女王的基因決定了整個蟻群的性別

研究人員發(fā)現(xiàn)了動物王國的一個怪癖的遺傳基礎(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：“父母只生產(chǎn)一種性別，這很奇怪。”

一段時間以來，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)在美國國家科學(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，父母雙方都會向后代貢獻(xiàn)一份基因組。然而，雌性螞蟻是唯一攜帶兩個副本的螞蟻，就像人類和大多數(shù)其他動物一樣，而雄性螞蟻只攜帶一個副本。

“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。“因此，雄性螞蟻，以及蜜蜂和黃蜂，在基因上都有母親但沒有父親。”

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。回到 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，蜂后會交配、著陸、咬掉自己的翅膀，并尋找可以挖洞的地方。她會在那個洞穴里產(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，但它們不會繁殖。一旦它們成熟，工蟻就會開始覓食，而蜂王繼續(xù)繁殖，每天產(chǎn)數(shù)百個卵。

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

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