新研究对昆虫社会如何进化的教科书理论提出质疑

亚利桑那州立大学的研究人员发现,仅靠遗传学无法解释真社会性的起源。在蚁群中,蚁后繁殖,而工蚁则照顾幼崽,并维持一个围绕共享劳动建立的社会。六十多年来,进化生物学家一直在争论这种被称为真社会性的非凡安排是否部分是因为蚂蚁、蜜蜂和黄蜂共享[...]

来源:SciTech日报

亚利桑那州立大学的研究人员发现,仅靠遗传学无法解释真社会性的起源。

在蚁群中,蚁后繁殖,而工蚁则照顾幼崽并维持一个围绕共享劳动建立的社会。六十多年来,进化生物学家一直在争论这种被称为真社会性的非凡安排是否部分是因为蚂蚁、蜜蜂和黄蜂共享一种不寻常的遗传遗传系统。

亚利桑那州立大学的研究现在挑战了这种遗传系统可以自行解释这种模式的观点。

这项发表在《当代生物学》上的研究检查了单倍二倍体,其中雌性携带两组染色体,而雄性仅携带一组染色体。真社会性最初似乎在具有这一系统的昆虫中更频繁地进化,但几乎整个关联都来自一个进化分支:有刺膜翅目,其中包括蚂蚁、蜜蜂和蜇蜂。

对于整个昆虫来说,单倍二倍体并不能独立预测真社会性是否进化。结果表明,复杂的昆虫社会之所以反复出现,是因为与特定谱系相关的特征,而不仅仅是染色体遗传。

“人们对这个假说的讨论已经有大约 60 年了,”亚利桑那州立大学生命科学学院的博士生、该研究的主要作者 Sachin Suresh 说。 “有很多理论预测,但针对昆虫的正式比较测试却出奇地罕见。”

为什么单倍二倍体似乎令人信服

真社会性是自然界最先进的社会组织形式之一。群体的世代重叠,成员合作养育后代,繁殖仅限于一个或几个个体,而其他个体则充当工蚁。

每种蚂蚁都是真社会性的,蜜蜂和某些黄蜂也是如此。这种行为在其他昆虫类群中的进化要少得多,包括白蚁、蓟马、蚜虫和少数甲虫。

广泛的测试改变了情况