基因決定螞蟻是稱職“植物保鏢”

　　盡管你可能不認可螞蟻是令人生畏的保鏢，但不能否認，螞蟻在保護植物免受敵人攻擊方面做了很多讓人們印象深刻的工作。現(xiàn)在，加大拿多倫多大學的科學家們已經(jīng)確認，到底是什么決定了螞蟻比其他保鏢更稱職。

　　科研人員對亞馬遜熱帶雨林位于秘魯境內(nèi)的植物Cordianodosa和亞馬遜螞蟻之間的關(guān)系進行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，螞蟻表達兩種基因的水平顯著影響了它們?nèi)绾谓o宿主提供保護。

　　螞蟻和植物的關(guān)系是自然界互利共生現(xiàn)象的一個例子，即兩個看似不同的物種以相互作用的方式使雙方都受惠?；ダ采膬蓚€常見案例是授粉和傳播種子，它們都涉及植物通過給動物提供食物獎勵，吸引對方來執(zhí)行重要任務(wù)。當然，互利共生的表達方式會因不同動植物而不同。

　　“大約400種熱帶植物進化出被稱為蟲菌穴的特殊結(jié)構(gòu)，用來收容蟻群以捍衛(wèi)自身，主要針對的敵人是植食性昆蟲。”多倫多大學生態(tài)與進化生物學系副教授MeganFrederickson表示，她也是這項研究論文的主要作者。

　　因為熱帶雨林中有很多這樣的樹棲螞蟻，整個熱帶樹木常被螞蟻完全覆蓋。Frederickson認為，蟲菌穴給了螞蟻一個個進化來的家，可能是因為它們能讓植食性昆蟲遠離自己。

　　“我們研究的這種植物會被蚱蜢、甲蟲、毛毛蟲等攻擊，雖然昆蟲很小，但對樹木造成了很大的破壞。”Frederickson說，由于螞蟻吃了很多昆蟲和其他節(jié)肢動物，也就減少了這些植物敵人在樹上的密度。

　　科研人員把注意力集中在這種亞馬遜螞蟻調(diào)節(jié)覓食行為的兩個基因上，動物覓食行為往往決定著它的植物伙伴能受益多少。

　　他們在秘魯亞馬遜熱帶雨林工作時，給一些蟻群施用了一種能增加基因產(chǎn)物活性的化學物質(zhì)，并觀察其是如何改變螞蟻行為的。之后再收集螞蟻，帶回多倫多進行分子分析。

　　“我們發(fā)現(xiàn)，當我們激活螞蟻這兩個基因產(chǎn)物時，更多的工蟻被招募來攻擊植食性昆蟲，結(jié)果減少了對樹木的破壞。”Frederickson表示，“工蟻的基因表達也與蟻群是否發(fā)現(xiàn)蚱蜢、樹葉損失多少有關(guān)。”

　　以前，人們對于使螞蟻成為比其他動物更稱職的“植物保鏢”的基因、分子機制都知之甚少。此項研究的結(jié)果表明了螞蟻保護植物這一互利共生中的分子基礎(chǔ)。Frederickson表示，這項研究有一天或許能幫助我們進一步了解，什么使某些動物在授粉、傳播種子等其他互利共生關(guān)系中比其他動物表現(xiàn)更好。