黄疯蚁如此“疯狂”，竟是因为身上有两套DNA？

有一种黄色的蚂蚁，会在受到干扰时做出一些不规则的动作，因此被人们戏称为“疯狂的蚂蚁”，黄疯蚁因此得名。2023年4月，《科学》杂志发表的一项研究发现，黄疯蚁之所以疯狂，或许还有另一个原因——雄雌性黄疯蚁是由两种遗传背景不同的体细胞组成的嵌合体，并且是已知的第一种将这种特性作为生命基本特征的动物。

通常情况下，工蚁是单倍体，由未受精卵发育而来，只有一套来自蚁后的基因组，特殊情况下也有极少数雄蚁为二倍体，但这种通常是一种发育事故，是不育的蚂蚁。不过，多样的生物系统总有意外，雌性黄疯蚁就是这个意外之一，虽然它们的体细胞都是单倍体，但基因组却有两种，一部分体细胞只携带来自母亲的R基因组，另一部分体细胞只携带来自父亲的W基因组。

也就是说，雌性黄疯蚁也发育成了一种二倍体生物，人和几乎全部的高等动物，还有一半以上的高等植物都是二倍体。

二倍体生物比单倍体生物具有一定的生存优势，因为后者只拥有1份基因，一个关键基因的突变就可能影响生物的生存，而二倍体生物拥有双份基因， 如果其中的一个基因有功能缺陷，另一个完好的基因还可以继续工作。

黄疯蚁是相当臭名昭著的入侵物种之一，它们的繁殖能力很强，建立的超级蚁群圈地面积可超过150公顷，而且破坏力也超高，会给当地生态系统造成巨大负面影响。比如澳大利亚的圣诞岛因规模庞大的红蟹迁徙景观闻名，但黄疯蚁的到来却给这一物种带来了灭顶之灾，严重时曾造成1000万-1500万只红蟹死亡。

配图来自图虫网

一直以来，相关科学家一直在试图寻找除喷洒化学杀虫剂之外的生物学办法，来控制黄疯蚁种群的泛滥。研究发现，这种独特的嵌合体优势，或许就是黄疯蚁得以疯狂的原因。

在自然界中，类似的嵌合体现象目前只在极少数物种存在，比如有一种狨猴，它们在孕育异卵双胞胎的过程中，可以通过共享胎盘进行干细胞交换，从而形成嵌合体。不过科学家目前还只发现黄疯蚁这一种动物，是从单细胞胚胎期开始就形成嵌合体了。

这项研究不仅帮助我们再一次认识了物种多样性的奇妙之处，或许还会在未来为我们控制黄疯蚁的繁殖提供思路。不过，关于雌性黄疯蚁这种独特的繁殖方式，还有很多未解之谜等待着人们去探索。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：田埂

审核：陶宁（中科院生物物理研究所 副研究员）

出品：中国科协科普部

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