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更多样化的蚁群会产生更多的后代

导读具有更高遗传多样性程度的蚁群比由具有更相似遗传背景的个体组成的蚁群茁壮成长。这是一项实验研究的结论,在该研究中,研究人员将普通黑蚂

具有更高遗传多样性程度的蚁群比由具有更相似遗传背景的个体组成的蚁群茁壮成长。这是一项实验研究的结论,在该研究中,研究人员将普通黑蚂蚁的不同群体相互比较。领导这项研究的约翰内斯古腾堡大学美因茨大学 (JGU) 的 Romain Libbrecht 博士解释说:“我们假设增加的多样性会导致工人更有效地分配任务,从而提高群体的整体表现。”似乎蚂蚁彼此差异更大的群体比由密切相关的个体组成的群体产生更多的幼虫成熟。这项研究的结果可以解释为什么异常现象,例如受精不止一次的蜂后和同时与几只蜂后聚居的蜂后,可能是在某些昆虫社会中进化而来的。这不仅发生在蚂蚁身上,而且发生在许多不同种类的真社会性昆虫中。

真社会性昆虫通常在遗传上彼此密切相关

在动物王国中,遗传相关性在利他行为的进化中起着核心作用。在蚂蚁、蜜蜂和黄蜂等群居昆虫的情况下,雌性工蜂放弃自己的繁殖,以帮助饲养蜂王产下的后代。这种生殖分工是在密切遗传相关性的背景下进化而来的,因为皇后通常由一个雄性受精,而所有随后的后代都是这一交配的结果。“大多数真社会性昆虫的群体都具有密切的遗传相似性,这大概是因为这有助于合作,”Libbrecht 指出。

还有其他策略。例如,一只蜜蜂蜂王最多可以与 20 只雄蜂交配,而阿根廷蚂蚁(Linepithema humile)的一个巢穴可以包含多达 60 只蜂王。“然而,如果你选择更多的遗传多样性,就要付出代价。在某些情况下,皇后与多个雄性交配时可能面临更高的风险,工蚁之间也可能存在更多冲突,”Libbrecht 说。然而,由于像这样的策略受到自然选择的青睐,它们肯定有一定的优势。在过去的 20 年里,进化生物学家一直试图证明遗传多样性的好处。

“我们决定采取不同的方法来确定增加的遗传多样性如何为昆虫社会带来好处,”JGU 昆虫社会繁殖、营养和行为研究小组负责人 Libbrecht 说。他和他的团队发起了一项实验研究,在该研究中他们操纵了黑色花园蚂蚁(Lasius niger)。该物种广泛分布在整个中欧,可以在城市花园、阳台、田野和森林边缘找到。通常,一个殖民地只有一个女王,通常与一个雄性交配,因此所有后代都具有非常相似的遗传背景。Libbrecht 和他的团队从美因茨周边地区收集蚂蚁并将它们分配到两组:一组由收集在单个蚁群中的蚂蚁组成,另一组由收集在三个不同蚁群中的蚂蚁组成。“我们所做的是收集蛹,因为蚁后不会接受外国成年工蚁,”Libbrecht 解释说。文章的主要作者 Marina Psalti 补充说:“这意味着从我们测试殖民地的蛹中出现的工蚁与它们的蚁后完全没有关系。

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