女王的基因決定了整個(gè)蟻群的性別

研究人員發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物王國(guó)的一個(gè)怪癖的遺傳基礎(chǔ)——蟻后如何產(chǎn)生完全是雄性或雌性的巢穴。

加州大學(xué)河濱分校昆蟲學(xué)家和研究作者杰西卡珀塞爾說(shuō)：“父母只生產(chǎn)一種性別，這很奇怪。”

一段時(shí)間以來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)知道蟻群可以專門生產(chǎn)全雄性或全雌性后代。加州大學(xué)河濱分校的科學(xué)家們第一次在一條染色體上找到了一組與這種現(xiàn)象相關(guān)的基因。

他們的發(fā)現(xiàn)在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊發(fā)表的一篇新文章中有所描述。

當(dāng)人類交配時(shí)，父母雙方都會(huì)向后代貢獻(xiàn)一份基因組。然而，雌性螞蟻是唯一攜帶兩個(gè)副本的螞蟻，就像人類和大多數(shù)其他動(dòng)物一樣，而雄性螞蟻只攜帶一個(gè)副本。

“雄性螞蟻是從它們母親產(chǎn)下的未受精卵發(fā)育而來(lái)的，”UCR 進(jìn)化生物學(xué)家和資深研究作者艾倫·布雷斯福德 (Alan Brelsford) 說(shuō)。“因此，雄性螞蟻，以及蜜蜂和黃蜂，在基因上都有母親但沒(méi)有父親。”

Purcell 和 Brelsford 于 2016 年在收集和研究從河濱一直到北極圈的螞蟻的旅途中發(fā)現(xiàn)了他們的研究標(biāo)本。在加拿大北部的育空地區(qū)，他們發(fā)現(xiàn)了 100 多個(gè)蟻群，這些蟻群似乎已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行一年一度的繁殖飛行?；氐?Riverside，生態(tài)學(xué)博士生 German Lagunas-Robles 分析了這些螞蟻的基因組，尋找產(chǎn)雄蟻群和產(chǎn)雌蟻群之間的差異。

在交配飛行期間，蜂后會(huì)交配、著陸、咬掉自己的翅膀，并尋找可以挖洞的地方。她會(huì)在那個(gè)洞穴里產(chǎn)下大約一打雞蛋，然后發(fā)育成她的第一批工人。這些工蟻總是雌性，但它們不會(huì)繁殖。一旦它們成熟，工蟻就會(huì)開始覓食，而蜂王繼續(xù)繁殖，每天產(chǎn)數(shù)百個(gè)卵。

雖然雄性在它們的交配飛行后只能存活幾個(gè)小時(shí)，但蜂后會(huì)儲(chǔ)存它們的精子，并可以在接下來(lái)的十年中使用它來(lái)生產(chǎn)新的后代。蟻群中的大多數(shù)幼蟻是沒(méi)有翅膀的工蟻，但在成熟的蟻群中，蟻后也會(huì)產(chǎn)生會(huì)飛的后代。

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