歐洲常見的一種螞蟻打破了生物學的基本規(guī)則：它的蟻后可以產(chǎn)下完全不同物種的雄性后代。這些伊比利亞收獲蟻（Messor ibericus）的蟻后是性寄生蟲，它們依賴另一種螞蟻——工匠收獲蟻（Messor structor）雄蟻的精子。利用這些精子，它們能繁殖出一群強壯的工蟻，這些工蟻是兩種螞蟻的雜交后代。
伊比利亞收獲蟻蟻后能生育本族螞蟻（左），并通過克隆技巧產(chǎn)下異種螞蟻——工匠收獲蟻（右）。圖片來源：Jonathan Romiguier, Yannick Juvé, Laurent Soldati
最新數(shù)據(jù)表明，當附近沒有工匠收獲蟻群落時，伊比利亞收獲蟻蟻后可以通過產(chǎn)下僅含工匠收獲蟻細胞核DNA的卵來克隆工匠收獲蟻雄蟻。該研究結(jié)果于9月3日發(fā)表于《自然》。
“這是一個絕對精彩、匪夷所思的故事，這個系統(tǒng)允許發(fā)生那些幾乎超乎想象的事情。”丹麥哥本哈根大學的進化生物學家Jacobus Boomsma說。
在歐洲某些地區(qū)，伊比利亞收獲蟻與工匠收獲蟻共存，這歷來為伊比利亞收獲蟻蟻后提供了充足的與工匠收獲蟻雄蟻交配的機會。
但法國蒙彼利埃進化科學研究所的進化生物學家Jonathan Romiguier和同事在意大利西西里島發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的現(xiàn)象——這里隨處可見伊比利亞收獲蟻，卻找不到一個工匠收獲蟻蟻群。
研究人員仔細觀察伊比利亞收獲蟻蟻群內(nèi)部時，發(fā)現(xiàn)了兩種外觀差異巨大的螞蟻。基因分析證實，盡管該島上沒有工匠收獲蟻蟻群，但這些群落中同時存在伊比利亞收獲蟻和工匠收獲蟻。
進一步分析揭開了謎團：伊比利亞收獲蟻蟻后通過克隆工匠收獲蟻來維持精子供應(yīng)。隨后它們與這些克隆出的工匠收獲蟻交配，繁殖出雜交工蟻，負責照料群落，包括筑巢和覓食。Romiguier指出，本質(zhì)上伊比利亞收獲蟻馴化了工匠收獲蟻及其基因組。
他補充道：“這兩個物種在500多萬年前就分化了，因此看到一個物種繁育出另一個物種令人震驚。這幾乎相當于人類與黑猩猩分化的時間跨度。”
有趣的是，當研究人員將伊比利亞收獲蟻克隆的工匠收獲蟻放入普通工匠收獲蟻蟻群時，它們因攜帶伊比利亞收獲蟻的信息素，而被當作外來入侵者殺死。Romiguier解釋說，盡管克隆螞蟻與群落中的工匠收獲蟻外觀幾乎無異，但它們的線粒體中卻含有伊比利亞收獲蟻的DNA。
Romiguier說，這種對工匠收獲蟻基因組的馴化過程，類似于10億多年前原始宿主細胞吞噬細菌后，線粒體融入真核細胞形成的互利共生關(guān)系。如今，真核生物細胞中也存在兩種不同的基因組：細胞核基因組和線粒體基因組。但Boomsma認為，伊比利亞收獲蟻這種罕見的性寄生現(xiàn)象，不可能像真核細胞獲取線粒體并傳播至其他生物那樣取得進化上的成功。
法國巴黎高等研究實踐學院的進化生態(tài)學家Claudie Doums表示：“螞蟻令人驚嘆，它們迫使我們保持開放思維，去發(fā)現(xiàn)非常規(guī)的交配系統(tǒng)。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09425-w
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