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原创:黄疯蚁两套DNA系统的非凡意义

 少林十三抓 2023-04-10 发布于江苏

       最近,德国科研人员称,雄性黄疯蚁是两种敌对细胞谱系的混合体。对于此种现象,其他生物属于两种发育系统的嵌合体,即发育事故,而黄疯蚁却是已知的将这种特性作为生命基本特征的动物。【见4月6日发表于《科学》】

       笔者以为,此种发现即将成为自然生物史上具有非凡的里程碑意义!

       意义之一,打破了地球生物遗传标记,从“唯一”走向“唯二”。

       众所周知,地球生物仅仅一套DNA系统,不论是人类还是地球上其它生物种群。但是,黄疯蚁打破了这一规则,从“唯一”成为了“唯二”。据考证,黄疯蚁是入侵物种,源起于非洲,原名“细足捷蚁”,后随着人类的脚步向世界各地传播,主要生活在热带亚热带的地区。对无脊椎动物甚至一些小型哺乳动物构成巨大的生存威胁。在澳洲圣诞岛,黄疯蚁猎杀了该地区大量的红蟹。而对于黄疯蚁的怪异特征,其基因组中遗传标记。雄性黄疯蚁似乎携带了两个版本的遗传标记。而其他雄性蚂蚁却只有一个。当然,在研究中,有的蚂蚁种类偶尔也会发现两个基因组拷贝,但这些雄性通常是不育的,此种被称为“二倍体”现象。近期,德国美茵茨大学进化生物学家Hugo Darras发文称,据观察,黄疯蚁的所有雄性都是二倍体,而此种二倍体确实不存在不育现象。

        意义之二,对于未来地球生物细胞学研究提供了前瞻性指导。

        Darras团队分析了来自东南亚黄疯蚁单细胞。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。而蚁后细胞中有两个W基因组拷贝。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:两个含有基因组的细胞核融合,就形成二倍体工蚁;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。对此,美国洛克菲勒大学生物学家丹尼尔兴奋的表示巨大的惊喜,他说:“就我们所知,这是一种无与伦比的生物学现象。”这种现象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。

         意义之三:对于控制蚂蚁类等灾难性扩大具有阻止与阻断作用。

        目前,澳大利亚詹姆斯·库克大学生态学家Lori Lach已经进行了预测,他说: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。

        为此,笔者大胆预测,随着人类对于黄疯蚁等具有两套DNA遗传细胞的深入研究,必将对地球乃至外星生物的遗传学具有巨大推动作用,一个崭新的未来生物遗传科研的蓝图很快展现我们面前!

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