黄疯蚁，科学上被称为黄蚁，是全球最具破坏性的入侵物种之一。尽管如此，一个国际研究小组对它的破坏能力并不感兴趣。相反，他们的研究集中在其独特的繁殖过程上，因为这种蚂蚁的雄性同伴长期以来一直困扰着科学界。
“之前对黄疯蚁的基因分析结果表明，这种物种的雄性每条染色体都有两个副本。这是非常出乎意料的，因为雄性通常是从蚂蚁、蜜蜂和黄蜂的未受精卵发育而来的，因此每条染色体应该只有一条母系拷贝，”美因茨约翰内斯古腾堡大学(JGU)助理教授、《科学》杂志最近发表的相应文章的主要作者雨果·达拉斯博士解释说。
“考虑到这一点，我们决定在随后的实验中调查这一令人困惑的现象。”
两只雄性黄疯蚁。来源:雨果·达拉斯
两个基因组在不同的细胞群中
结果非常惊人。迄今为止，人们一直认为，黄色疯狂蚂蚁的雄性在其身体的所有细胞中都携带着相同的两组染色体。然而，该团队能够证明这个前提是不正确的。
“我们发现雄性蚂蚁在身体的不同细胞中有母体和父亲的基因组，因此是嵌合体。换句话说，所有男性都有两个基因组，但他们身体的每个细胞只包含两个基因组中的一个，”Darras总结道。
通常，在多细胞生命形式中——无论是人、狗还是蝙蝠——所有的细胞都是一样的拥有相同的遗传物质。
嵌合雄性黄疯蚁大脑的纵向切片，母体(粉色)和父亲(蓝色)的基因组原位杂交:雄性组织由只携带母体或父亲基因组的大细胞群组成。来源:雨果·达拉斯
研究小组得出结论，雄性黄疯蚁是嵌合体:它们从受精卵中发育而来，其中两个亲本配子实际上并没有融合。相反，母系细胞核和父系细胞核在同一个卵子中分开分裂，这意味着产生的成年雄性具有双亲的DNA序列，但在不同的体细胞中。
当配子融合时，根据精子携带的遗传信息，从卵子中发育出一个女王或一个工蜂。目前尚不清楚是什么机制决定了亲本配子是否发生融合。
嵌合和黄色疯狂蚂蚁:一种以前不为科学所知的繁殖模式
嵌合体是指其细胞能够相互结合的个体保持不同的遗传物质。它们自然存在于某些物种中，比如珊瑚和琵琶鱼，在这些物种中，分开的个体可以融合成一个个体。嵌合现象也可以在人类和其他胎盘哺乳动物中发现。在怀孕期间，母亲和胎儿可以交换少量的细胞，因此后代通常有少数细胞可以交换拥有与母亲相同的遗传物质。这种小规模的交换也发生在子宫内的双胞胎之间。
一只雄性黄疯蚁(黄疯蚁属)。来源:雨果·达拉斯
“与这些已知的案例相反，黄色疯狂蚂蚁的嵌合不是来自两个独立个体的融合或它们之间的细胞交换。相反，这个过程起源于一个受精卵。这是独一无二的，”达拉斯总结道。
因此，雄性黄疯蚁的发育似乎违反了生物遗传的基本法则之一，即个体的所有细胞都应该包含相同的基因组。
参考文献:“雄性黄疯狂蚁的专性嵌合”，作者:H. Darras, C. Berney, S. Hasin, J. Drescher, H. Feldhaar和L. Keller, 2023年4月6日，Science。DOI: 10.1126 / science.adf0419
他说，让他的员工怀疑是否会得到报酬，这对他们“不公平”。他补充说:“目前每个人的处境都很艰难，像这样的事情丝毫没有帮助。”