地球上生活着超过1.5万种蚂蚁。
从地底深处到枯树树干,甚至每家每户的墙角缝隙,几乎每个角落都有它们的领地。这支庞大的昆虫帝国能占领世界,还要感谢6600万年前砸死恐龙的那颗小行星。
希克苏鲁伯小行星撞击地球后,扬起的尘埃遮天蔽日,生态系统大面积崩溃,统治陆地超过1.6亿年的恐龙走向灭绝。
旧霸主倒下,地表留出了大片空白的生存空间。小型哺乳动物和真菌借机疯长,蚂蚁的祖先也迎来了物种多样性的大爆发。
但光有空出来的地盘,还解释不了蚂蚁为什么能接连分化出这么多新物种。
来自德国、中国和丹麦的联合研究团队最近找到了答案。他们在《科学进展》(Science Advances)发表论文指出,蚂蚁爆发式演化的推手,是一群潜伏在它们体内、类似病毒的DNA片段,叫转座子(transposable elements),也就是俗称的“跳跃基因”。
长期以来,生物学家把转座子看作基因组里的“寄生虫”。
这些DNA片段能自我复制,还能在染色体上到处乱跳。它们在宿主基因组里随意插队,往往会破坏正常基因的功能,甚至可能和癌症、神经系统疾病有关,看上去对宿主毫无益处。
但在剧烈动荡的环境里,乱跳反而成了优势。
德国明斯特大学演化与生物多样性研究所分子演化生物学教授卢卡斯·施拉德(Lukas Schrader)带领团队,对比了来自12个现存亚科的163种蚂蚁基因组,还原出过去1亿年里跳跃基因的活动轨迹。
分析显示,就在小行星撞击后不久的古近纪早期,多个蚂蚁谱系体内的跳跃基因各自经历了好几轮独立的剧烈活跃期,时间恰好和物种数量的激增对得上。
它们在基因组里频繁剪切、复制、粘贴,充当了演化的加速搅拌机。跳跃基因的大规模活动,促成了气味受体和味觉受体的暴增,而这两类基因很关键。
蚂蚁几乎全靠化学信息生存。识别路线、寻找食物、辨认敌友,甚至整个蚁群的分工运转,都离不开触角和身体感应外界气味分子的能力。
受体基因大爆发,等于给蚂蚁装上了一整套全新的探测器。能分辨的气味和味道多了,不同分支的蚂蚁就能各自摸索出新的生存方式,开辟出互不干扰的生态空间。
跳跃基因带来的红利并没有停在远古。
研究团队发现,那些体内跳跃基因数量越多的蚂蚁谱系,到今天分化出的后代物种往往也越多。
蚂蚁并不是孤例。2021年的一项研究发现,撒哈拉以南非洲城市里的一种按蚊,借助跳跃基因提升了抵抗杀虫剂的能力。
灾难清空了舞台,跳跃基因给了蚂蚁登台的本钱。
曾经被视作寄生虫的游荡片段,在天地变色之后,最终把这群毫不起眼的小虫子推上了霸主地位。
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图为两只蚂蚁,它们体内类似病毒的“跳跃基因”可能在大灭绝后帮助其祖先在恐龙灭亡后的剧变世界中快速演化,图源:Aleksey Gnilenkov via Flickr, CC 2.0 license
信源:Phelan, Matthew. "There Are 15,000 Ant Species on Earth. Blame the Asteroid That Killed the Dinosaurs." Gizmodo, 28 Oct. 2026
