紅火蟻是原本只有一個(gè)蟻后的蟻群。該團(tuán)隊(duì)之前發(fā)現(xiàn)，大約100萬年前，一種新的社會(huì)形式演化出來，這種螞蟻的殖民地可以有幾十個(gè)女王。一大段染色體的一個(gè)特殊版本被命名為"社會(huì)超級(jí)基因"，包括使工人接受一個(gè)以上的蟻后所需的遺傳信息。今天（2022年3月11日）發(fā)表在《自然通訊》上的這項(xiàng)新研究分析了365只雄性火蟻的整個(gè)基因組或指令集，以研究社會(huì)超級(jí)基因的進(jìn)化，并發(fā)現(xiàn)這一染色體的相同版本存在于多個(gè)火蟻物種中。

由于基因的不相容性，大量的遺傳信息在物種間的轉(zhuǎn)移是很罕見的。然而，在這種情況下，擁有多個(gè)蟻后的優(yōu)勢壓倒了不相容性，而且遺傳物質(zhì)從這種新的社會(huì)形式進(jìn)化的一個(gè)來源物種中反復(fù)傳播到其他物種。多王后的社會(huì)形式在幾種情況下具有優(yōu)勢。例如，在蟻群環(huán)境中，一個(gè)多王后的蟻群有更多的工蟻，因此可以勝過只有一個(gè)王后的蟻群。此外，如果發(fā)生洪水，有多個(gè)蟻后的蟻群不太可能因?yàn)槭チ朔敝衬芰Χ觥?/p>

倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院進(jìn)化基因組學(xué)和生物信息學(xué)講師、艾倫-圖靈研究所研究員揚(yáng)尼克-沃姆博士說。"這項(xiàng)研究揭示了進(jìn)化創(chuàng)新如何在物種間傳播。它還顯示了進(jìn)化是如何在DNA和染色體水平上發(fā)揮作用的。發(fā)現(xiàn)其他物種可以通過雜交獲得一種新的社會(huì)組織形式，這是令人難以置信的驚喜。創(chuàng)造多皇后狀態(tài)的超級(jí)基因區(qū)是一塊大的染色體，包含數(shù)百個(gè)基因。一個(gè)基因組的許多部分以微調(diào)的方式進(jìn)化到一起工作，因此突然有一個(gè)與另一個(gè)物種的許多基因的不同版本的混合體是復(fù)雜的，相當(dāng)罕見。超級(jí)基因的新版本不是像在單皇后群中單純加入額外的皇后，而是導(dǎo)致工人接受多個(gè)皇后。在廣泛研究了超級(jí)基因和新的社會(huì)形式的歷史后，我們接下來想確定哪些基因或超級(jí)基因區(qū)域的哪些部分，導(dǎo)致了這些行為的變化。這也將有助于填補(bǔ)我們對(duì)進(jìn)化過程理解的更多空白"。

該研究的主要作者，也是倫敦瑪麗女王大學(xué)的羅德里戈-普拉卡納補(bǔ)充說："我們的研究表明，對(duì)大量野生動(dòng)物的詳細(xì)分析可以為進(jìn)化如何進(jìn)行提供令人驚訝的新見解。"

瑪麗皇后大學(xué)的研究小組此前是世界上第一批將大規(guī)模DNA測序方法應(yīng)用于野生昆蟲的研究小組之一--這使他們能夠發(fā)現(xiàn)第一批著名的超級(jí)基因之一。

紅火蟻原產(chǎn)于南美洲，因其痛苦的刺痛而臭名昭著。其中一個(gè)物種在世界其他許多地方都很有名，它的攻擊性和高人口密度使它成為一種入侵性害蟲。控制這個(gè)物種的傳播的努力在很大程度上是不成功的，正如它的拉丁名Solenopsis invicta，意思是"無敵的"。