摘要：蒙彼利埃大学进化生物学家乔纳森·罗米吉耶领导的研究团队在《自然》杂志发表了一项颠覆性发现，证实伊比利亚收割蚁成为动物界已知第一个能够克隆其他物种成员的生物。这种南欧常见的蚂蚁不仅能够产生自己物种的后代，还能产生远亲物种Messor structor雄性的完美克

信息来源：https://www.livescience.com/animals/ants/almost-like-science-fiction-european-ant-is-the-first-known-animal-to-clone-members-of-another-species

蒙彼利埃大学进化生物学家乔纳森·罗米吉耶领导的研究团队在《自然》杂志发表了一项颠覆性发现，证实伊比利亚收割蚁成为动物界已知第一个能够克隆其他物种成员的生物。这种南欧常见的蚂蚁不仅能够产生自己物种的后代，还能产生远亲物种Messor structor雄性的完美克隆体，这一现象彻底挑战了生物学家对物种界限和生殖机制的传统认知。研究人员在69个不同地区都发现了这种现象，排除了偶然事件的可能性。罗米吉耶坦言，这一发现"几乎像科幻小说"，迫使科学界重新审视我们对生殖生物学和物种演化的基本理解。这种跨物种克隆能力的发现不仅揭示了自然界生殖策略的复杂性，更为研究克隆技术和物种保护提供了全新的生物学模板。

这一发现源于研究团队对一个看似矛盾现象的深入调查。伊比利亚收割蚁的生存策略本身就足够奇特：它们的工蚁全部是杂交种，蚁后必须与远亲物种Messor structor的雄性交配才能维持蚁群正常运作。然而，研究人员在野外调查中发现了一个令人困惑的现象——许多伊比利亚收割蚁种群附近根本找不到Messor structor蚁群的踪迹。

起初，科学家们怀疑这是抽样误差或调查不充分造成的。"这是非常非常不正常的。我的意思是，这有点悖论，"罗米吉耶解释道。按照已知的生物学原理，没有Messor structor雄性的地区不应该存在功能正常的伊比利亚收割蚁群落。然而，随着调查范围的扩大，研究团队在69个不同区域都发现了这种"不可能"的情况，迫使他们面对一个前所未有的生物学谜题。

"我们必须面对事实，并试图看看伊比利亚种群内是否有特别之处，"罗米吉耶说。这种科学精神最终导致了动物学史上最令人震惊的发现之一。通过精密的遗传分析和显微观察，研究团队发现伊比利亚收割蚁蚁后能够产下含有雄性Messor structor蚂蚁的卵。更令人惊奇的是，这些跨物种产生的雄性蚂蚁在遗传上与真正的Messor structor雄性完全一致，是名副其实的克隆体。

颠覆传统生殖理论的生物学机制

同一个伊比利亚收割蚁 （Messor ibericus） 女王产生了多毛的雄性 Messor ibericus（左）和无毛的雄性 Messor structor（右），尽管它们是远亲物种的成员。（图片来源：Jonathan Romiguier、Yannick Juvé 和 Laurent Soldati）

真社会性昆虫的生殖系统通常遵循严格的生物学规律。蚂蚁蚁群形成高度组织化的超级有机体，主要由不育雌性工蚁和少数具备生殖能力的蚁后组成。雄性蚂蚁在这个体系中扮演相对简单的角色：它们的唯一使命是在交配飞行期间使蚁后受精，随后很快死亡。

蚁后通常一生只交配一次，但这次交配的重要性不言而喻。蚁后会将这次交配获得的精子储存在专门的器官中，并在整个生命周期内利用这些精子储备为新卵受精。传统理论认为，这种受精过程应该严格遵循种内生殖的原则，产生三种可能的后代：新蚁后、工蚁或雄性蚂蚁。

然而，伊比利亚收割蚁的情况完全打破了这一规律。当它们与同种雄性交配时，只能产生新的蚁后，而无法产生维持蚁群运作所必需的工蚁。这种现象被认为是"自私蜂王基因"作用的结果——雄性伊比利亚收割蚁的DNA通过促使幼虫发育成可生育的蚁后而非不育工蚁，确保自身基因的代代传承。这种基因被形象地称为"皇家骗子"。

