
当八个奇怪的大头士兵蚂蚁在纽约州长岛收集的一个野生殖民地中出现时,科学家知道他们发现了一些有趣的东西。
这些超大版本的士兵蚂蚁的发现是为了捍卫巢穴,导致研究人员在激素的帮助下在实验室中创建了自己的超级士兵蚂蚁,并通过这样做为蚂蚁以及可能的其他社交昆虫提供了一种解释,从而在他们的殖民地中以敬业的工作来取得特定的工作。
事实证明,这些异常的士兵蚂蚁是回到祖先的国家,除了偶然而言,除了偶然的情况下,它不再出现在其物种中。这种现象偶尔会在其他地方弹出,以鲸鱼失去的鲸鱼的形式,用牙齿的鸡或尾巴的人。 [10肢体和器官这是给出的
麦吉尔大学进化发展生物学研究主席Ehab Abouheif说:“很长一段时间以来,出现了这类滑动,它们被视为进化的Barnum和Bailey。” “我们第一次展示的是坐在那里的祖先潜力,当环境被环境戳破时,它确实可以释放这种潜力可以推动进化的潜力。”
认识超人
在纽约收集的物种,Pheidole Morrisi,通常有两种类型的工人蚂蚁根据Abouheif的说法:负责觅食,护理,喂鸡蛋和幼虫的未成年工人,并照顾女王;和士兵蚂蚁,这些蚂蚁捍卫巢穴,并利用其大下颌骨破解未成年人收获的种子。
该物种没有超级士兵,但头脑头的小动物类似于在美国西南部和墨西哥北部发现的八种蚂蚁中发生的超级士兵。所有九种属于该属凤凰,,,,其中约有1,100种。
因此,有道理的是,非现场超级义士可以透露其他八种物种中超级义士的起源。
做一个超级义士
为了找出答案,由阿布伊夫(Abouheif)实验室的博士生拉詹德兰·拉贾库玛(Rajendhran Rajakumar)领导的研究人员观看了通常产生它们的八个物种中两个的超级替代幼虫的发展。 (研究人员想研究p。莫里西他们收集了,但被其他蚂蚁在实验室杀死。)
蚂蚁的种姓或在菌落中的作用取决于环境转换或幼虫发育期间的时期,当时它可以接受某些环境线索。群落中的成年蚂蚁可以通过例如在幼虫上施加称为信息素的激素来操纵这些开关。
在开发的第一阶段,此开关决定了鸡蛋是否会变成女王或工人,然后另一个转换确定幼虫是成为士兵还是次要工人。
就在第二个开关之前,他们将一种类似于少年激素的化学物质应用于三个不产生超持有人的物种的幼虫。青少年激素参与将营养等环境线索转化为幼虫的身份。通过人为地应用它,研究人员不仅将幼虫推到了他们通常成为常规士兵的门槛上,而且超过了第二个门槛,通常是隐藏的,创造了超级士兵。
但是,这些由实验室创建的超级义士士属于天然的超级士兵并不是完美的匹配。作为成年人,他们几乎没有留下巨大的翅膀芽,当他们成熟时,正常的超级士兵会输掉。
阿布海夫说:“(超级士兵)的潜力在那里,但有点生。”
研究人员还研究了与控制的基因的表达机翼发展,并发现实验室诱导的超级义士与天然抗议者之间的相似性。他们还发现,在两种不同的自然发生的超级义士中发生了类似的变化,这表明这既取决于相同的发育机制。
那为什么有超人呢?
自然发生的超级义士似乎具有防御功能。这些物种与攻击殖民地的军蚂蚁相同的地区生活。在突袭过程中,超级士兵用大头将隧道挡到巢穴上,以防止攻击者淘汰。
但是,其他物种的凤凰蚂蚁,那些没有超级士兵的人也与军蚂蚁。研究人员诱导超级义士的物种之一,P. Hyatti,抓住它的育雏,爬上草丛,以逃避军队蚂蚁突袭。
莫罗(Moreau)提出了另一个原因,超级义士的巨头可能会派上用场:磨碎种子。她说,超级士兵比普通士兵可以磨碎更多的种子。
家谱中的一个谜
这些发现可能有助于解决此类超义蚂蚁的起源的奥秘。芝加哥田野博物馆的进化生物学家Corrie Moreau的过去工作未参与这项研究,他透露,其中一种超级义义物种位于该研究的基础附近凤凰家谱,与祖先蚂蚁密切相关,而其他超级义义物种则散布在树内。
根据莫罗(Moreau)的说法,这种安排有两种可能的解释:根据莫罗(Moreau)的说法,每个物种都进化出了不同的超级居民的方式,或者以最早的共同祖先大约3500万至6000万年前进化的机制。
阿布海夫(Abouheif)的团队的工作指向后者 - 超级义士(Supersoldiers)的历史可以追溯到家谱的根源 - 它揭示了如何创建超级士兵。
根据莫罗(Moreau)的说法,这些含义超出了蚂蚁。
她在一封电子邮件中写道:“问题就变成了,'所有昆虫都使用与大头蚂蚁相似的途径,还是这个小组特别的东西。” “无论如何,这表明我们应该寻找跨整个途径的进化保守途径生命之树。”
您可以关注生活学 高级的作家Wynne Parry在Twitter上@Wynne_Parry。跟随LiveScience在Twitter上进行最新的科学新闻和发现@livescience然后继续Facebook。
编者注:这个故事于1月6日上午10:25更新,以反映Ehab abouheif的名字的正确拼写。