"远道而来与桥头堡效应:小火蚁入侵南欧的复合路径与克隆繁殖适应性研究"

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Diversity and Distributions 4.2

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  这篇研究通过线粒体DNA(COI)和微卫星标记(12个位点)揭示了小火蚁(Wasmannia auropunctata)入侵南欧的双重机制:既有来自阿根廷原生地的长距离扩散(西班牙种群),也存在以以色列为桥头堡(bridgehead)的次级传播(塞浦路斯/法国种群)。研究首次证实欧洲入侵种群均保留克隆繁殖系统(thelytokous parthenogenesis与androgenesis并存),其工蚁杂合度(How达0.81-0.87)显著高于原生种群,印证了"人为诱导入侵适应"(AIAI)假说。

  

小火蚁入侵南欧的双重路径与遗传奥秘

4.1 欧洲入侵历史的复杂性
遗传分析揭示了截然不同的传播路径:塞浦路斯和法国种群与以色列入侵群体具有完全相同的线粒体单倍型(H7)和微卫星基因型,溯源至阿根廷布宜诺斯艾利斯省的Las Tejas地区。这种基因指纹的高度一致性,结合法国苗圃与以色列的植物贸易记录,证实了以色列作为桥头堡的次级传播作用。而西班牙三个地点的种群则携带独特的单倍型(H4),与阿根廷东北部三个相距300-500公里的地点(Puerto Ocampo、Chajarí和San Ignacio)完全匹配,表明这是独立的长距离直接入侵事件。

4.2 生态位预适应与克隆繁殖优势
所有欧洲入侵种群均表现出典型的克隆繁殖系统:蚁后通过孤雌生殖(thelytoky)产生克隆后代,雄蚁通过雌控的产雄克隆(androgenesis)繁殖,而工蚁则保持有性生殖。这种机制在人为干扰环境中具有显著优势:

  • 工蚁杂合度(How)高达0.87,显著高于原生种群(p<0.035)
  • 雌雄基因库分离产生超显性效应,增强了对地中海气候的适应性
  • 溯源种群均来自阿根廷温带区域(年均温15-18°C),与以色列种群类似,符合生态位保守性原则

4.3 管理启示与演化陷阱
当前法国和西班牙的入侵范围仍局限(<5公顷),存在根除窗口期。但塞浦路斯种群已广泛扩散,需转向防控策略。值得注意的是:

  • 克隆种群间存在生殖隔离,排除了基因混合导致适应性提升的风险
  • 检测到罕见的性繁殖事件(西班牙种群3例),可能导致长期遗传负荷积累
  • 新喀里多尼亚20年的入侵历史显示,这种遗传衰退可能最终限制种群扩张

该研究为入侵生物学提供了经典案例:全球贸易网络中的"桥头堡效应"与生物自身繁殖策略的交互作用,共同塑造了入侵格局。研究强调了对原生地预适应种群和次级传播枢纽的双重监测必要性,并为欧盟制定小火蚁管理政策提供了分子层面的科学依据。

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