正是这种独特的基因机制迫使伊比利亚收割蚁必须寻求跨物种交配来产生工蚁。但在缺乏Messor structor雄性的地区，它们是如何解决这一生存难题的呢？答案就是跨物种克隆——一种此前在动物界从未观察到的现象。

科学发现过程中的认知转变

这两种蚂蚁具有相同的线粒体 DNA，但核 DNA 不同。（图片来源：Jonathan Romiguier、Yannick Juvé 和 Laurent Soldati）

这项研究的发现过程本身就是现代科学方法论的经典案例。面对与既有理论相矛盾的观察结果，研究团队没有选择忽视或合理化这些"异常"现象，而是坚持进行更深入的调查。罗米吉耶坦承，在研究初期，跨物种克隆的想法"在团队中有点像一个笑话"，但随着越来越多证据的accumulation，这个"笑话"逐渐变成了严肃的科学假设。

现代分子生物学技术为验证这一惊人假设提供了强有力的工具。通过DNA测序、基因标记分析和细胞学观察，研究人员能够精确确定这些雄性蚂蚁的遗传身份。结果显示，伊比利亚收割蚁蚁后产生的Messor structor雄性在遗传上与野生Messor structor种群中的个体完全一致，排除了任何杂交或基因重组的可能性。

这种跨物种克隆机制的具体生物学过程仍然是研究的焦点。科学家推测，伊比利亚收割蚁可能保留了Messor structor的完整基因组信息，并能够在特定条件下激活这些"外来"基因序列。这种能力可能涉及复杂的表观遗传调控机制，使得同一个蚁后能够根据需要"切换"不同的基因表达程序。

从进化生物学的角度看，这种跨物种克隆能力的进化起源和维持机制提出了全新的理论挑战。传统的物种概念主要基于生殖隔离——同种个体能够成功繁殖，而不同种之间存在生殖障碍。伊比利亚收割蚂的发现表明，在某些情况下，物种间的界限可能比我们想象的更加模糊和可渗透。

这一发现还引发了对其他生物类群中类似现象的重新审视。研究人员开始怀疑，跨物种克隆可能在自然界中比我们认识的更加普遍，只是由于技术限制和观察偏差而长期被忽视。随着基因组学技术的进步和研究方法的完善，更多类似的案例可能会被发现。

科学意义与未来应用前景

这项发现对多个科学领域都具有深远影响。在基础生物学层面，它迫使科学家重新审视物种形成、基因流动和生殖隔离等核心概念。传统的物种界定标准可能需要修订，以容纳这种前所未见的生物学现象。

在应用科学方面，跨物种克隆机制的深入研究可能为人工生殖技术、物种保护和生物技术开发提供新的思路。如果科学家能够理解并掌握这种自然克隆过程的分子机制，或许能够开发出更先进的克隆技术，甚至为濒危物种保护提供革命性的解决方案。

这种发现也突出了生物多样性保护的复杂性。伊比利亚收割蚂的生存策略表明，物种间的相互依赖关系可能比我们认识的更加复杂和微妙。在制定保护策略时，必须考虑这种隐藏的生态关联，避免因忽视关键物种相互作用而导致保护失败。

从更广阔的科学哲学角度看，这一发现再次证明了自然界的无限创造力和科学探索的重要性。正如罗米吉耶所说，这种现象"几乎像科幻小说"，但它确实存在于我们身边的自然世界中。这提醒科学家保持开放心态，勇于挑战既有理论，并准备接受自然界可能呈现的任何惊喜。

随着研究的深入，科学家们期待揭示更多关于这种跨物种克隆机制的细节，包括其进化起源、调控机制和生态意义。这不仅将丰富我们对生命过程的理解，也可能为解决人类面临的各种生物学和医学挑战提供新的启发。

来源：人工智能学家