强化一种根深蒂固的共生关系的特异性

《Current Biology》：Enforced specificity of an entrenched symbiosis

共生关系特异性源于宿主适应与生态限制，小甲虫通过识别蚂蚁信息素入侵巢穴，但宿主特异性由生理限制和负 fitness 互动主导而非感官偏好。

　　

亮点

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这种喜欢与蚂蚁共生的巡虫甲通过感知蚂蚁的信息素来寻找并潜入蚁巢

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这种甲虫在自然界中与一种特定的蚂蚁物种共同生活，但也能接受其他多种蚂蚁作为宿主

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其选择性并非源于神经系统的偏好，而是受到更换宿主的限制

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这种严格的选择性可能是后生动物中根深蒂固的共生生活方式的典型特征

总结

后生动物包含众多依赖特定宿主的共生生物和生态特化物种。这些共生关系的维持和稳定性通常被认为依赖于对宿主释放的信号的感觉适应，这一观点得到了针对宿主特异性模型中神经功能研究的支持。我们通过实验重建了这种严格共生的巡虫甲与其天然宿主蚂蚁之间的复杂社会关系，从而探究了其感觉机制。研究发现，蚂蚁的表皮烃类物质（用于识别同伴的信息素）能够引发甲虫的宿主识别行为，并促使甲虫模仿蚂蚁的行为进行梳理，使其能够以寄生者的身份潜入蚁巢。此外，甲虫还能追踪蚂蚁留下的信息素痕迹，从而在不同蚁群之间迁移。然而，这种甲虫也能与进化距离高达约9500万年的非宿主蚂蚁建立共生关系，并能够融入它们的蚁群，且对天然宿主与非宿主蚂蚁之间几乎没有感觉上的偏好差异。基于代理的建模表明，甲虫的这种选择性并非源于感觉系统的调节，而是受到迁移生理限制以及与替代宿主之间负面适应性的影响，这些因素迫使原本具有广泛适应性的甲虫只能选择其天然宿主。通过使用活体昆虫对这一模型进行验证，我们证实了这种选择性是由这些限制因素所决定的。我们的研究结果表明，根深蒂固的共生关系可以避免对宿主进行精确分类的需求，其选择性实际上是由外部因素驱动的。偶然性与替代宿主之间的兼容性可能促进了宿主间的转换，这解释了这类生物的多样化和长期生存成功。

图形摘要