只有蟻后的女兒國(guó)，巢穴是搶來(lái)的，育兒工作是外包的

溫馨提醒：本文有大量螞蟻圖片

《西游記》里，唐僧師徒途經(jīng)西梁女國(guó)，發(fā)現(xiàn)滿城皆是女子，不見(jiàn)一個(gè)男人，女性通過(guò)飲用子母河水受孕繁衍后代。吳承恩大概沒(méi)想到，四百多年后，科學(xué)家在日本的森林里真的找到了一個(gè)女兒國(guó)——只不過(guò)國(guó)民不是人，而是螞蟻。

近期，《當(dāng)代生物學(xué)》上報(bào)告了切胸蟻屬名為T(mén)emnothorax kinomurai的物種（它暫時(shí)沒(méi)有正式的中文名，種加詞致敬了一位日本的螞蟻研究者，直譯過(guò)來(lái)是木之村切胸蟻，下文中我們將暫時(shí)用這個(gè)直譯的中文名）。在它們的種群中，每一只個(gè)體都是蟻后，沒(méi)有工蟻，沒(méi)有雄蟻，依靠克隆自己來(lái)延續(xù)后代，和女兒國(guó)只有女性、孤雌繁殖的特色完美重合。

木之村切胸蟻 | 參考文獻(xiàn)[4]

要理解這個(gè)發(fā)現(xiàn)有多離經(jīng)叛道，我們需要先看看典型的螞蟻社會(huì)長(zhǎng)什么樣。

螞蟻社會(huì)：

女王、工蟻和雄蟻的“鐵三角”

一個(gè)典型的蟻群由三類人員組成：執(zhí)掌繁殖大權(quán)的蟻后、承擔(dān)覓食和育幼等勞務(wù)的工蟻（均為不育雌性），以及在交配季節(jié)短暫登場(chǎng)、完成使命后即死去的雄蟻。這套精密的分工體系，已經(jīng)在地球上運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)一億年，是螞蟻稱霸陸地生態(tài)系統(tǒng)的基石。

墨西哥切葉蟻（Atta mexicana）工蟻 | Wikimedia Commons

在這個(gè)體系中，有性生殖扮演著關(guān)鍵角色：蟻后與雄蟻交配后將精子終生儲(chǔ)存，用以持續(xù)產(chǎn)卵。工蟻雖不繁殖，卻是群體存亡的保障，覓食、防御、照料幼蟲(chóng)，缺一不可。

然而，自然界向來(lái)不缺另辟蹊徑者。在已知的約兩萬(wàn)種螞蟻中，有近30種能進(jìn)行孤雌生殖，即雌性無(wú)需交配便可產(chǎn)生后代。比如，分布在法國(guó)等地的箭蟻屬物種Cataglyphis cursor 就采取了一套兩條腿走路的策略：蟻后通過(guò)孤雌生殖復(fù)制出新蟻后，同時(shí)通過(guò)有性生殖產(chǎn)生工蟻，兼顧王位傳承與遺傳多樣性。

Cataglyphis cursor 標(biāo)本背面觀 | AntWeb

更極端的是南美小火蟻（Wasmannia auropunctata），蟻后和雄蟻各自獨(dú)立克隆，雌雄基因庫(kù)完全隔離，是最奇特的繁殖策略之一。

南美小火蟻標(biāo)本側(cè)面觀 | AntWeb / April Nobile

但即便在這些另類的物種中，工蟻也始終存在，蟻群的基本社會(huì)架構(gòu)從未被真正打破，直到木之村切胸蟻的橫空出世。

木之村切胸蟻完全拋棄有性生殖，同時(shí)解雇所有工蟻，每一只后代都是母體克隆，每一只個(gè)體皆為蟻后。

研究者認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)物種不再需要產(chǎn)生自己的工蟻時(shí)，有性生殖的核心優(yōu)勢(shì)——通過(guò)遺傳重組產(chǎn)出多樣化的勞動(dòng)力群體——便不復(fù)存在。天平因此倒向了無(wú)性繁殖，雄性最終徹底消失。

不過(guò)"成也蕭何，敗也蕭何"。克隆繁殖使遺傳多樣性降至冰點(diǎn)，整個(gè)物種在面對(duì)環(huán)境劇變和病原體侵襲時(shí)極其脆弱。事實(shí)上，木之村切胸蟻至今僅在日本的9個(gè)地點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，種群極為稀少。這份罕見(jiàn)，或許正是遺傳單一性敲響的警鐘。

規(guī)則打破者：

入侵、弒君與鳩占鵲巢

木之村切胸蟻不僅打破了螞蟻社會(huì)常規(guī)的架構(gòu)，還選擇了非常小眾的生存策略：社會(huì)寄生。

所謂社會(huì)寄生，通俗地說(shuō)就是“住別人的房子、使喚別人的仆人”。比如依賴奴役其他螞蟻生存的蓄奴蟻,這類螞蟻的工蟻完全喪失勞動(dòng)能力，靠奴隸完成進(jìn)食、清潔及照料幼蟲(chóng)。例如悍蟻屬的Polyergus lucidus，依賴劫掠來(lái)的宿主工蟻完成覓食和育幼等勞動(dòng)，自身逐漸喪失獨(dú)立生存的能力。

