一只血紅螞蟻攜帶著一個(gè)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(huì)完成一項(xiàng)任務(wù)，那就是捕捉奴隸。它們會(huì)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?cè)谒鼈兊男鲁怖锓趸?，這些螞蟻似乎對(duì)自己被綁架的事情一無所知。它們會(huì)盡職盡責(zé)地收集食物，保衛(wèi)整個(gè)種群，就好像這里是它們自己的家一樣。

長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們一直想搞清楚，這種培養(yǎng)奴隸的行為是如何進(jìn)化而來的。如今，新的證據(jù)表明，這些奴隸掠奪者最初只是暫時(shí)的寄生物種——這些螞蟻把它們的卵產(chǎn)在其他螞蟻的巢穴里，然后用那里的工蟻?zhàn)鳛榧媛毐Ｄ氛疹欁约旱南乱淮?/p>

科學(xué)家們一直不知道大黑螞蟻被奴役的進(jìn)化過程，這在很大程度上是因?yàn)樗麄儾恢肋@個(gè)屬中的螞蟻物種是如何相互關(guān)聯(lián)的。因此，瑞士洛桑大學(xué)分子生物學(xué)家Jonathan Romiguier和他的同事，對(duì)15種Formica螞蟻的基因組進(jìn)行了測(cè)序，并且對(duì)其基因關(guān)系進(jìn)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(shí)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(jìn)化的。通過追蹤到家族樹的底部，研究人員發(fā)現(xiàn)，所有形式的Formica螞蟻的祖先在沒有培養(yǎng)奴隸的情況下形成了種群。而寄生的螞蟻隨后很快就出現(xiàn)了，在這種情況下，蟻后會(huì)把它們的卵產(chǎn)在鄰近的巢穴中，并讓當(dāng)?shù)氐墓は伻フ疹櫵鼈兊暮蟠?/p>

研究人員報(bào)告說，另一個(gè)分支出現(xiàn)了分化，正是在那里，成熟的“主從”關(guān)系誕生了。因?yàn)榕`制造者和寄生螞蟻在它們自己獨(dú)特的Formica家族樹中被歸為一體，因此Romiguier說他懷疑暫時(shí)的寄生行為是對(duì)奴隸行為的一種“預(yù)適應(yīng)”。

研究人員在最近出版的《BMC進(jìn)化生物學(xué)》雜志上報(bào)告了這一研究成果。

然而并不是每個(gè)人都對(duì)此表示贊同。美國坦佩市亞利桑那州立大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Christian Rabeling表示，盡管這項(xiàng)研究進(jìn)一步加深了科學(xué)家對(duì)Formica螞蟻進(jìn)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(gè)非常重要的限制。Rabeling說：“實(shí)際的景象比他們?cè)谡撐闹兴枥L的要復(fù)雜得多?！?/p>

為了解決這個(gè)問題，研究小組用更大的數(shù)據(jù)集重新進(jìn)行了這項(xiàng)分析，其中包括涉及更多螞蟻物種，但質(zhì)量較低的遺傳數(shù)據(jù)。Romiguier說，他們的研究結(jié)果仍然能夠成立，但還需要進(jìn)一步的研究來確定。

而另一個(gè)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(jìn)化？

并未參與該項(xiàng)研究的德國美因茨市約翰尼斯·古登堡大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Susanne Foitzik在另一個(gè)培養(yǎng)奴隸的螞蟻家族（切葉蟻亞科）中發(fā)現(xiàn)了一些候選基因。Foitzik所發(fā)現(xiàn)的基因與制造一種化學(xué)偽裝有關(guān)，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(jìn)入它們的巢穴。

Romiguier如今也在尋找類似的幫助一些螞蟻進(jìn)入殘酷的奴隸世界的遺傳適應(yīng)機(jī)制。趙熙熙

來源： 《中國科學(xué)報(bào)》