@ 2018.10.04 , 10:00

在日本首次发现了全部是雌性的白蚁群落

在日本首次发现了全部是雌性的白蚁群落
credit:123RF

科学家们在日本发现了一处前所未有的全部由雌性白蚁构成的群落,且群落发展得十分兴旺。虽然我们早已知道世界上有几种昆虫可以在没有雄性的情况下繁殖后代,但全雌性白蚁巢穴的发现无疑是一个令人兴奋的突破性的进展,尤其是对更深刻理解单性繁殖在生物群落中所起的作用来说。

地球上大多数的物种都选择双性结合来孕育后代。

然而,一例又一例,科学家发现,很多物种能够采用单性繁殖的形式。我们在鲨鱼、蜥蜴、蛇、两栖动物和鱼类等动物身上都观察到过这种现象——被称为单性生殖。显然,在昆虫世界的里,这种情况也能够出现。蚜虫就是最为著名的例子。

与此同时,蜜蜂和蚂蚁不仅进行单性繁殖,还组成了只存在雌性成员的社会形态。它们制造雄性个体,只是为了与蚁后交配。等雄性成员完成使命之后,就会被毫不客气地赶出巢穴。

白蚁和蚂蚁不同,通常由蚁后(女王)来孕育后代,但也存在着负责抚育后代的国王们。而且,白蚁穴中主要的成员是无法繁殖的雄性和雌性工蚁,它们为了族群的任劳任怨。

但是,在调查日本白蚁Glyptotermes nakajimai的群落时,研究人员惊讶地发现,在他们采集到的昆虫样本中,竟然没有一个雄性。

他们用了一年半的时间,研究了日本全国15处野外地点中的74个白蚁巢穴。经过细心调查,他们发现60%的白蚁群落不含雄性。

对通常的白蚁来说,女王在交配时,要先将几位国王的精子储存在一种特殊的器官中。在全雌性群落里,女王的储精囊是空的。她们直接孵化未受精卵——孵化的效率和受精卵相同。

悉尼大学的进化生物学家Nathan Lo说:“这些结果表明,雄性对维持动物社会的延续来说,并不是必不可少的,虽然它们之前曾扮演着重要的社会角色。”

性别混合型的白蚁群落产出越来越多的孤雌生殖的后代。这些白蚁逐渐散布到四国和九州的南部小岛屿上。

通过深入分析遗传物质,研究团队发现白蚁分裂出两种类型的时间点在大约1400万年前。

他们认为,在新环境中建立群落时,转向孤雌生殖可能会获取生存优势。

“其他条件都相同的情况下,孤雌生殖种群的增长率是有性生殖种群的两倍,因为只有雌性才能繁衍后代。”Lo说。

白蚁已经呈现出社会形态和繁殖方向上的差异。全雌性群落中的个体,头部大小更均匀,而且兵蚁的数量更少。

但就目前而言,它们在技术上仍然属于同一物种,但这一发现表明复杂的动物社会能够对其自身做出重大改变,通过自我调节以更好地适应。

研究人员在论文中写道:“我们的研究结果表明,完全单性生殖的社会谱系可以从混合性别的白蚁社会中发展而来;我们找出的证据说明,雄性对维持动物社会的延续来说是不必要的。那怕曾经这些雄性昆虫在社会中扮演着积极的角色。”

研究已发表在学术期刊《BMC Biology》上

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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