由于它们最喜欢的食物马利筋越来越少，它们从温顺变得霸道，为了确保自己的生存，它们会猛烈地用头撞、猛扑和撞倒其他毛毛虫。而且，它们在变态的最后阶段前是最具攻击性的。在幼虫阶段缺乏营养已被证明会延迟幼虫的发育，并减少成虫的体型、繁殖性能和寿命。

该研究的第一作者、FAU查尔斯·e·施密特科学学院生物科学教授亚历克斯·基恩博士说:“攻击在昆虫中很常见，包括果蝇，它们的单信息素受体或单基因已被证明会引发它们的攻击。”“我决定研究帝王毛虫，因为我对它们的好斗行为很感兴趣，这是我在自己的花园里亲眼观察到的。与许多其他昆虫相比，它们很大，很容易辨认。这些都是每个人都喜欢的有魅力的动物，人们越来越欣赏它们告诉我们大脑如何控制行为的潜力。”

这项研究发表在杂志上iScience在美国，研究人员在试图模拟资源限制的同时，面临着保持帝王蝶种群数量的一系列挑战。为了应对这些挑战，基恩和他的团队在他们位于博卡拉顿的实验室后面建造了一个开放的马利筋花园，让大自然来收集毛毛虫。回到实验室，研究人员将毛毛虫分成不同数量的马利筋组。结果很清楚——食物越少，毛毛虫越有可能试图用头撞对方以获得饱腹感。

获得这个结果的过程也很有挑战性。研究人员很难在实验室里培育帝王蝶，并发现几乎每个苗圃都在出售带有杀虫剂的马利筋。这就是为什么他们最终会自己种植马利筋。

为了研究毛毛虫是否表现出攻击性行为，基恩和他的合作者量化了在许多条件下攻击性扑进的存在，以及攻击对目标同种虫的影响。黑脉金斑蝶毛虫主要以马利筋为食，经常在两周内将整株植物的叶子剥光。在许多地方，马利筋只在一年中部分时间可用，这对帝王蝶的发展造成了重大限制。帝王蝶还会影响它们所食用的乳草植物——在它们最大、最饥饿的时期，一只毛虫可能会在五分钟内吃掉一整片乳草叶子。

基恩说:“如果你把帝王蝶毛虫和一块腐烂的水果上有很多幼虫的果蝇进行比较，你会发现它们是社会性的，几乎没有地盘性的证据。”“但是这些毛毛虫中的每一只都会在它们的发育周期的某个时候遇到资源限制，因为它们可以剥掉整个马利筋的叶子。”

在观察毛虫时，研究人员注意到帝王蝶的触手，大型机械感觉附属物，在它们战斗时不被使用。这一发现表明，其他的感觉方式，如信息素、嗅觉或触觉线索，是独立于触须的，引发了攻击。研究人员认为，在动物王国中，由有限的食物供应引起的侵略行为可能存在于许多不同的物种中。

基恩说:“虽然我们的研究表明，毛毛虫对有限的食物做出了积极的反应，但我们仍然希望更多地了解是什么驱使它们的大脑做出这种反应，这对于更多地了解这些反应在实验室之外是如何工作的很重要。”“这类工作的一个基本问题是，我们在一个非常衍生的环境中测试动物。而这并不是大脑进化的目的。所以现在我们在一个相对可控的环境中有了这个无脊椎动物模型，但是做了一个生态相关的行为，这对于在更复杂的生物体中研究这种行为的机制和功能变得很重要。”

除了研究毛毛虫的攻击行为外，帝王蝶还为研究行为背后的分子机制提供了一个新兴的模型，并为未来研究该系统中攻击的神经行为学奠定了基础。