在生命領(lǐng)域，克隆繁殖是最為直接的一種繁殖方式，但大多數(shù)動(dòng)物物種采用的卻是更為復(fù)雜的途徑。以有性繁殖物種為例，繁殖過程就需要雌性與雄性的參與，這意味著必須發(fā)育出兩種不同形態(tài)的個(gè)體，即雌性和雄性。

在某些物種中，這種復(fù)雜性會(huì)進(jìn)一步加劇：雌性個(gè)體會(huì)根據(jù)季節(jié)條件、種群密度或社會(huì)等級(jí)等因素，產(chǎn)出形態(tài)各異的個(gè)體。不過，即便在這些復(fù)雜或極端的情形下，仍存在一個(gè)普遍而基礎(chǔ)的生物學(xué)規(guī)律：無論這些個(gè)體的形態(tài)如何不同，它們都屬于同一個(gè)物種。

然而，一項(xiàng)新發(fā)表于《自然》雜志的研究表明，一種名為伊比利亞收獲蟻（

Messor ibericus

由蟻后掌控的生育機(jī)制

螞蟻是一類群居昆蟲，生活在分工高度復(fù)雜的群體中，且擁有極為復(fù)雜的遺傳繁殖體系。在這樣的社會(huì)結(jié)構(gòu)中，雌性“王者”——蟻后——掌握著繁殖的主導(dǎo)權(quán)。

蟻后在產(chǎn)卵時(shí)，可以選擇是否讓精子與卵子結(jié)合。這一對(duì)“受精權(quán)”的掌控，讓蟻后能夠塑造出蟻群中各種不同的階層成員：

• 有的受精卵會(huì)發(fā)育成不育的雌性工蟻，負(fù)責(zé)筑巢、采集食物、照料幼蟲；

• 在某些特定條件下，有的受精卵也可能發(fā)育為新的蟻后；

• 而未受精卵則會(huì)發(fā)育成雄蟻。

蟻巢里的異常

伊比利亞收獲蟻是一種常見于歐洲的螞蟻。2017年，進(jìn)化生物學(xué)家Jonathan Romiguier與他的同事在意大利西西里島，觀察到伊比利亞收獲蟻的蟻巢中的工蟻，竟然擁有出人意料的基因多樣性。

科學(xué)家早已知道，某些螞蟻物種中存在跨物種交配的現(xiàn)象。因此這一現(xiàn)象可能意味著，蟻后曾與其他物種的雄蟻交配。

進(jìn)一步的基因分析顯示，這些“雜交”工蟻的“父親”似乎另一種螞蟻——工匠收獲蟻（

Messor structor

顛覆生物學(xué)的基本規(guī)律

為了弄清楚到底發(fā)生了什么，研究人員需要對(duì)雄蟻進(jìn)行研究。他們從26個(gè)伊比利亞收獲蟻蟻群中采集了132只雄蟻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中大約一半的雄蟻幾乎沒有體毛，外形酷似工匠收獲蟻。進(jìn)一步的基因檢測(cè)顯示，這些雄蟻的細(xì)胞核DNA與工匠收獲蟻完全一致，但線粒體DNA卻來自伊比利亞收獲蟻。

研究人員認(rèn)為，伊比利亞收獲蟻的蟻后會(huì)“克隆”出工匠收獲蟻的雄蟻。接著，伊比利亞收獲蟻的蟻后會(huì)讓這些工匠收獲蟻的精子進(jìn)入自己的卵細(xì)胞，但在某個(gè)階段，它們會(huì)將自己原本的基因從卵子的細(xì)胞核中移除，進(jìn)而阻止真正的受精發(fā)生。如此一來，這些卵子就不會(huì)發(fā)育成不育的雌性工蟻，而是直接變成雄性。

通過這種方式，即使生活在沒有工匠收獲蟻的地區(qū)，伊比利亞收獲蟻的蟻后也可以隨時(shí)維持工匠收獲蟻雄蟻的精子來源。當(dāng)蟻后與這些被克隆出來的工匠收獲蟻雄蟻交配，就可以產(chǎn)出負(fù)責(zé)筑巢、覓食等群體勞動(dòng)的“雜交”工蟻。

未融合，但共存

伊比利亞收獲蟻與工匠收獲蟻是兩個(gè)在500多萬年前就分化的物種。在這種情況下，能見證其中一個(gè)物種“制造”出另一個(gè)物種，非常難以置信。

將一個(gè)物種的完整基因組納入到另一個(gè)物種種群的后代之中，這一現(xiàn)象可以類比為“水平基因轉(zhuǎn)移”——這是一種常見于微生物中的遺傳機(jī)制。在這種機(jī)制下，一種細(xì)菌的部分基因組會(huì)被“轉(zhuǎn)移”到另一種細(xì)菌的基因組中，從而形成一個(gè)新的、組合型基因組，并由此產(chǎn)生一個(gè)全新的遺傳譜系。

但在螞蟻的例子中，情況略有不同：工匠收獲蟻的基因組并未與伊比利亞收獲蟻的基因組融合，而是保留為“獨(dú)立存在”，分別分布在蟻群中不同的生殖個(gè)體之中。

有趣的是，當(dāng)研究人員將由伊比利亞收獲蟻克隆的工匠收獲蟻放入一個(gè)常規(guī)的工匠收獲蟻蟻群中時(shí)，這些克隆的螞蟻會(huì)被視為“外來入侵者”而被殺死，即便它們看起來與常規(guī)蟻群中的工匠收獲蟻幾乎一模一樣。研究人員表示，這是因?yàn)榭寺〉墓そ呈斋@蟻攜帶著它們的伊比利亞表親的信息素，所以它們會(huì)被視為敵人。

這是一項(xiàng)奇異而精彩的發(fā)現(xiàn)。它不僅揭示了雜交作為生物創(chuàng)新來源的重要性，也提醒我們：在自然界中，必須保持對(duì)“出人意料之事”的開放態(tài)度。

#參考來源：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02524-8

https://www.science.org/content/article/ant-queen-lays-eggs-hatch-two-species

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02807-0

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09425-w

#圖片來源：

封面圖&首圖：Jonathan Romiguier, Yannick Juvé, Laurent Soldati