中国科学院昆明动物研究所的最新研究，通过基因组分析揭示了蚂蚁工蚁放弃繁殖、照顾蚁后和后代的行为机制。研究发现，970个稳定存在的基因簇形成了精密调控网络，导致工蚁和蚁后在基因表达上存在差异，例如卵黄原蛋白基因在蚁后高表达而在工蚁低表达，从而塑造了生殖分工。保幼激素、胰岛素和MAPK等信号通路受到自然选择，MAPK通路尤其能抑制工蚁生殖器官发育。这种分工模式使得蚂蚁类得以爆发式发展，工蚁专注劳动，提升了群体生存效率和基因传递概率，是“旧基因新功能”的智慧演化策略，展现了自然选择塑造复杂社会结构的力量。

🐜 基因调控是蚂蚁社会性的关键：研究发现，蚂蚁社会性演化与基因组中970个稳定存在的基因簇密切相关，这些基因簇构成了一个精密调控网络，在工蚁和蚁后之间实现差异化基因表达，这是塑造生殖分工模式的基础。

🥚 卵黄原蛋白基因差异表达塑造生殖分工：例如，卵黄原蛋白基因在蚁后发育中表达量显著升高，而在工蚁中则大大降低，这种基因表达的差异直接导致了工蚁生殖能力的丧失，使其转而承担照顾后代的职责。

🧠 信号通路协同调控品级分化：保幼激素、胰岛素和MAPK等信号通路在蚂蚁的品级分化中扮演核心角色。特别是MAPK通路，它能够有效抑制工蚁生殖器官的发育，促使其将能量投入到觅食、筑巢等社会性劳动中。

📈 正蚁类演化印证分工优势：占现存物种90%以上的正蚁类，其工蚁生殖器官退化更为彻底，蚁后与工蚁体型差异明显，巢穴规模更大。基因分析显示，参与生殖力、脂质代谢和大脑发育的基因在该类群中受到正向选择，进一步强化了社会协作，提升了群体生存效率。

💡 工蚁牺牲是适应性演化策略：工蚁放弃个体繁殖权并非被动，而是基因调控下的适应性演化。通过牺牲个体繁殖，换取整个蚁群的资源优化配置和生存优势，从而提高同类基因整体传递的概率，是自然选择塑造复杂社会结构的神奇力量。

快科技7月26日消息，在蚂蚁社会中，工蚁放弃自身繁殖权、全心照料蚁后和同类后代的行为，一直是生物学界的未解之谜。

中国科学院昆明动物研究所的最新研究，通过基因组分析和演化生物学研究，揭示了这一奇特社会行为背后的基因调控机制。

研究发现，蚂蚁从独居昆虫演化出复杂社会性的关键，在于基因组中970个稳定存在的基因簇。这些基因簇形成精密调控网络，在工蚁和蚁后间呈现差异化表达。

例如，两个相邻的卵黄原蛋白基因在蚁后发育中高表达，而在工蚁体内表达量显著降低，这种基因表达差异直接塑造了生殖分工模式。

蚂蚁的系统发育关系及重要社会性状自然选择热点

调控网络中的信号通路扮演着核心角色。保幼激素、胰岛素和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等通路受到强烈自然选择，通过协同调控个体发育进程，决定蚂蚁的品级分化。其中MAPK通路能抑制工蚁生殖器官发育，使其丧失繁殖能力，转而发展出觅食、筑巢等劳动技能。

从演化视角看，正蚁类的爆发式发展印证了这种分工的优势。这类蚂蚁占现存物种的90%以上，其工蚁生殖器官退化更彻底，蚁后与工蚁体型差异显著，巢穴规模更大。

基因分析显示，正蚁类中参与生殖力、脂质代谢和大脑发育的基因受到正向选择，通过强化社会协作提升了群体生存效率。

这种“旧基因新功能”的演化策略极具智慧。工蚁放弃繁殖并非被动行为，而是基因调控下的适应性演化：通过牺牲个体繁殖权，换取整个蚁群的资源优化配置和生存优势。群体中大量工蚁专注劳动，能更高效地获取食物、防御外敌，反而提升了同类基因传递的整体概率。

这一发现为理解社会性生物的协作机制提供了关键线索，展现了自然选择塑造复杂社会结构的神奇力量。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.030