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基因改造蚂蚁揭示社会性昆虫进化之谜

ufo在线 科学探索 2019-09-18 20:01:39 80 0 标签1标签2
每个蚁群都能通力协作,每只蚂蚁东奔西走,同时与其他兄弟姐妹密切合作,完成指定任务。因此,蚁群有时也被称为“超个体”。现在,研究人员分析了世界上首只基因改造蚂蚁,发现蚂蚁的

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  图片来源:网络

  每个蚁群都能通力协作,每只蚂蚁东奔西走,同时与其他兄弟姐妹密切合作,完成指定任务。因此,蚁群有时也被称为“超个体”。现在,研究人员分析了世界上首只基因改造蚂蚁,发现蚂蚁的社会性主要依赖其嗅觉。该发现为了解昆虫社会性行为如何进化提供了关键线索。

  “这是实验生物学领域的一个突破性进展。”未参与该研究的美国亚利桑那州立大学行为生物学家BertH?lldobler说。在这之前,没有人成功制作出基因改良蚂蚁用于研究。

  通常,社会性昆虫具有不同的社会等级与分工,是研究行为和社会性进化的重要模型。早在达尔文时代,生物学家就被社会性行为的进化深深吸引了。

  蚂蚁和人类等非常不同的生物体都生活在紧密团结的群体中。以色列研究人员就曾观察到,一群蚂蚁合作将一块“巨型”的食物弄回“家”,后方的蚂蚁向上“抬”,前方的蚂蚁则是向前“拉”。搬食物的蚂蚁越多,回家的速度也就越快,负责“校准”方向的是中途不时加入团队的“新队员”。每次有新蚂蚁加入搬运团队,它们的行进路线就会有所调整,且“老队员”都会按照“新队员”行进的方向前进。整个蚂蚁团队就在这样不断的校准前进中,将食物搬回了家。

  另外,蜜蜂研究也提供了基因如何影响这种社会化的线索,但要确定蜜蜂和蚂蚁等昆虫的这些基因的机能十分困难。部分原因是研究人员没有好方法打断目标基因——虽然这在小鼠中容易做到,或者精确地搜寻出涉及的基因。

  此外,社会性昆虫尤其难以基因改造。瑞士洛桑大学进化生物学家LaurentKeller表示,即便科学家能够修改一个个体的基因,但“蚂蚁的卵子非常敏感,并且在没有工蚁的情况下难以培育”,因此人们很难获得能存活下来的转基因蚂蚁卵。而且,社会性昆虫的生命周期十分复杂,这也使得人们很难在何时的时间范围内获得大量的转基因后代。

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