全球蚂蚁基因组联盟揭示蚂蚁社会“文明”的基因密码
最近的一项研究揭示了蚂蚁适应性辐射与社会性演化的遗传基础，发现了关键调控基因和基因网络，为解析动物复杂性状的演化机制提供了重要启示。
全球蚂蚁基因组联盟（GAGA）在国际期刊《细胞》上发表了一项研究，探讨了蚂蚁社会“文明”的基因密码。研究团队整合了全球163种不同蚂蚁的全基因组数据，成功重构了蚁科的“生命之树”，涵盖现生蚂蚁16个亚科中的12个，343个属中的97个。
研究发现，蚂蚁共同祖先的基因组中，与嗅觉感知相关的基因家族出现了显著扩增现象，这一发现表明，蚂蚁的共同祖先在当时已经具备社会通信的关键分子机制。同时，在社会性复杂度较高的正蚁类的共同祖先中，研究团队监测到许多与蚂蚁品级制度建立中具有关键作用的基因存在正选择信号。
此外，研究还发现各种蚂蚁的单倍体染色体数目差异极大，范围从1条到60条不等。研究团队对蚁科17个代表性物种的染色体结构进行了比较分析，发现在蚂蚁演化过程中，染色体经历了大量的重排事件。尤其在如弓背蚁、大头蚁等属中，染色体重排速率显著上升。
进一步深入研究后发现，蚂蚁的染色体重排速率与物种多样性呈显著的正相关关系。有趣的是，尽管蚂蚁染色体整体上具有较高的基因组重排速率，但其基因组中仍保留了约970个保守共线性区域块。这些区域块共同形成了核心基因调控网络。
研究团队认为，这些核心基因调控网络不仅对基础发育与代谢过程起着调控作用，同时也为蚂蚁复杂社会系统功能的实现提供了有力支撑。同时，发现决定蚂蚁社会性的两个关键因素是巢穴的群体规模，以及蚁后与工蚁之间的分化程度。这些性状之间的相关性，与基因组中自然选择信号的强化或减弱高度吻合。
这项研究为解析动物复杂性状的演化机制提供了重要启示，同时也为进一步探索蚂蚁社会“文明”的奥秘提供了新的思路和方法。未来，华大生命科学研究院将继续利用多组学技术深入探索蚂蚁社会的奥秘，期待在此领域迎来更多突破性发现。