千變萬化的螞蟻,有各式各樣神奇的操作。這個 2025 年的論文報告,竟然有一種螞蟻,蟻后總是和另一個物種的男生生寶寶,而且一直把異種男蟻養在巢裡?!

One mother for two species via obligate cross-species cloning in ants  

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

via 1945 年的 Ants in Your Pantry 老電影 

 

會有這項研究,最初是有智人觀察到,歐洲南部常見的伊比利亞收穫蟻(Messor ibericus),蟻巢中常常能見到另一物種,結構收穫蟻(Messor structor)的男生。為求簡便,之後都簡稱為「I」和「S」。

 

類似狀況其實沒有那麼罕見。這邊奇怪的是,有些 I 物種的蟻巢附近根本沒有 S 物種存在。所以這些男生,是哪裡來的!?

 

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

 

一個 I 物種的蟻巢中,有三款角色:蟻后、工蟻、公蟻。取樣去基因定序,不同蟻巢都得到相當一致的結果。 蟻后,當然就是 I 物種的核心基礎。公蟻可分為遺傳有別,型態往往也不一樣的兩款。一款配備與蟻后一致的遺傳成分,另一款男生光看遺傳,卻是很純的 S 物種。

 

負責所有工作事務的工蟻,性別算是女生,卻不會生殖。I 物種的工蟻,母系遺傳的粒線體和蟻后相同。但是細胞核基因組配備的一對染色體,總是一條和蟻后一樣,另一條卻和 S 物種相同。

 

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

 

整體看來狀況是,I 螞蟻的蟻巢中,也常備 S 物種的男生。I 蟻后會和 S 男交配,接收異男的精子;異男的染色體如果和自己配對,會產生工蟻。 假如後代只繼承到異男的染色體,就會長成 S 男生,繼續住在 I 蟻巢中。

 

蟻后也會和 I 物種自己的男生交配,生下完全繼承自己染色體的下一代蟻后。若是都不交配,光靠自己「孤雌生殖」則會生成 I 男 。所以這個物種的蟻后,會和兩個物種的男生生寶寶,生出純血的蟻后和同種男生、混血的工蟻,以及純血的異種男生。

 

許多 I 螞蟻巢穴的附近,根本不存在 S 螞蟻,想來他們是在某個時候獲得異種男生,就一直留在自己家裡,又跟著全族遷徙。

 

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

 

透過遺傳比對,可以探索 S 螞蟻的親緣關係。I 蟻巢取得 164 個樣本中,20 個接近附近的 S 螞蟻。由此推敲,儘管通常不需要,有機會還是會補充新的男生。

 

長期在 I 蟻巢中傳承的 S 男生,可以觀察到某些型態明顯改變。不過分歧還是有限,依然算是同一個物種。

 

和 S 蟻巢中的同類相比,I 蟻巢中的 S 男生,普遍具有很高的遺傳負荷(genetic load),遺傳多樣性極低。 不過那是對 S 同物種而言,對 I 工蟻應該不成問題,因為異種混血後,總是能創造很高的多樣性。

 

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

 

這些現象是如何形成,有什麼意義呢? 收穫蟻旗下的兩個物種,分家超過 500 萬年,其間還有好幾個物種,兩者並非最近親。兩者雖然會固定交配生寶寶,卻不似一般的跨物種情慾流動,不會交流遺傳物質。

 

此一特殊狀況的契機,或許衍生於「生殖寄生」。有時候,A 物種螞蟻的精子會潛入 B 物種,讓 B 蟻后代孕,生產 A 螞蟻。這算是有利於 A 物種,B 物種沒有好處的寄生。

 

這邊的 I 物種伊比利亞收穫蟻,和 S 物種結構收穫蟻的關係,則走到另一個極端。異種成為自己不可或缺的一部分。

 

至少可以從兩個角度解讀。如果從結構收穫蟻出發,以「寄生」或共生的角度看,讓另一個物種長期持續的養育自己的成員,可謂十分成功的寄生。

 

然而,伊比利亞收穫蟻的視角中,她們才是主動,掌握控制權的一方。 與另一個物種建立長期的共生關係,為我所用,對智人這叫作「馴化」,同樣的概念,或許也能用於理解螞蟻。 反正是很神奇的跨物種ㄈㄈ尺關係。

一種螞蟻女王,掌控兩種男生?

首度發現螞蟻,沒有工蟻和男生,只有女王寄生

蟻巢營養內循環,螞蟻的蛹不動也能貢獻社會

蟻巢中的工作細胞?也是行走的錢包!

蟻生online上線:如何決定成為要生寶寶或是做工的螞蟻?

 

論文短評:

Ant queens produce sons of two distinct species

新聞:

‘Almost unimaginable’: these ants are different species but share a mother

新聞:

Ant queen lays eggs that hatch into two species

 

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