综述:蚂蚁入侵的微生物、遗传及城市化驱动因素

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Current Opinion in Insect Science 4.8

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  (编辑推荐)本综述系统阐释了蚂蚁入侵成功的多维度机制:从经典社会生物学特征(如多雌制polygyny、群体出芽budding)到新兴驱动因素——微生物互作(如沃尔巴克氏体Wolbachia的共生作用)、遗传策略(双重克隆性double clonality)、城市化选择压力(符合AIAI假说),揭示了人类活动如何无意中塑造入侵物种的适应性进化。

  

引言

非本地物种入侵对生态环境和人类社会构成严峻挑战,其中蚂蚁堪称全球最具破坏力的入侵者之一。传统研究认为多雌制、群体出芽繁殖和超殖民性等社会生物学特征是关键成功因素,但最新证据表明微生物互作、遗传适应和城市化选择等机制共同塑造了其入侵动态。

入侵蚂蚁的共性特征

成功入侵的蚂蚁往往具备一系列趋同特征:依赖多雌制提高繁殖力、通过群体出芽实现快速扩散、形成超殖民体系消除种内竞争。这些特性使它们能高效利用人为干扰环境,如阿根廷蚁(Linepithema humile)在全球建立单一巨型超殖民体。

微生物驱动:从敌害释放到共生互惠

敌害释放假说(ERH)在蚂蚁入侵中表现显著——引入种群常丢失原生境病原体,如沃尔巴克氏体感染率降低。但有趣的是,某些沃尔巴克氏体菌株可能转为互利关系,通过调控宿主生殖(细胞质不亲和)或增强营养供给促进种群扩张。

遗传策略破解奠基者效应瓶颈

少量个体建立的入侵种群面临遗传多样性匮乏的困境,但蚂蚁演化出双重克隆性(工蚁与雄蚁分别克隆繁殖)、性拮抗选择和近交耐受等机制。桥头堡效应进一步推动全球扩散:初始入侵地成为次级扩散的"跳板",促进不同谱系基因混合。

城市化:人诱导的入侵实验室

臭家蚁(Tapinoma sessile)的案例生动展示城市如何成为进化试验场——其城市种群多次独立演化出适应性状(如耐热性、杂食性),符合人诱导入侵适应(AIAI)假说。混凝土丛林的选择压力可能预先筛选出适合全球入侵的特质。

结论

高通量测序技术正揭示蚂蚁入侵的分子基础,而城市化进程持续创造新型选择压力。未来需整合多组学手段解析沃尔巴克氏体等微生物的功能、追踪桥头堡效应动态,这对制定入侵物种管理策略具有重要启示。

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