科学探索|我国科学家揭示蚁群组成“超有机体”的分子机制( 二 ) 我国科学家揭示蚁群组成“超

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蚂蚁里受到分轨化约束的基因在蚁后和工蚁的不同器官表达。其表达位置及功能可以很好地揭示品级的社会分工。（丹麦哥本哈根大学的博士后邱必涛制）
此外，研究还发现了一个最显著的分轨化基因Freja，这个基因只在蚁后卵巢特异表达。在幼虫时期对Freja敲降（使其功能减弱）之后，蚁后体型显著减小，翅的发育发生异常，形态上与工蚁更为相似；对成年蚁后进行Freja敲降之后卵子发育受到阻滞。

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在原本发育成蚁后的个体里人为降低Freja基因（一个蚂蚁分化过程中受到强烈分轨化约束的基因）的表达，使原本该发育成蚁后的个体外部形态变得更像工蚁（左图），同时使它们的卵巢发育不良（右图）。（中科院昆明动物研究所戴学勤博士摄）
这表明Freja在蚁后的发育过程中对体型和翅表型的维持具有关键作用，而且对成年蚁后卵子发育和卵巢功能维持具有重要作用。“这提示分轨化基因在蚂蚁品级分化中与品级特征的发育和维持相关，并可能影响着蚂蚁的品级演化。”论文的共同第一作者，中科院昆明动物研究所戴学勤博士说。
该中外联合研究团队的领队，浙江大学生命演化研究中心的张国捷教授称，蚂蚁是研究生物社会行为和超有机体组成的模式类群。通过研究蚂蚁的演化和发育，为蚂蚁作为超有机体找到了更直接的证据，并发现超有机体和多细胞生物的共通之处。
张国捷说，“蚂蚁个体发育分化形成不同品级的过程同样遵循沃丁顿描述的表观遗传调控模式。我们建立了一套计算分析方法，可以对沃丁顿描述的有机体分化的分轨化效应进行量化比较，从而对每个基因受到自然选择压力和发育约束力进行评估，并从中找到调控蚂蚁发育分工的重要调控基因。研究蚂蚁社会性的形成机制可以为研究生命复杂性演化和发育调控提供新思路。”
新京报采访人员张建林
编辑樊一婧校对贾宁