破译蚂蚁社会“文明”的基因密码
科技日报·2025-07-09 10:42
蚂蚁社会性演化的遗传基础研究 - 全球蚂蚁基因组联盟(GAGA)在《细胞》发表研究,揭示蚂蚁适应性辐射与社会性演化的遗传机制,通过比较不同社会组织结构的蚂蚁物种,发现与生殖分工和社会性特征相关的关键调控基因 [1] - 研究整合163种蚂蚁全基因组数据,重构蚁科"生命之树",涵盖现生蚂蚁12个亚科和97个属,将蚂蚁共同祖先追溯至侏罗纪晚期约1.57亿年前 [1] 嗅觉感知与品级分化的遗传证据 - 蚂蚁共同祖先基因组中与嗅觉感知相关的基因家族显著扩增,表明其已具备社会通信的分子基础 [2] - 正蚁类祖先中检测到与蚁后-工蚁分化相关的基因正选择信号,显示白垩纪时期社会分工关键通路经历强烈选择压力 [2] 染色体演化与物种多样性关联 - 蚂蚁单倍体染色体数目差异极大(1-60条),比较17个物种发现弓背蚁、大头蚁等属染色体重排速率显著上升 [2] - 染色体重排速率与物种多样性呈正相关,但基因组中保留970个保守共线性区域块,构成核心基因调控网络 [3] 社会性状演化的保守信号通路 - 蚂蚁社会性状受保幼激素、丝裂原活化蛋白激酶和胰岛素三大保守信号通路调控,核心蛋白决定蚁后与工蚁分化 [4] - 巢穴群体规模和蚁后-工蚁分化程度是社会性关键因素,其相关性基因组自然选择信号变化高度吻合 [5] 多维度分子遗传机制 - 保幼激素和胰岛素信号通路在社会性演化中起核心作用,社会性状相关性共同塑造表型多样性 [6] - 研究从基因水平、家族、调控网络和信号通路等多维度揭示蚂蚁社会性演化的分子基础 [6]