
螞蟻是否成為占主導地位的女王還是由自然和養育決定,事實證明。
一項新研究發現螞蟻的社會地位在其殖民地中,它既取決於其遺傳遺傳,又取決於它年輕時吃的食物。
研究人員研究了佛羅里達收割機螞蟻(Pogonomyrmex badius)調查哪些因素決定特定的社會種姓。
研究員克里斯托弗·R·史密斯(Christopher R. Smith)說:“基本上,我們發現事情比以前想像的要復雜得多。” “我們的研究表明,種姓確定的遺傳成分很大,但也有一個非常強大的環境成分。”
這項由伊利諾伊大學在Urbana-Champaign生物學家安德魯·蘇亞雷斯(Andrew Suarez)領導的研究在《雜誌》雜誌上詳細介紹了美國博物學家。
男性只是交配而死
在P. Badius史密斯說,社會只有一個男性的社會軌跡 - 他們每年大約生產一次,“除了伴侶和死亡之外什麼都不做。”
對於女性來說,有三個社會終點:有些被稱為吉恩斯(發音為“ Jines”)注定是女王,而其他人則將自己分為兩種工人螞蟻:專業和未成年人。蓋恩斯的重量是未成年人的八倍,而主要工人的重量是未成年人的四倍。但是,大滿貫只佔工人螞蟻的5%。
為了解析對種姓的遺傳影響,科學家對來自八個不同菌落的1,200只螞蟻進行了親子鑑定。他們發現,一些血統賦予了優勢,因為一些父親的後代更有可能成為婦女,而其他男性的後代更有可能成為工人。
生物學家還通過分析幼蟲階段的螞蟻飲食來研究營養在確定社會地位中的作用 - 從幼蟲中成為成年人。如果螞蟻吃了更肉食的飲食,那麼在食物鏈上就越來越遠,那麼它的身體將擁有比動物食物來源更多的植物的特定氮類型。
事實證明,吉恩斯的氮含量最高,這意味著他們在食物鏈上的飲食要比主要工人高,而主要工人的飲食中的氮比未成年人要多。
在這一點上,研究人員無法確定正在發展的螞蟻的飲食是否有助於使它們成長為一個種姓或另一個種姓,或者是否在個人已經沿著一定軌跡分裂後的飲食差異,因為在幼蟲階段的某個時候確定了種姓。
史密斯說:“到目前為止,所有證據表明,這些營養中的這些定性差異在確定種姓方面是因果關係,儘管我們缺少最終聯繫,以確定它是否是休閒的。”
問題仍然存在
雖然科學家發現大自然和養育似乎在確定個人的種姓方面發揮了作用,他們尚不了解這些因素如何工作的細節。科學家認為,也許遺傳學和營養都可以推動荷爾蒙反應,從而決定螞蟻是否發展成為工人還是女王。
儘管一些社會昆蟲物種完全通過遺傳學決定了種姓,但一個男性的後代都將成為皇后區,而另一個男性的孩子都將成為工人,但科學家認為他們的佛羅里達收割者螞蟻發現可能適用於許多不同的物種。
史密斯說:“我會說這是所有物種的混合物。” “在某些情況下,大自然完全贏得了勝利。但是所有這些都告訴我們,大多數社交昆蟲之間的自然與養育之間存在著很好的互動。”
他說是進化上有益物種使兩種力量都影響社會地位。史密斯告訴《生命科學》:“擁有養育部分的殖民地的好處是,它允許靈活性。” “他們可以快速,輕鬆地改變自己生產的種姓以更好地適應其環境。但是,擁有自然成分使個人受益,因為它可以將其發展偏向於生殖。這是個人想要的與殖民地想要的東西之間的平衡。”
這項研究由伊利諾伊大學,伊利諾伊大學研究生學院,銀行和愛默生紀念基金以及國家科學基金會的克拉克基金會,生態與進化生物學計劃資助。
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