综述:白蚁社会中的合作与冲突

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Current Opinion in Insect Science 5.8

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  这篇综述深入探讨了白蚁(termites)作为二倍体真社会性(eusociality)昆虫的独特进化路径,系统分析了其群体内冲突的理论基础(如非单配制non-monogamy、继承权争夺inheritance conflict)及实证研究,特别强调了工蚁生殖潜能(workers' reproductive potential)从全能性(totipotent)到不育性(sterile)的梯度如何影响冲突模式,为理解社会性昆虫的进化博弈提供了新视角。

  

引言

白蚁作为独立于膜翅目(Hymenoptera)进化出真社会性(eusociality)的蜚蠊目昆虫,其二倍体(diploid)特性导致群体内冲突模式与蚂蚁、蜜蜂等存在显著差异。基于汉密尔顿法则(Hamilton’s rule),白蚁的利他行为(altruism)可通过间接适合度(indirect fitness)解释,但群体成员非克隆关系仍可能引发冲突。单配制(monogamous)群体中,工蚁与后代的亲缘系数(r=0.5)等同于兄弟姐妹关系,理论上无生殖冲突;但非单配制(如多后制polygyny或群体融合colony fusion)和继承权争夺(如工蚁发育为补充生殖蚁neotenics)会打破平衡。

理论:白蚁冲突的成因

亲缘关系变异效应

  • 非单配制:多后制(常见于白蚁科Termitidae)或群体融合(常见于木栖性白蚁)会降低巢内平均亲缘度,增加方差,可能引发亲缘歧视(nepotism)。例如,干木白蚁Cryptotermes secundus
    野外25%群体存在融合现象。
  • 继承与近交:当工蚁通过发育为补充生殖蚁继承繁殖位时,近交(inbreeding)会提高亲缘度但加剧繁殖权竞争。例如,工蚁与自身后代亲缘度(roffspring
    =0.5)高于兄弟姐妹后代(rsiblings' offspring
    =0.25)。

工蚁生殖潜能梯度

从全能性(可发育为有翅生殖蚁或补充生殖蚁)、多能性(仅能成为补充生殖蚁)到不育性工蚁,直接适合度(direct fitness)重要性递减。木栖性白蚁(如Kalotermitidae)因食物资源集中,工蚁对发育路径控制力强;而觅食性白蚁(如Termitidae)工蚁发育更受群体调控。

权力:发育控制权

木栖白蚁工蚁可通过自我喂养抵抗社会控制,而觅食性白蚁早期若虫依赖群体喂养,权力(power)差异显著。工蚁不育性(sterility)的进化可视为冲突解决机制,通过剥夺工蚁繁殖权减少实际冲突。

实证研究

继承权冲突

  • 全能性系统C. secundus
    在孤儿群体中,仅高营养供给个体能成功成为新生殖蚁,低价值巢穴中更多工蚁选择发育为有翅蚁而非参与竞争。
  • 多能性系统Reticulitermes flavipes
    中补充生殖蚁通过撕咬竞争,败者被工蚁捕食,体现激烈 policing 行为。

亲缘歧视证据

食物充足时C. secundus
无亲缘偏好,但资源受限时工蚁对近亲的照料行为(如交哺trophallaxis)显著增加。相反,Nasutitermes corniger
(Termitidae)多后制群体中未检测到后蚁照料偏袒。

结论

白蚁社会冲突研究揭示工蚁生殖潜能与生态类型(木栖vs觅食)的强关联性,继承权争夺普遍存在而亲缘歧视罕见。未来需结合分子机制(如表观调控)与野外实验深化理解。

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