白蚁品级分化遗传机制被揭示

来源：光明日报

本报广州2月1日电（记者雷爱侠、吴春燕）

日前，华南师范大学生命科学学院昆虫科学与技术研究所李胜教授团队联合中国科学院分子植物科学卓越创新中心詹帅团队等，在国际学术期刊《科学》发表成果——团队聚焦蜚蠊目中具有双亲抚育的木食性蟑螂和具有同胞利他行为的白蚁，发现营养特化驱动了不同社会性行为策略的产生，并阐明了白蚁品级分化的遗传机制，为理解昆虫社会性行为的形成机制提供了一个崭新的框架。

多年来，李胜团队深耕蜚蠊目昆虫的研究，其中一个关键的学术发现，成为开启此次研究的契机——美洲大蠊与白蚁的亲缘关系，比与大家熟知的德国小蠊还要更近。白蚁的演化本身也具备不可替代的独特性。“昆虫社会性的核心是生殖分工与利他行为，白蚁的演化恰好与杂食性到木食性的转变同步发生，这在自然界中是独一无二的。”李胜解释道。

研究团队在实验中设置了“多只工蚁照料”和“少数工蚁照料”的对比组。实验结果显示：白蚁幼蚁的发育和品级分化，完全由工蚁的抚育强度决定——抚育过多会导致保幼激素累积，抑制卵巢和翅芽发育，最终成为不育的“工蚁”；而抚育适度时，幼蚁才有可能发育为生殖蚁。这一结果最终验证了白蚁“抚育行为—激素调控—品级分化”的发育链条，揭示了社会性演化的驱动因素，为解释社会性昆虫的分工现象提供了核心证据。

该研究提出的“营养—信号通路协同演化”模型，不仅解释了白蚁这一“超个体”社群如何实现稳态运行，更为学界理解包括其他昆虫，乃至哺乳动物在内的社会性演化普遍规律，提供了一个强大的全新理论框架。这项研究标志着社会生物学进入一个可在明确生态背景下追溯与解析基因演化机制的新阶段。

中国工程院院士吴孔明认为，这项工作是动物社会性演化研究领域的一项里程碑式成果，首次将生态适应（营养缺乏的朽木环境）、遗传变异（基因组收缩与关键基因功能演化）和发育可塑性（信号通路基因表达的重组）三者系统性地整合在一起，为“环境—基因—表型”的协同演化提供了一个完整的案例。