蚂蚁成为女王,“天注定”还是“靠打拼”?

2025-07-24 14:31来源: 科技日报

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  【科普园地】

  ◎本报记者 张佳欣

  在秩序井然的蚂蚁王国里,每只个体都肩负不同使命。大多数蚂蚁终其一生默默劳作;而少数幸运儿则羽翼丰满、体型庞大,成为唯一能繁衍后代的女王。

  但一只小小的蚂蚁幼虫,是如何“决定”自己成为工蚁还是蚁后的?是天生注定,还是后天培养?最近,美国洛克菲勒大学的科学家揭开了这一谜团——体型和基因共同书写了蚂蚁的命运剧本。

  你或许注意过,蚁后与工蚁简直判若两“蚁”。蚁后体型硕大,拥有翅膀、发达的复眼和巨大的卵巢;而工蚁小巧无翅,多数甚至放弃生育权利。奇妙的是,这两种截然不同的个体,往往来自完全相同的基因。这种“同基因不同命”的现象,被称为“发育可塑性”。

  但蚂蚁是否像果蝇那样,某些性状可以脱离体型独立变化?学界长期争论不休。为破解这个谜题,科学家选用了一个特别的研究对象:毕氏卵角蚁。这种蚂蚁没有传统意义上的女王,群体中的个体都是通过克隆产生,基因一模一样,堪称昆虫界的“同卵多胞胎”。通过精确控制食物、温度等环境因素,科学家设计了一场前所未有的“蚂蚁人生模拟实验”。

  科学家先给基因相同的幼虫设置不同生存难度,有的“衣食无忧”,有的“节衣缩食”。结果发现,吃得差的幼虫普遍体型较小,成为工蚁的可能性也更大。但令人惊讶的是,如果某只能突破体型临界值,即便在饥饿环境下,它仍然会展现出女王范。

  接下来,科学家让不同基因型的幼虫在相同环境中成长。结果更戏剧化,他们发现编号为“M”的基因型蚂蚁就算长得比同类矮小,也更容易获得蚁后特征;而另一些“A”型蚂蚁,则必须长到更大体型才能解锁“女王权限”。

  科学家发现,环境决定了蚂蚁长到多大,而基因决定体型如何转化。换句话说,蚂蚁可以通过环境努力长大,但能不能成为女王,还得看出生“编码”。

  这项研究破解了蚂蚁社会的关键机制,为理解复杂群体如何组织和演化提供了新视角。这种精密的分工机制,也许正是自然界最了不起的演化成果之一。

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