这种动物没有雄性,靠一种恶心方式繁衍环球科学

4/22/2026

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(图片来源:原论文)

“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(图片来源:原论文)

那么,它们是如何繁殖的?

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。”

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(图片来源: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。

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