞蟻中發(fā)現。現生螞蟻三個亞科中部分類群也演化出了類似的捕捉機制，但它們的大顎都是橫向運動，而獨角蟻的大顎卻是垂直運動。該研究同時修訂了法國和緬甸琥珀中的其他幾類具大顎的黑帝斯蟻，并重新解釋了其大顎和唇基結構的演化。
研究認為已知最原始的螞蟻（黑帝斯蟻）的確是獨居而非群居的捕食類群，與最近的分子、形態(tài)、生態(tài)學研究預測相一致。螞蟻演化早期就出現了明顯的形態(tài)和生態(tài)特化，其早期演化過程比先前的設想要復雜得多。獨角蟻的發(fā)現也修訂了早期螞蟻形態(tài)保守的傳統(tǒng)認識。
該項研究得到中國科學院和國家自然科學基金委項目的資助。
相關論文：Perrichot V.*, Wang Bo*, Engel M.S. (2016) Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2016.03.075.（*通訊作者）
圖1. 獨角蟻生態(tài)復原
圖2. 獨角蟻個體復原
圖3. 獨角蟻化石
圖4. 螞蟻演化圖
