更多樣化的蟻群會(huì)產(chǎn)生更多的后代

具有更高遺傳多樣性程度的蟻群比由具有更相似遺傳背景的個(gè)體組成的蟻群茁壯成長(zhǎng)。這是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論，在該研究中，研究人員將普通黑螞蟻的不同群體相互比較。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的約翰內(nèi)斯古騰堡大學(xué)美因茨大學(xué) (JGU) 的 Romain Libbrecht 博士解釋說(shuō)：“我們假設(shè)增加的多樣性會(huì)導(dǎo)致工人更有效地分配任務(wù)，從而提高群體的整體表現(xiàn)。”似乎螞蟻彼此差異更大的群體比由密切相關(guān)的個(gè)體組成的群體產(chǎn)生更多的幼蟲(chóng)成熟。這項(xiàng)研究的結(jié)果可以解釋為什么異常現(xiàn)象，例如受精不止一次的蜂后和同時(shí)與幾只蜂后聚居的蜂后，可能是在某些昆蟲(chóng)社會(huì)中進(jìn)化而來(lái)的。這不僅發(fā)生在螞蟻身上，而且發(fā)生在許多不同種類的真社會(huì)性昆蟲(chóng)中。

真社會(huì)性昆蟲(chóng)通常在遺傳上彼此密切相關(guān)

在動(dòng)物王國(guó)中，遺傳相關(guān)性在利他行為的進(jìn)化中起著核心作用。在螞蟻、蜜蜂和黃蜂等群居昆蟲(chóng)的情況下，雌性工蜂放棄自己的繁殖，以幫助飼養(yǎng)蜂王產(chǎn)下的后代。這種生殖分工是在密切遺傳相關(guān)性的背景下進(jìn)化而來(lái)的，因?yàn)榛屎笸ǔＳ梢粋€(gè)雄性受精，而所有隨后的后代都是這一交配的結(jié)果。“大多數(shù)真社會(huì)性昆蟲(chóng)的群體都具有密切的遺傳相似性，這大概是因?yàn)檫@有助于合作，”Libbrecht 指出。

還有其他策略。例如，一只蜜蜂蜂王最多可以與 20 只雄蜂交配，而阿根廷螞蟻(Linepithema humile)的一個(gè)巢穴可以包含多達(dá) 60 只蜂王。“然而，如果你選擇更多的遺傳多樣性，就要付出代價(jià)。在某些情況下，皇后與多個(gè)雄性交配時(shí)可能面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)，工蟻之間也可能存在更多沖突，”Libbrecht 說(shuō)。然而，由于像這樣的策略受到自然選擇的青睞，它們肯定有一定的優(yōu)勢(shì)。在過(guò)去的 20 年里，進(jìn)化生物學(xué)家一直試圖證明遺傳多樣性的好處。

“我們決定采取不同的方法來(lái)確定增加的遺傳多樣性如何為昆蟲(chóng)社會(huì)帶來(lái)好處，”JGU 昆蟲(chóng)社會(huì)繁殖、營(yíng)養(yǎng)和行為研究小組負(fù)責(zé)人 Libbrecht 說(shuō)。他和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)起了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，在該研究中他們操縱了黑色花園螞蟻(Lasius niger)。該物種廣泛分布在整個(gè)中歐，可以在城市花園、陽(yáng)臺(tái)、田野和森林邊緣找到。通常，一個(gè)殖民地只有一個(gè)女王，通常與一個(gè)雄性交配，因此所有后代都具有非常相似的遺傳背景。Libbrecht 和他的團(tuán)隊(duì)從美因茨周邊地區(qū)收集螞蟻并將它們分配到兩組：一組由收集在單個(gè)蟻群中的螞蟻組成，另一組由收集在三個(gè)不同蟻群中的螞蟻組成。“我們所做的是收集蛹，因?yàn)橄伜蟛粫?huì)接受外國(guó)成年工蟻，”Libbrecht 解釋說(shuō)。文章的主要作者 Marina Psalti 補(bǔ)充說(shuō)：“這意味著從我們測(cè)試殖民地的蛹中出現(xiàn)的工蟻與它們的蟻后完全沒(méi)有關(guān)系。

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