现实版科幻小说:蚁后跨种生娃!生出1000公里外的另一物种,500万年前同属一家
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2025-09-16 21:02:19
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法国科学家近日在《自然》杂志发表研究称,南欧的伊比利亚收获蚁蚁后能产下会发育成两种不同物种的卵,其中包括结构收获蚁的雄蚁。这一前所未见的繁殖方式经过长达五年的研究才被揭示,被形容为“几乎像科幻小说”,彻底颠覆了人们对蚂蚁繁殖的传统认知。

左为伊比利亚收获蚁,右为结构收获蚁

这项研究源于一个“失踪物种”的谜团。科研团队在意大利西西里岛发现的伊比利亚收获蚁群体中,竟然出现了与结构收获蚁混血的工蚁。然而,已知的最近一处结构收获蚁分布地却在1000公里之外。按照常理,伊比利亚收获蚁要繁殖混血工蚁必须与结构收获蚁交配,可在这片区域根本不存在对方的踪迹。

法国蒙彼利埃大学的高级研究员、该论文的第一作者乔纳森·罗米吉耶坦言,他们早就怀疑这种蚂蚁有异样,但完全没想到会如此特殊。正是这一悖论,促使团队展开了系统调查。

一母生两种

基因颠覆常识

科研团队在欧洲范围内考察了120多个蚁群,测序数百只样本,并在实验室持续开展了五年研究。结果显示:同一只蚁后产下的卵,竟能孵化出两类截然不同的雄蚁。一种几乎完全无毛,属于结构收获蚁;另一种则布满细毛,是伊比利亚收获蚁。在蚂蚁分类学中,体毛正是区分物种的重要特征。实验室人工巢穴中的直接观察让研究人员亲眼见证了“一母生两种”的奇景。

基因组测序进一步揭示了其中奥秘。研究发现,伊比利亚收获蚁中唯一本种保持“纯种”(即没有混入其他物种基因的个体)的只有蚁后和雄蚁,它们交配产生未来的蚁后。其他由结构收获蚁精子受精的卵则发育为混血工蚁,占蚁群的绝大多数。

更令人意外的是,蚁后还能直接克隆体内储存的外种精子:卵在发育时会清除母体的遗传信息,几乎完全依赖外源基因来生成雄蚁。科学家解释,这相当于蚁后“唤醒”了进化史中遗留的外源基因,并把它们写进卵子里,使其发育出带有结构收获蚁基因的雄蚁。虽然这些克隆雄蚁与结构收获蚁雄蚁极为相似,但仍残留极微量的伊比利亚收获蚁基因。

500万年前由同一物种分化

“收获蚁”进化出极端策略“异种生育”

研究认为,这一机制与数百万年前的进化冲突有关。伊比利亚收获蚁和结构收获蚁曾同属一个物种,大约在500万年前才分化。分化后,它们仍在欧洲部分地区近距离分布。然而在某个阶段,伊比利亚收获蚁逐渐丧失了独自产工蚁的能力,被迫依赖结构收获蚁雄蚁完成繁殖,形成“精子寄生”。为了摆脱这一限制,它们进化出更极端的策略:在巢穴内维持一支通过克隆获得的外种雄蚁血统,从而繁衍出大批混血工蚁。科学家将这种前所未见的方式命名为“异种生育”(xenoparity),即通过自身卵子延续另一物种的基因,这是动物界首次被证实的案例。

这一发现也引发学界关注。丹麦哥本哈根大学生态与进化学教授雅各布斯·布姆斯马指出,伊比利亚收获蚁不仅产生混血后代,还表现出雄性基因独占的“雄源生殖”。这种独特的组合在蚂蚁中从未见过。他认为,这能造就更强健的混血工蚁,帮助物种扩张,但过度依赖无性机制可能削弱遗传多样性,甚至在数百万年后带来灭绝风险。

加州大学河滨分校的昆虫学者杰西卡·珀塞尔则称,这一发现“极为新奇”,即便在蚂蚁已知的复杂交配体系中也属异类。她强调,未来研究的关键在于揭示蚁后如何在生殖过程中决定卵的命运,是成为普通工蚁,还是清除自身基因、产出另一物种的雄蚁。

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