第1个回答 2022-07-16
最近,科学家们第一次在日本发现了完全由雌性昆虫组成的白蚁群落,而且其生活可谓繁荣昌盛。虽然我们知道世界上有几种昆虫很容易在没有任何雄性的情况下繁殖,但这种白蚁族群对于科学家理解无性繁殖来说是一个令人兴奋的新发现。
在地球上,大多数物种都会进行有性繁殖才能孕育后代。
然而,科学家一次又一次发现,有些物种能够采用无性繁殖的形式。我们在鲨鱼、蜥蜴、蛇、两栖动物和鱼类等动物身上都观察到过这种现象,这被称为单性生殖。
显然,这种情况也能够出现在昆虫世界。蚜虫就是最为著名的一个例子。
与此同时,蜜蜂和蚂蚁不仅有时会进行无性繁殖,它们自身也能够生活在完全由雌性组成的群落中。它们制造雄性白蚁的目的,只是为了与蚁后交配。等这种雄性白蚁完成功能后,就会被毫不客气地赶出去。
虽然白蚁通常有蚁后(女王)来产生后代,但在白蚁世界中也存在着会抚育后代的国王。而且,白蚁栖息地往往由不会进行繁殖行为的雄性和雌性“工人”组成,它们为了白蚁家族的利益而共同努力着。
但是,当调查日本白蚁物种Glyptotermes nakajimai的群落时,研究人员惊讶地发现,在他们所统计的昆虫中,竟然没有一个雄性。
在一年半的时间里,科学家研究了来自日本全国15个野外地点的74个白蚁群落。经过精心审查,他们发现60%的白蚁群落没有雄性白蚁。
与众不同的是,这些族群中的白蚁女王无需和白蚁国王交配,它们能够直接孵化未受精的虫卵,而且效率不错。
悉尼大学的进化生物学家内森表示:“这些结果表明,雄性对维持动物社会并非必不可少的,虽然它们之前曾扮演着积极的社会角色。”
混合型白蚁群落越来越多地产出非受精卵的后代。这些白蚁群落逐渐散布在四国和九州的南部小岛屿上。
在深入挖掘遗传物质后,研究小组发现两种类型群落之间的分裂发生在大约1400万年前。
研究人员认为,在新环境中建立白蚁种群时,转向成单性生殖可能会给这些昆虫带来优势。
“在其他条件相同的情况下,无性种群的增长率是有性种群的两倍,因为只有雌性才需要繁殖,”内森指出,“这种提升的种群增长效率使昆虫更容易在新环境中巩固自身族群。”
研究团队表示,白蚁已经呈现出形态和种群的差异。全雌性群体中的昆虫头部大小更均匀,而且全雌性群体中的“士兵”数量更少。
但就目前而言,虽然它们在技术上仍然属于是同一物种,但这一发现表明复杂的动物社会能够动态性地发生重大变化。
研究人员在论文中写道:“我们的研究结果表明,完全无性的社会谱系可以从混合性别的白蚁社会发展而来,这种证据说明,雄性对维持先前的动物社会是不必要的。曾经,这些雄性昆虫在社会中扮演着积极的社会角色。”
目前,相关研究已发表在《BMC Biology》学术期刊上。