这一发现最奇特的是，其雄性蚂蚁是二倍体，常见的蚂蚁全部都是单倍体，物理学家薛定谔曾经形象地称雄蜜蜂为行走的大号精子。一般雄性个体基因是来自蚁后的染色体，但这种疯蚂蚁雄性的基因来自精子，且来自两套精子形成的二倍体。

Crazy ants’ strange genomes are a biological first (nature.com)

黄色疯狂蚂蚁（黄疯蚁）的名字来源于它们在干扰后做出的 helter-skerter 动作。俗名被称为“黄疯蚁”的主要有两种蚂蚁，一个是细足捷蚁（Anoplolepis gracilipes），另一个是黄褐尼氏蚁（Nylanderia fulva）。但实际上在国外，细足捷蚁才真正被称为“黄疯蚁”（yellow crazy ant），黄褐尼氏蚁则是被称为“黄褐疯蚁”或“茶色疯蚁”（tawny crazy ant）。细足捷蚁最早在非洲被发现，随着人类的商业货物活动向全球扩散，称为一种危险的入侵生物，被 IUCN 收录为 100 种最具破坏力的生物之一。它们入侵城市和农业生态系统，能够造成被入侵地域灾难性的生态后果。它们可以迅速破坏当地的生物多样性并降低其生态承受能力。在中国它们已经分布于广东、广西、云南、福建、海南、台湾及香港、澳门地区，估计还有相当一部分省份和港口已经被波及。

这些入侵蚂蚁行为疯狂还有另一个原因：研究人员在一项研究中报告说，该物种的雄性是两个交战细胞谱系的混合物，这是一种非常少见的嵌合体。其他生物有时会形成这样的嵌合体，但这通常是发育事故，而黄色疯狂蚂蚁是第一个已知的正常嵌合体动物。这意味着，这种嵌合体特性也是一种生命形式。该研究2023年3月16日发表在《科学》杂志上。

“据我们所知，这是无与伦比的生物学现象，”纽约市洛克菲勒大学的生物学家丹尼尔·克罗瑙尔（Daniel Kronauer）说。

黄疯蚁（Anoplolepis gracilipes）是一种臭名昭著的入侵物种，主要分布在东南亚和大洋洲，威胁着无脊椎动物甚至一些小型哺乳动物。在爪哇以南的澳大利亚领土圣诞岛上，蚂蚁已经摧毁了该地区特有的红蟹种群。

这种蚂蚁奇怪的生物学特征的第一个线索来自对它们基因组中散布的遗传标记的研究。雄性疯蚂蚁似乎携带了许多遗传标记的两个版本。这是一个令人困惑的特征，因为在大多数蚂蚁物种中，雄性一般从未受精卵发育而来，因此只有一个基因组拷贝，且来自雌性的蚁后。一些蚂蚁物种偶尔会有具有两个基因组拷贝的“二倍体”雄性，但这些雄性通常是不育的。让人震惊的是，“这个物种中的所有雄性都是二倍体，这真的很奇怪，”德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的进化生物学家雨果·达拉斯说。

基因组拷贝

为了确定到底发生了什么，达拉斯和他的同事分析了在东南亚收集的黄色疯狂蚂蚁的单个细胞。这表明每个雄性细胞只包含一个版本的蚂蚁基因组。但是这个基因组在细胞之间是不同的。一些细胞在皇后中存在一个谱系，并由“R”染色体定义，而其他细胞携带不同基因组的单独拷贝，具有“W”染色体。

蚁后蚂蚁的细胞有两个W基因组拷贝，而不育的雌性工蚁在每个细胞中每个谱系都有一个拷贝。Darras的研究小组发现，雄性的嵌合在蚂蚁的种姓制度中起着至关重要的作用。

女王的所有卵子都携带一个R基因组拷贝。如果这个卵子被具有R基因组的精子细胞受精，蜂王就会发育。但是，如果卵子用W精子授精，则有两种可能的结果。如果两个含有基因组的细胞核融合，就会发育出二倍体工蚁。如果细胞核不融合，卵子发育成嵌合雄性，一些细胞携带R，另一些携带W基因组。

“这很棒，”新西兰惠灵顿UniVentures的应用生态学家莫妮卡·格鲁伯（Monica Gruber）说，她是该团队2013年的一项研究的合著者。这增加了男性嵌合症的可能性。“他们终于破解了让我在博士的大部分时间里夜不能寐的谜团。”

疯黄蚁的嵌合可能有助于物种逃避生态系统的能力，Kronauer说。皇后有专门的器官来储存来自多个男性的精子。这意味着储存R和W精子的孤独女王可以开始一个新的蚁群。澳大利亚凯恩斯詹姆斯库克大学的生态学家Lori Lach想知道研究人员是否可以利用他们古怪的生物学来防止小蚂蚁种群变成大蚂蚁。

但这一发现提出了与它回答的问题一样多的问题。目前尚不清楚为什么一些精子的细胞核无法与卵核融合，导致嵌合体雄性。W谱系细胞中的基因 - 在精子中过度代表 - 可能起作用，Durras说。“我们不知道的事情太多了。”

science.adf0419.pdf

Obligate chimerism in male yellow crazy ants | Science