Polyergus lucidus（紅色）與其宿主 Formica archboldi（黑色）共處一巢 | Wikimedia Commons / Adrian Smith

木之村切胸蟻的寄生策略比蓄奴蟻更為極端，它連自己的工蟻都沒(méi)有。年輕的木之村切胸蟻蟻后潛入近緣種Temnothorax makora的巢穴，用螫針殺死宿主蟻后和最具攻擊性的工蟻。一旦篡位成功，幸存的宿主工蟻便將入侵者視為自家蟻后，心甘情愿地為其撫養(yǎng)后代。

木之村切胸蟻試圖蟄T. makora | Kyoichi Kinomura

研究團(tuán)隊(duì)采集了6個(gè)被木之村切胸蟻 蟻后控制的蟻巢，在實(shí)驗(yàn)室中飼養(yǎng)。結(jié)果令人瞠目——

6個(gè)木之村切胸蟻蟻巢中產(chǎn)出的43只后代中，全部是蟻后；這43只蟻后中有7只成功控制其他蟻巢，并孤雌繁殖出57只蟻后二代。

基因組的證據(jù)：

一步步丟掉自己的家人

木之村切胸蟻這樣出格的生存模式并非憑空出現(xiàn)。初步系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，它與切胸蟻本屬中的蓄奴蟻親緣關(guān)系更近。切胸蟻屬中包含了從自由生活-蓄奴蟻-全員蟻后的完整演化譜系，是研究社會(huì)寄生演化路徑的理想類群。

蓄奴蟻是一種特殊的社會(huì)寄生者：它們劫掠其他蟻巢的幼蟲(chóng)充當(dāng)勞動(dòng)力。當(dāng)宿主工蟻承擔(dān)了越來(lái)越多勞務(wù)，寄生者自身的工蟻多少顯出幾分多余，便一步步滑向了被淘汰的深淵。

Temnothorax nylanderi工蟻標(biāo)本 | AntWeb

與此同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)蓄奴蟻的味覺(jué)受體基因數(shù)量?jī)H為宿主的一半，嗅覺(jué)受體基因也出現(xiàn)了顯著的趨同丟失。類似的基因組大面積“生銹報(bào)廢”的現(xiàn)象在另一類寄生螞蟻中同樣得到印證。有研究比較了南美切葉蟻屬（Acromyrmex）中3種寄居蟻與其宿主的基因組，發(fā)現(xiàn)寄生者的嗅覺(jué)受體基因顯著減少，那些不再被需要的功能和與之相對(duì)應(yīng)的基因，因?yàn)槭チ俗匀贿x擇的維護(hù)，便像無(wú)人打理的花園一樣日漸荒廢。

綜合這些證據(jù)，我們似乎可以得出一個(gè)人意味深長(zhǎng)的結(jié)論：社會(huì)寄生的演化轉(zhuǎn)變似乎是不可逆的。一旦踏上寄生之路，丟失部分基因，便再無(wú)回頭之可能。

而木之村切胸蟻，正是這條不歸路的終點(diǎn)。這一全員女王的族群似乎已經(jīng)到達(dá)了社會(huì)寄生演化的巔峰。

演化的盡頭還是新的開(kāi)始？

但巔峰往往也意味著盡頭。

從遺傳學(xué)角度看，全克隆繁殖使其喪失應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的遺傳儲(chǔ)備，它們把所有雞蛋都放進(jìn)了一個(gè)籃子；

從生態(tài)學(xué)角度看，木之村切胸蟻的生存完全依賴宿主的持續(xù)存在——唇亡齒寒，宿主一旦衰落，寄生者便無(wú)處安身；

從生存策略看，寄生是一種高失敗率的手段。實(shí)驗(yàn)觀察的43只蟻后中有只有7只成功控制其他蟻巢蜂王，剩下的要么被工蟻殺死，要么在寄主巢穴外死亡；

從地理分布看，僅9個(gè)已知分布點(diǎn)意味著任何局部災(zāi)害都可能帶來(lái)滅頂之災(zāi)。

然而，這個(gè)物種的存在本身就是一個(gè)演化奇跡，它告訴我們：螞蟻這個(gè)高度社會(huì)化的類群中，演化不僅能構(gòu)建出精密絕倫的合作體系，也能將這套體系徹底解構(gòu)。從合作到寄生，從有性到無(wú)性，從社會(huì)到"反社會(huì)"，木之村切胸蟻用自己的存在，書(shū)寫(xiě)了一部關(guān)于社會(huì)性生命可能性邊界的極端敘事。

“天下萬(wàn)物生于有，有生于無(wú)”——在這個(gè)失去雄性、失去工蟻的微小蟻巢里，演化依然在寂靜地運(yùn)行。

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作者：張應(yīng)超

編輯：悲催的鉈寶寶

題圖來(lái)源： Kyoichi Kinomura

本文來(lái)自果殼自然（ID：GuokrNature）

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