安徽中徽豫实业有限公司:这太不可思议了!科学家发现有两套DNA的动物,生物学不存在了?

黄疯蚁因受干扰后的疯狂行为而得名,但德国研究人员发现它们的疯狂行为背后还有另一个原因——雄性黄疯蚁是两种敌对细胞谱系的混合体。这是已知的第一种将这种特性作为生命基本特征的动物。该物种为入侵物种,主要分布在东南亚和大洋洲,对当地的生态环境造成威胁。在圣诞岛,黄疯蚁捕杀了大量该地区的红蟹。
对黄疯蚁基因组的研究显示,雄性黄疯蚁携带两个版本的遗传标记,这对大多数蚂蚁来说是令人困惑的特征。不过,德国研究团队分析黄疯蚁的单个细胞后发现,每个雄性细胞只包含蚂蚁基因组中的一个拷贝,但这种基因组在细胞间是不同的。有些细胞拥有存在于蚁后中的谱系,由“R”染色体定义,而其他细胞则携带不同基因组的一个单独拷贝,由“W”染色体定义。
雌性工蚁的每个细胞都只有一个谱系的拷贝。然而,雄性嵌合体在蚂蚁的种姓制度中起着关键作用:所有蚁后的卵细胞都携带R基因组的一个拷贝。如果这个卵子被具有R基因组的精细胞受精,就会产生一个蚁后;如果卵子被W精子受精,则有两种可能的结果:如果两个含有基因组的细胞核融合,就会形成二倍体工蚁;如果细胞核不融合,则卵子会发育成一个嵌合的雄性,其中一部分细胞携带R基因,而另一部分携带W基因。
据美国洛克菲勒大学的生物学家Daniel Kronauer称:“这是一种非凡的生物学现象。”黄疯蚁的嵌合体可能有助于该物种规避生态系统的不利影响。蚁后有一个特殊的器官,可以储存来自多个雄性的精子。如果一只蚁后只储存R和W精子,她可以建立一个新的蚁群。
澳大利亚的詹姆斯·库克大学生态学家Lori Lach想知道,我们是否可以利用这些奇特的生物学特性来阻止蚂蚁种群扩大。

【#科学家发现首个有两套DNA的动物#[哆啦A梦吃惊]】黄疯蚁得名于它们在受到干扰后的疯狂举动。德国研究人员的一项研究称,它们之所以疯狂还有另一个原因——雄性黄疯蚁是两种敌对细胞谱系的混合体。其他生物有时也会形成这样的嵌合体,但这通常是一种发育事故,而黄疯蚁却是已知的第一种将这种特性作为生命基本特征的动物。相关研究4月6日发表于《科学》。

黄疯蚁是一种臭名昭著的入侵物种,主要分布在东南亚和大洋洲,对无脊椎动物甚至一些小型哺乳动物构成威胁。在爪哇南部的澳大利亚圣诞岛,黄疯蚁捕杀了大量该地区特有的红蟹。

关于黄疯蚁怪异生物学特征的第一个线索来自对其基因组中散布的遗传标记的研究。雄性黄疯蚁似乎携带了两个版本的遗传标记。这是一个令人困惑的特征,因为在大多数蚂蚁中,雄性蚂蚁是由未受精卵发育而来,因此只有一个基因组拷贝。

一些蚂蚁物种偶尔会有“二倍体”雄性,即有两个基因组拷贝,但这些雄性通常是不育的。德国美茵茨大学进化生物学家Hugo Darras指出,黄疯蚁的所有雄性都是二倍体,这真的很奇怪,似乎完全说不通。

为了确定发生了什么,Darras团队分析了从东南亚收集的黄疯蚁单个细胞。他们发现,每个雄性细胞只包含蚂蚁基因组的一个拷贝,但这种基因组在细胞之间是不同的。有些细胞拥有存在于蚁后中的谱系,由“R”染色体定义,而其他细胞则携带不同基因组的一个单独拷贝,由“W”染色体定义。

