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如何开始白蚁的“狂欢”

作者:Angela Herring

世界上有3000多种白蚁,它们都生活在社会群体中,等级分明。它们是毁灭性的害虫,有能力摧毁整栋建筑。但它们也是自然生态系统的重要组成部分,可以教会我们很多关于土壤养分循环的知识。然而,这两个事实都不是事实Rebeca Rosengaus他是哈佛大学生物学副教授海洋与环境科学系早上起床。正如她所说,“我对它们感兴趣,因为它们很整洁。”

在绝大多数的白蚁群落中,由一对国王-王后负责繁殖。但在20世纪80年代初,研究人员在观察一个物种成熟的树栖巢穴时,发现了一些非常奇怪的现象,Nasutitermes corniger字体罗森格斯说,大约20%的蜂群以“迷你狂欢”为主导,他研究白蚁和蚂蚁等群居昆虫已有30年。

罗森格斯说,许多蚁群都有类似的一夫多妻倾向,但白蚁没有。她解释说:“在蚂蚁中,那些由多个生殖雌性开始的群体有一定的好处。”“所以它们增长更快,或以更快的速度生产工人。”这种在群体中建立殖民地的行为被称为多形性,30年来,研究人员一直认为这是少数一夫多妻白蚁殖民地形成的方式。

罗森格斯和她的学生塔玛拉·哈特克(Tamara Hartke)在最近发表在该杂志上的研究中推翻了长期以来的假设。塔玛拉·哈特克现在是澳大利亚蜜蜂综合研究中心的基思·默多克爵士研究员英国皇家学会学报B

在国家科学基金会职业奖的资助下,哈特克和罗森格斯与巴拿马的史密森尼热带研究所合作研究一夫多妻制n corniger殖民地。研究小组将16000多只繁殖白蚁放入培养皿中。有些只有一对繁殖后代,但另一些则有多达五个国王和王后。

他们对半自然和自然建立的殖民地进行了观察,补充了这些人工实验,这些殖民地是研究小组从巴拿马森林地面挖出来的。每项实验的结果都是一样的:由一对以上繁殖的白蚁群体开始的成功率远远低于单对繁殖的白蚁群体,这就排除了多子化是成熟的一夫多妻制群体开始繁殖的途径。

罗森格斯说,年轻的白蚁群落开始于微生物丰富的环境中,如土壤或死亡或腐烂的木头。如果鸡蛋不保持清洁并经常移动,它们就会感染真菌。她解释说:“白蚁父母真的非常认真地清洗它们的卵,并把它们堆在一起。”“他们花了很多时间来做这种父母式的照顾。”

哈特克和罗森格斯推测,多妻制蜂群中的繁殖蜂花在卵子护理上的时间比一夫一妻制蜂群中的要少。相反,创始群体的成员似乎在进行微妙的繁殖竞争,将精力转移到彼此之间的互动上,而不是自己的后代。Rosengaus说,这可能解释了为什么多面体群的孵化率较低。

哈特克说:“从理论上讲,根据对其他社会生物的观察,建立一个繁殖能力更强的群体,应该会有生存或群体增长的好处,所以从这个意义上说,发现成本大于收益是令人惊讶的。”

作者怀疑,随着白蚁的成长和成熟,相邻的白蚁群落最终会合并成一个。每个个体群体的国王-王后对一直存在——现在工蜂承担起了父母的责任,在新生的多面体群体中出现的竞争消失了。

罗森格斯希望继续研究她所谓的“奇怪”菌落,并为其添加重要的基因数据。她说:“任何关于社会性进化的问题都需要使用各种方法进行分析,包括分子和遗传技术,以更好地理解这个系统。”

原载于(电子邮件保护)2013年2月11日

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