就在不久前,我国的科学家们在白蚁社会性演化研究这块地里挖出了一块“金砖”。这个团队把华南师范大学生命科学学院的李胜教授跟中国科学院分子植物科学卓越创新中心的詹帅研究员给凑到了一块儿,他们联手在国际顶级期刊《科学》上发表了一篇大论文,把蜚蠊目昆虫社会性行为的来龙去脉给系统地捋清了。这活儿以前主要是给膜翅目昆虫(比如蚂蚁、蜜蜂)看的,可大家忘了一个老祖宗:早在大约1.5亿年前,蜚蠊目中的白蚁就已经悄悄独立演化出高度复杂的社会性行为了,时间更早、路子更野,偏偏一直没人正眼瞧它。 这两个团队脑洞大开,挑了个跟父母一起带娃的木食性蟑螂跟高级别白蚁进行对比。结果发现,这帮虫子之所以变得越来越社会,跟它们的口味变化有很大关系。原先的杂食型转变成专吃木头的那种营养特化过程,简直就是驱动社会性行为的一把“火”。因为木头那玩意儿不好消化、又没营养,虫子们被逼无奈发展出一套共生微生物系统和集体协作的进食策略。这种为了填饱肚子而做出的适应性进化,最终把个体在群体里给分化了开来:有的专门负责生娃,有的负责干活和带孩子,这样一来就成了一个高效协作的“超级个体”社群。 为了搞清楚基因是怎么变的,团队还做了高通量基因组测序。他们发现了个特别有意思的事儿:跟消化、交流还有发育调控相关的基因家族在社会性白蚁里突然膨胀了不少,还开始特异性表达。尤其是保幼激素信号通路和胰岛素通路这些关键网络发生了变化,直接决定了白蚁品级分化是怎么变得灵活多样的。这就好比给了一把钥匙,解开了为什么同一个基因组能长出长相功能完全不同的个体这个大谜团。 中国工程院院士、农业昆虫学家吴孔明也对这事儿很看好。他觉得这个研究提出的模型简直是颠覆性的突破。模型不仅把白蚁社群里“分工-协作”是怎么保持稳定运行的生物学基础讲透了,更把营养生态位转变怎么驱动社会性演化的规律给揭示了出来。这规律不光能帮我们看懂别的昆虫是咋变的,甚至还能帮我们琢磨琢磨哺乳动物的社会行为起源,给跨类群的社会学研究搭了个能验证的台子。 这项成果意味着咱们国家在进化生物学和社会昆虫学这交叉领域已经摸到国际最前沿了。咱们不仅把白蚁这个古老社会性昆虫的组织密码给破了,还从生态跟遗传互相影响的新角度,为研究社会性演化这一生命科学的大问题提供了中国自己的系统方案。这种基础研究的突破,不光能帮咱们弄明白生物协作是咋演化的,还能给未来搞人工智能群体协作算法的仿生设计提供重要的参考。这充分说明了咱们国家在搞重大基础科学研究这块儿有创新的活力和前沿的贡献。