蚁后的细胞中有两个W基因组拷贝,而不育的雌性工蚁的每个细胞中都有每个谱系的一个拷贝。Darras团队发现,雄性的嵌合体在蚂蚁的种姓制度中起着至关重要的作用。

所有蚁后的卵细胞都携带R基因组的一个拷贝。如果这个卵子被具有R基因组的精细胞受精,就会产生一个蚁后。然而,如果卵子被W精子受精,则有两种可能的结果:如果两个含有基因组的细胞核融合,就会形成二倍体工蚁;如果细胞核不融合,卵子就会发育成一个嵌合的雄性,一些细胞携带R基因,另一些细胞携带W基因。

美国洛克菲勒大学生物学家Daniel Kronauer说:“就我们所知,这是一种无与伦比的生物学现象。”黄疯蚁的嵌合体可能有助于提高该物种逃避生态系统不利影响的能力。蚁后有专门的器官储存来自多个雄性的精子。这意味着一个单独储存R和W精子的蚁后可以建立一个新的蚁群。

澳大利亚詹姆斯·库克大学生态学家Lori Lach想知道,研究人员是否可以利用它们奇特的生物学特性阻止蚂蚁种群扩大。(中国科学报)

【蚂蚁的疯狂是基因在作祟】中国科学报:黄疯蚁得名于它们在受到干扰后所做的慌乱动作。德国美茵茨大学的一项研究称,这些黄疯蚁之所以疯狂还有另一个原因:雄性蚂蚁是两种敌对细胞谱系的混合体。其他生物有时也会形成这样的嵌合体(通常是一种发育事故),但黄疯蚁是已知的第一种将这种特性作为生命重要方面的动物。相关研究结果发表于《科学》。

美国洛克菲勒大学生物学家Daniel Kronauer认为,这是一个无与伦比的生物学领域。

黄疯蚁是一种臭名昭著的入侵物种,主要分布在东南亚和大洋洲,能对无脊椎动物甚至一些小哺乳动物构成威胁。在澳大利亚圣诞岛,黄疯蚁大量捕杀了该地区特有的红蟹。

关于黄疯蚁怪异生物学的第一个线索来自于它们基因组中散布的遗传标记。雄性黄疯蚁似乎携带了两个版本的遗传标记。这是一个令人困惑的特征,因为在大多数蚂蚁物种中,雄性蚂蚁是由未受精卵发育而来,因此只有一个基因组副本。

一些蚂蚁物种偶尔会有“二倍体”雄性,有两个基因组副本,但这些雄性通常是不育的。德国美茵茨大学进化生物学家Hugo Darras指出,黄疯蚁的所有雄性都是二倍体,这很奇怪,似乎完全说不通。

为了确定发生了什么,Darras团队分析了从东南亚收集的黄疯蚁的单个细胞。他们发现,每个雄性细胞只包含蚂蚁基因组的一个版本,但是细胞之间的基因组是不同的。有些细胞拥有存在于蚁后中的谱系,由“R”染色体定义,而其他细胞则携带不同基因组的单独副本,具有“W”染色体。

蚁后的细胞中有两个W基因组的副本,而不育的雌性工蚁的每个细胞中每个谱系都有一个副本。Darras团队发现,雄性的嵌合体在蚂蚁的种姓制度中起着至关重要的作用。

所有蚁后的卵都携带一份R基因组。如果这个卵子与具有R基因组的精细胞受精,就会产生一个蚁后。然而,如果卵子与W型精子受精,有两种可能的结果:如果两个含有基因组的细胞核融合,就会形成二倍体工蚁;如果细胞核不融合,卵子就会发育成一个嵌合的雄性,一些细胞携带R基因,另一些细胞携带W基因。

Kronauer说,黄疯蚁的嵌合体可能有助于该物种逃避生态系统的能力。蚁后有专门的器官储存来自多个雄性的精子。这意味着一个单独的储存R和W精子的蚁后可以开始一个新的蚁群。

澳大利亚詹姆斯库克大学生态学家Lori Lach想知道,研究人员是否可以利用它们奇特的生物学特性,来防止小蚂蚁种群变成大蚂蚁种群。

同时,这一发现也提出了一些问题。目前还不清楚为什么一些精子的核无法与卵子核融合,从而产生嵌合雄性。Durras说,W系细胞中的基因可能起到一定作用,而这种细胞在精子中比例过高。


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