遗传差异设置了蚂蚁皇后与工人的大小阈值

对于许多蚂蚁物种,种姓决定了命运。皇后长大,发芽的翅膀和产卵;工人保持小,无翅和勤奋。但是,这些种姓如何发展 - 尚不清楚年轻蚂蚁的未来如何由遗传学和环境决定。

来源:英国物理学家网首页
从上面看到的克罗诺尔实验室中饲养的克隆危险蚂蚁的殖民地。图片来源:Daniel Kronauer

对于许多蚂蚁物种,种姓决定了命运。皇后长大,发芽的翅膀和产卵;工人保持小,无翅和勤奋。但是,这些种姓如何发展 - 尚不清楚年轻蚂蚁的未来如何由遗传学和环境决定。

现在,一项新的研究表明,身体大小和种姓齐头并进。较大的蚂蚁通常成为皇后区,而较小的蚂蚁成为工人,基因和环境都会影响蚂蚁生长的大小。但是在PNAS上发表的发现也表明,仅遗传学就定义了成为女王的门槛。

已发布 pnas 女王

跨殖民地,在同一环境中饲养的相同大小的遗传学不同的蚂蚁可能在种姓形态上有所不同。这些结果表明,基因不仅会影响大小 - 它们改变了给定的大小对菌落的含义。两个相对较小的蚂蚁可能具有成为皇后区的概率截然不同。

“我们的目标之一是了解昆虫社会的运作方式,”洛克菲勒(Rockefeller)的史丹利·S·丹尼尔·克罗纳(Daniel Kronauer)和悉尼·R·舒曼(Sydney R. Shuman)教授说。

“研究个人如何在殖民地中进行区分可以告知我们对从皇后区到工人再到士兵的种姓制度类型的理解,这些种姓可以在那里成千上万的蚂蚁物种发展。”

自然或养育

女王不仅是一个大工人蚂蚁。皇后区除了更大的身体大小外,通常还会生存翅膀,开发更精细的视觉系统以及用于产卵的大卵巢,而工人则保持无翅膀,小且通常不再繁殖。

遗传上相同的个体之间存在这种显着的差异,是发展可塑性的经典例子,因此,雌性蚂蚁是研究单一基因型如何产生急剧不同的表型的绝佳模型。

物理特质 环境因素 蚂蚁物种

大,负责

食物可用性 身体大小