最近,中国科学家给昆虫社会性演化机制这个难题交了一份答案,把大家对这方面的理解推到了一个新高度。这次突破主要是华南师范大学生命科学学院李胜教授带领的团队,还有中国科学院分子植物科学卓越创新中心詹帅研究员的团队一起干的。他们把研究结果发表在了国际顶尖期刊《科学》上。 白蚁是地球上最早出现社会性的昆虫之一,科学家们一直想弄清楚它们是怎么分工合作的。其实,白蚁的社群就像一个精密的机器,工蚁、兵蚁和繁殖蚁各干各的活。李胜团队没有直接研究白蚁,而是看了它们的亲戚——木食性蟑螂。这种蟑螂虽然也吃木头,但它们的社会化程度没那么高。 团队用比较基因组学、分子生物学和行为生态学等多种方法,比较了木蟑螂和白蚁。发现了一个关键因素:食性改变。早期祖先把杂食变成了专一吃木头。木头难消化又没营养,这就迫使昆虫得培养肠道里的共生微生物来帮忙分解。这个变化让幼体更依赖亲代或同类获得食物和微生物。 更重要的是,团队把白蚁品级分化的遗传机制弄明白了。原来工蚁、兵蚁和繁殖蚁不是遗传决定的,而是靠基因表达调控、激素反应和环境信号形成的。他们绘制了从独居性蟑螂到高级社会性白蚁的基因演化图谱。 中国工程院院士吴孔明给这个研究很高评价。他说这不仅解释了白蚁怎么高效分工维持稳态,还为研究蚂蚁、蜜蜂等其他社会性昆虫提供了新框架。这项研究也告诉我们,在非模式生物中找答案很重要。 这次中国科学家展示了他们在比较生物学和交叉技术上的能力,解答了社会性起源这个老大难问题。他们的“营养驱动-遗传调控”框架会影响未来社会行为学和进化生物学的研究方向。这说明立足本土资源,坚持创新探索,中国科学家完全有能力在国际舞台上做出重要贡献。