这种动物，没有雄性，它们靠一种恶心的方式繁衍后代

最近微信改版，容易找不到尹哥的文章，大家记得把尹哥设为星标⭐️ 哦~

这是一种罕见的蚂蚁，目前只在日本的9个地方发现过。它们和大多数蚂蚁都不同：这个物种的所有个体都是蚁后，没有工蚁，也没有雄蚁——一个完全由“女王”组成的社会。

它叫Temnothorax kinomurai（下文简称T. kinomurai）。最近，研究人员将这种蚂蚁的特殊生活方式发表在《当代生物学》 （Current Biology）上。

T. kinomurai蚁后正在攻击T. makora工蚁和蚁后（来源：原论文）

01

“鸠占鹊巢”的蚂蚁

蚂蚁复杂的社会关系一直令人着迷。大多数蚁群通常由3种类型的成员构成：负责繁殖的雌性蚁后、承担觅食和育幼等日常工作的工蚁，以及与蚁后交配的雄蚁。

在膜翅目昆虫中，常见的是单倍体-二倍体性别决定机制：蚁后与雄蚁交配后，受精的二倍体卵通常会发育成雌性个体，也就是工蚁或下一代蚁后；未受精的单倍体卵则会发育成雄蚁。

蚁后主要负责繁殖，工蚁则承担巢穴中的大部分工作，包括寻找食物、照顾幼虫、修筑巢穴以及抵御入侵者。

一个蚁群就像一个高度分工的社会系统，少则几十只成员，多则可达上百万只。建立并维持这样的系统并不容易，于是，一些蚂蚁在演化中选择了另一条路：不自己建立王国，而是直接利用别人的成果。

这就是“寄生蚁”（parasitic ants）。

一些寄生蚁的蚁后会潜入另一种蚂蚁的巢穴，通过化学信号或外形上的伪装，让宿主误以为它是“自己人”。

随后，它们可能会杀死原本的蚁后并取而代之，让宿主的工蚁转而为自己服务，照料自己的后代。

一些寄生蚁在成功占据巢穴后，甚至完全不会产生自己的工蚁，而是彻底依赖宿主的工蚁来维持整个蚁群。

T. kinomurai也是一种寄生蚁，但它比一般的寄生蚁还更进一步：它们不仅不需要自己的工蚁，甚至连雄蚁也不需要。

T. kinomurai蚁后（来源：原论文）

那么，它们是如何繁殖的？

02

不需要雄性的繁殖策略

答案是：孤雌生殖（parthenogenesis）。

孤雌生殖在无脊椎动物中并不少见，在一些蛇类、蜥蜴甚至鸟类中也偶尔会出现。简单来说，孤雌生殖是指雌性个体在没有与雄性交配的情况下，也能够产生后代。

在蚂蚁所属的膜翅目中，常见的方式是：卵细胞经过减数分裂后形成单倍体细胞，这些细胞再与彼此融合恢复为二倍体，最终发育成新的雌性个体。

会进行孤雌生殖的蚂蚁并不少见，会寄生其他蚁群的蚂蚁也不少见，但同时具备这两种特性的，目前已知的只有T. kinomurai。

研究人员发现，年轻的T. kinomurai蚁后会主动入侵另一种蚂蚁——Temnothorax makora（简称T. makora）的巢穴。

进入巢穴后，它会利用螫刺杀死宿主蚁后以及部分工蚁。随后，它便成为这个巢穴新的“女王”，而幸存下来的T. makora工蚁则继续维持巢穴运转，并负责照顾它通过孤雌生殖产生的后代。

更特别的是，科学家通过野外观察和人工饲养确认：生活在T. makora巢穴中的T. kinomurai蚁后，产生的后代全部仍然是蚁后，不会出现工蚁，也不会产生雄蚁。整个巢穴中的工蚁，全部来自宿主T. makora。

也就是说，这种蚂蚁的社会结构中，真正属于自己物种的成员，只有一代代不断复制出来的“蚁后”。

该研究的通讯作者、德国雷根斯堡大学的于尔根·海因策（Jürgen Heinze）表示：“它们展现了一种全新的社会组织形式，为已经丰富多彩的蚂蚁世界增添了另一个令人兴奋的维度。”

03

演化的极致

不过，这种生存策略也伴随着不低的风险。

研究人员从野外采集了6个完全由蚁后构成的T. kinomurai蚁群，并由此获得了43只年轻蚁后。随后，他们让这43只蚁后尝试入侵并接管宿主T. makora的蚁群。

结果，只有7只成功建立了新的蚁群。其余个体要么在进入宿主巢穴前就死亡，要么虽然成功潜入，却最终被宿主工蚁杀死。

这说明，即使拥有“全员都是蚁后”的高扩散潜力，真正完成一次成功的寄生仍然十分困难。

不过，海因策也指出，孤雌生殖仍然带来了巨大的扩张优势。因为在T. kinomurai的蚁群中，一只蚁后可以产下大量新的蚁后，而这些后代不需要交配，就都能够直接尝试建立新的蚁群。

换句话说，即使只有一部分后代成功寄生，整体扩散效率仍可能高于依赖有性生殖的物种。

海因策认为：“这种物种可以被看作社会寄生演化的最后阶段，凸显了社会性昆虫生活史的巨大灵活性。”

T. kinomurai蚁后（来源：K. Kinomura via NewScientist）

当然，并不是所有进行孤雌生殖的蚂蚁都会像T. kinomurai一样只产生蚁后。

有些物种仍然会产生工蚁，另一些甚至在特定条件下也会产生雄蚁。

同样，寄生蚁的形式也远不止一种。有些寄生蚁并不会杀死宿主蚁后，而是附着在宿主蚁后身上生活，让宿主继续产下工蚁，并由这些工蚁同时抚育两个物种的后代。

还有一些蚂蚁则会直接“绑架”其他种类的工蚁，把它们带回自己的巢穴中劳动。

无论是孤雌生殖，还是社会寄生，都是蚂蚁在漫长演化过程中发展出的极端生存策略。

而T. kinomurai作为目前唯一已知同时具备这两种特性的蚂蚁，则把这种特化推向了一个极端：它们不需要雄蚁，不需要工蚁，只依靠一代代蚁后，维持着一个完全不同于常规蚂蚁社会的世界。

撰文：冬鸢｜审校：二七

参考资料：

[1] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)01621-5

[2] https://www.newscientist.com/article/2516695-everyones-a-queen-the-ant-species-with-no-males-or-workers/

[3] https://antwiki.org/w/images/6/6e/Buschinger,_A._2009._Social_parasitism_among_ants_a_review_(Hymenoptera_Formicidae)._Myrmecological_News,_12,_219-235.pdf

[4] https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/social-parasitism-in-ants-13256421/

[5] https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-ento-120811-153710

本文来自微信公众号“环球科学”（id：huanqiukexue），如需转载请联系 newmedia@huanqiukexue.com