基因決定螞蟻是稱職“植物保鏢”

　　盡管你可能不認可螞蟻是令人生畏的保鏢，但不能否認，螞蟻在保護植物免受敵人攻擊方面做了很多讓人們印象深刻的工作。現在，加大拿多倫多大學的科學家們已經確認，到底是什么決定了螞蟻比其他保鏢更稱職。本文威正翔禹/締一生物為您分析基因決定螞蟻是稱職“植物保鏢”。

　　科研人員對亞馬遜熱帶雨林位于秘魯境內的植物Cordia nodosa和亞馬遜螞蟻之間的關系進行了研究。他們發現，螞蟻表達兩種基因的水平顯著影響了它們如何給宿主提供保護。

　　螞蟻和植物的關系是自然界互利共生現象的一個例子，即兩個看似不同的物種以相互作用的方式使雙方都受惠。互利共生的兩個常見案例是授粉和傳播種子，它們都涉及植物通過給動物提供食物獎勵，吸引對方來執行重要任務。當然，互利共生的表達方式會因不同動植物而不同。

　　“大約400種熱帶植物進化出被稱為蟲菌穴的特殊結構，用來收容蟻群以捍衛自身，主要針對的敵人是植食性昆蟲。”多倫多大學生態與進化生物學系副教授Megan Frederickson表示，她也是這項研究論文的主要作者。

　　因為熱帶雨林中有很多這樣的樹棲螞蟻，整個熱帶樹木常被螞蟻完全覆蓋。Frederickson認為，蟲菌穴給了螞蟻一個個進化來的家，可能是因為它們能讓植食性昆蟲遠離自己。

　　“我們研究的這種植物會被蚱蜢、甲蟲、毛毛蟲等攻擊，雖然昆蟲很小，但對樹木造成了很大的破壞。”Frederickson說，由于螞蟻吃了很多昆蟲和其他節肢動物，也就減少了這些植物敵人在樹上的密度。

　　科研人員把注意力集中在這種亞馬遜螞蟻調節覓食行為的兩個基因上，動物覓食行為往往決定著它的植物伙伴能受益多少。

　　他們在秘魯亞馬遜熱帶雨林工作時，給一些蟻群施用了一種能增加基因產物活性的化學物質，并觀察其是如何改變螞蟻行為的。之后再收集螞蟻，帶回多倫多進行分子分析。

　　“我們發現，當我們激活螞蟻這兩個基因產物時，更多的工蟻被招募來攻擊植食性昆蟲，結果減少了對樹木的破壞。”Frederickson表示，“工蟻的基因表達也與蟻群是否發現蚱蜢、樹葉損失多少有關。”

　　以前，人們對于使螞蟻成為比其他動物更稱職的“植物保鏢”的基因、分子機制都知之甚少。此項研究的結果表明了螞蟻保護植物這一互利共生中的分子基礎。Frederickson表示，這項研究有一天或許能幫助我們進一步了解，什么使某些動物在授粉、傳播種子等其他互利共生關系中比其他動物表現更好。

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