
蚂蚁是否成为占主导地位的女王还是由自然和养育决定,事实证明。
一项新研究发现蚂蚁的社会地位在其殖民地中,它既取决于其遗传遗传,又取决于它年轻时吃的食物。
研究人员研究了佛罗里达收割机蚂蚁(Pogonomyrmex badius)调查哪些因素决定特定的社会种姓。
研究员克里斯托弗·R·史密斯(Christopher R. Smith)说:“基本上,我们发现事情比以前想象的要复杂得多。” “我们的研究表明,种姓确定的遗传成分很大,但也有一个非常强大的环境成分。”
这项由伊利诺伊大学在Urbana-Champaign生物学家安德鲁·苏亚雷斯(Andrew Suarez)领导的研究在《杂志》杂志上详细介绍了美国博物学家。
男性只是交配而死
在P. Badius史密斯说,社会只有一个男性的社会轨迹 - 他们每年大约生产一次,“除了伴侣和死亡之外什么都不做。”
对于女性来说,有三个社会终点:有些被称为吉恩斯(发音为“ Jines”)注定是女王,而其他人则将自己分为两种工人蚂蚁:专业和未成年人。盖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,大满贯只占工人蚂蚁的5%。
为了解析对种姓的遗传影响,科学家对来自八个不同菌落的1,200只蚂蚁进行了亲子鉴定。他们发现,一些血统赋予了优势,因为一些父亲的后代更有可能成为妇女,而其他男性的后代更有可能成为工人。
生物学家还通过分析幼虫阶段的蚂蚁饮食来研究营养在确定社会地位中的作用 - 从幼虫中成为成年人。如果蚂蚁吃了更肉食的饮食,那么在食物链上就越来越远,那么它的身体将拥有比动物食物来源更多的植物的特定氮类型。
事实证明,吉恩斯的氮含量最高,这意味着他们在食物链上的饮食要比主要工人高,而主要工人的饮食中的氮比未成年人要多。
在这一点上,研究人员无法确定正在发展的蚂蚁的饮食是否有助于使它们成长为一个种姓或另一个种姓,或者是否在个人已经沿着一定轨迹分裂后的饮食差异,因为在幼虫阶段的某个时候确定了种姓。
史密斯说:“到目前为止,所有证据表明,这些营养中的这些定性差异在确定种姓方面是因果关系,尽管我们缺少最终联系,以确定它是否是休闲的。”
问题仍然存在
虽然科学家发现大自然和养育似乎在确定个人的种姓方面发挥了作用,他们尚不了解这些因素如何工作的细节。科学家认为,也许遗传学和营养都可以推动荷尔蒙反应,从而决定蚂蚁是否发展成为工人还是女王。
尽管一些社会昆虫物种完全通过遗传学决定了种姓,但一个男性的后代都将成为皇后区,而另一个男性的孩子都将成为工人,但科学家认为他们的佛罗里达收割者蚂蚁发现可能适用于许多不同的物种。
史密斯说:“我会说这是所有物种的混合物。” “在某些情况下,大自然完全赢得了胜利。但是所有这些都告诉我们,大多数社交昆虫之间的自然与养育之间存在着很好的互动。”
他说是进化上有益物种使两种力量都影响社会地位。史密斯告诉《生命科学》:“拥有养育部分的殖民地的好处是,它允许灵活性。” “他们可以快速,轻松地改变自己生产的种姓以更好地适应其环境。但是,拥有自然成分使个人受益,因为它可以将其发展偏向于生殖。这是个人想要的与殖民地想要的东西之间的平衡。”
这项研究由伊利诺伊大学,伊利诺伊大学研究生学院,银行和爱默生纪念基金以及国家科学基金会的克拉克基金会,生态与进化生物学计划资助。
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