破解蚂蚁“蓄奴”之谜

一只红蚂蚁带着一个新捕获的奴隶来源:金·泰勒/明登图片

据我们的报纸报道，每年夏天，一只血红色的蚂蚁——红蚁完成一项任务，那就是捕获奴隶。他们潜入另一种蚂蚁的巢穴，比如爱好和平的蚂蚁，杀死后者的蚁后，绑架蚂蚁的蛹并把它繁殖成下一代的奴隶。当奴隶们在他们的新巢中孵化时，蚂蚁们似乎对他们的绑架一无所知。他们会尽职尽责地收集食物，保卫整个人口，就像这是他们自己的家一样。

长期以来，科学家们一直试图找出这种培养奴隶的行为是如何进化的。现在，新的证据表明，这些奴隶掠食者最初只是暂时的寄生物种——这些蚂蚁在其他蚂蚁的巢穴中产卵，然后利用那里的工人作为兼职保姆来照顾它们的下一代。

科学家们还不知道大黑蚂蚁被奴役的进化过程，主要是因为他们不知道这个属中的蚂蚁物种是如何相互联系的。因此，瑞士洛桑大学的分子生物学家乔纳森·罗米吉耶和他的同事对15只蚂蚁的基因组进行了测序，并整理出了它们的遗传关系，从而绘制出了迄今为止最详细的家谱。这棵树包括奴隶制造者的主要蚂蚁分支，不使用奴隶的蚂蚁物种，以及临时剥削“外国工人”的寄生蚂蚁物种。

这些家族树的分枝顺序告诉我们蚂蚁的奴役过程是如何进化的。通过追溯家谱的底部，研究人员发现各种形式的蚂蚁的祖先形成了一个没有培养奴隶的群体。寄生蚂蚁很快就出现了，在这种情况下，蚁后会在邻近的蚁穴里产卵，让当地的工蚁照顾它们的后代。

研究人员报告说，另一个分支已经分裂，一种成熟的“主从”关系就在那里诞生了。因为奴隶制造者和寄生蚂蚁被整合在他们自己独特的蚁族族谱中，Romiguier说他怀疑暂时的寄生行为是对奴隶行为的“预适应”。

研究人员在最近出版的《BMC进化生物学》杂志上报道了这一结果。

然而，并不是每个人都同意。美国坦佩市亚利桑那州立大学的进化生物学家克里斯蒂安·拉贝林(Christian Rabeling)表示，尽管这项研究进一步加深了科学家对蚂蚁进化历史的理解，但在175种已知蚂蚁物种中，家谱只占不到10%，这是一个非常重要的限制。拉伯林说:“实际场景比他们在报纸上描述的要复杂得多。”

为了解决这个问题，研究小组再次用更大的数据集进行了分析，包括涉及更多蚂蚁物种但质量较低的遗传数据。Romiguier说他们的结果仍然有效，但是需要进一步的研究来证实。

然而，另一个悬而未决的问题是更基本的问题——蚂蚁的基因是如何让奴隶制进化的？

德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学的进化生物学家苏珊·弗伊兹克没有参与这项研究，她在另一个饲养奴隶的蚂蚁家族(蚁科)中发现了一些候选基因。Foitzik的基因与一种化学伪装的创造有关，这种伪装欺骗了邻近的蚂蚁，从而使它们欢迎奴隶贩子进入它们的巢穴。

Romiguier现在正在寻找一种类似的基因适应机制来帮助一些蚂蚁进入残酷的奴隶世界。

(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2018-04-18第二版国际版)