破解螞蟻“蓄奴”之謎

一只血紅螞蟻攜帶著一個新捕獲的奴隸   圖片來源：Kim Taylor/Minden Pictures

   每年夏天，血紅林蟻（Formica sanguinea）—— 一種血紅色的螞蟻，都會完成一項任務，那就是捕捉奴隸。它們會潛入另一類螞蟻，例如愛好和平的大黑螞蟻（Formica fusca）的巢穴，殺死后者的蟻后，綁架蟻蛹并培育成下一代的奴隸。隨著奴隸們在它們的新巢里孵化，這些螞蟻似乎對自己被綁架的事情一無所知。它們會盡職盡責地收集食物，保衛整個種群，就好像這里是它們自己的家一樣。

　　長期以來，科學家們一直想搞清楚，這種培養奴隸的行為是如何進化而來的。如今，新的證據表明，這些奴隸掠奪者最初只是暫時的寄生物種——這些螞蟻把它們的卵產在其他螞蟻的巢穴里，然后用那里的工蟻作為兼職保姆照顧自己的下一代。

　　科學家們一直不知道大黑螞蟻被奴役的進化過程，這在很大程度上是因為他們不知道這個屬中的螞蟻物種是如何相互關聯的。因此，瑞士洛桑大學分子生物學家Jonathan Romiguier和他的同事，對15種Formica螞蟻的基因組進行了測序，并且對其基因關系進行了梳理，從而繪制出迄今為止最詳盡的家族樹。這棵樹包括奴隸制造者的主要螞蟻分支、不使用奴隸的螞蟻物種，以及臨時剝削“外國工人”的寄生螞蟻物種。

　　這些家族樹分支的順序講述了螞蟻奴役過程是如何進化的。通過追蹤到家族樹的底部，研究人員發現，所有形式的Formica螞蟻的祖先在沒有培養奴隸的情況下形成了種群。而寄生的螞蟻隨后很快就出現了，在這種情況下，蟻后會把它們的卵產在鄰近的巢穴中，并讓當地的工蟻去照顧它們的后代。

　　研究人員報告說，另一個分支出現了分化，正是在那里，成熟的“主從”關系誕生了。因為奴隸制造者和寄生螞蟻在它們自己獨特的Formica家族樹中被歸為一體，因此Romiguier說他懷疑暫時的寄生行為是對奴隸行為的一種“預適應”。

　　研究人員在最近出版的《BMC進化生物學》雜志上報告了這一研究成果。

　　然而并不是每個人都對此表示贊同。美國坦佩市亞利桑那州立大學進化生物學家Christian Rabeling表示，盡管這項研究進一步加深了科學家對Formica螞蟻進化歷史的了解，但在175種已知螞蟻物種中，家族樹只占了不到10%，這是一個非常重要的限制。Rabeling說：“實際的景象比他們在論文中所描繪的要復雜得多。”

　　為了解決這個問題，研究小組用更大的數據集重新進行了這項分析，其中包括涉及更多螞蟻物種，但質量較低的遺傳數據。Romiguier說，他們的研究結果仍然能夠成立，但還需要進一步的研究來確定。

　　而另一個懸而未決的問題則是更基本的問題——螞蟻的基因如何使奴隸制得以進化？

　　并未參與該項研究的德國美因茨市約翰尼斯·古登堡大學進化生物學家Susanne Foitzik在另一個培養奴隸的螞蟻家族（切葉蟻亞科）中發現了一些候選基因。Foitzik所發現的基因與制造一種化學偽裝有關，這種偽裝欺騙了鄰近的螞蟻，從而使后者歡迎奴隸制造者們進入它們的巢穴。

　　Romiguier如今也在尋找類似的幫助一些螞蟻進入殘酷的奴隸世界的遺傳適應機制。