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揭示了蚂蚁雄兵这种演变可以反过来去研究

Turtle ant soldiers and their varied head shapes

龟蚂蚁捍卫自己的巢穴的入口,精心制作的铠甲:他们的头。

龟蚁兵看起来像实际生活的生物直出日本动漫电影。这些树居昆虫天窗来回运动有光泽,adorably超大的头,他们用它来阻止他们的入口巢生活的本质充当门。

形头不都一样:一些士兵有那些像完全密封井盖和隧道入口。他们有其他方头,它们组装成多成员封锁让人想起了斯巴达军队的重叠盾牌。在头部形状ESTA多种揭示不仅仅是另一种性质的离奇古怪的:它可以在物种还如何演变,以填补生态位照亮一盏灯。而这种演变,新的研究发表在 科学的美国国家科学院院刊 显示,并不总是单向的走向日益专业化。偶尔,它可以采取一个物种回一个更通才阶段。

“通常情况下,你可能会认为这11种专业,这是深陷在非常窄众,说:” 丹尼尔Kronauer,社会进化和行为的洛克菲勒的实验室主任。 “但是,蚂蚁是一个非常有活力的进化轨迹的有趣的龟的情况下,有很多来回。”

在进化过程中取得了比赛

就像生活在殖民地许多其它社会性昆虫,蚂蚁龟专门为不同的功能,不断发展适合自己的工作往往夸大功能。对于战士,这个过程导致了大头那有各种形状。

“还有的最小和最大龟兵蚁头之间高达四倍的差别,说:” 斯科特·鲍威尔在乔治·华盛顿大学的生物学家和新研究的主要作者。 “为了帮助人们想像一下,我经常说,最小的品种是能够舒适地坐在种类最多的头。”

龟蚂蚁士兵的头部形状和大小是由隧道的类型决定占用的品种问题。蚂蚁不挖隧道本身,而是转移到那些钻木甲虫被发掘。而且由于手我向下隧道可能过大或过小,Kronauer说,蚂蚁能够快速多样化占领它。

龟蚂蚁头和隧道之间的关系,因此可以提供一个独特的清晰洞察自然选择。研究人员可以比较轻松地特质头围,与生态功能,它的进化适应:巢入口的大小。作为Kronauer说,“这是一个1:1匹配上完全一样的规模。”

一个动态的过程

检查各种头部形状的进化旅程,分组基于留着一个方形无论是士兵,圆顶,光盘或碟形头的89种龟研究蚂蚁。它们还包括一组龟蚂蚁没有士兵。他们然后检查使用群体之间的这些物种的遗传信息,这是他们以前所收集的进化关系。

如果进化是一个单向路径,第一龟蚂蚁这似乎大约45万年前,应该有缺兵干脆,再演进走向逐渐专业化,首先是通才,方头兵,一路那些highly-量身定制的盘头。

但新的分析表明,情况并非如此ESTA。相反,历史最悠久的共同祖先就可以追查可能的研究人员有一个方头。这接着形成一个祖先品种范围,从那些在没有士兵在所有其他不同层次的专业化。在某些情况下,逆转方向更专业种类随着时间的推移,演变成更多面手的后脑勺形状。

这一发现显示是多么令人惊讶的漂亮水嫩自然可以在安装生物中他们占据了环境背景下的形状,鲍威尔说。

“这种演变的空间与卫生组织是比以前想象的大了不少打,” Kronauer补充道。

丹尼尔Kronauer

丹尼尔Kronauer
斯坦利秒。和悉尼河舒曼副教授
社会进化与行为实验室


相关出版物

科学的美国国家科学院院刊
性状进化是可逆的,可重复的,并在蚂蚁龟战士种姓分离
斯科特·鲍威尔,绍纳湖价格和丹尼尔·J·。温度。 Kronauer



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