蚂蚁多后制蚁后数量的系统发育演化及其与气候分布关系的全球比较研究

《Communications Biology》：Evolutionary transitions in social organization and the relationship between climate and queen number in ant societies

　　

摘要

在大约四分之一的蚂蚁物种中，同一个巢内有多只蚁后繁殖（"多后制"），这降低了亲缘关系，并可能在巢内成员之间引发进化冲突。在多个物种中，多后制在更高海拔/纬度地区更为常见，这表明寒冷气候有利于多只蚁后共存。我们通过系统发育分析比较了263种蚂蚁物种，并建模了不同社会结构之间的进化路径。蚁后数量在系统发育上具有变异性，单后物种和多后物种之间存在双向转变，且经由社会多态性物种（同时包含两种巢类型）进行过渡。与我们的预测相反，多后制在更高纬度或海拔地区并不更常见。社会多态性物种倾向于出现在全年降水更加均匀的环境中，且蚁后数量向热带地区增多。我们讨论了多后制在温暖气候中为何可能受到青睐，原因包括更快的巢群生长速度所具有的竞争优势以及更高的遗传多样性。我们还呼吁在热带地区开展更多研究，因为大多数研究是在北半球进行的。