
生命的故事:达尔文与演化论60讲
大家好,我是杨照。蚂蚁是一种非常奇特的生物,不要因为蚂蚁经常在你的旁边,你看到蚂蚁的机会很多,甚至很多时候你看到蚂蚁你就不经心地一下子就把蚂蚁给按死了,所以就轻忽了,如果我们认真地理解蚂蚁,在生物界为什么会有蚂蚁这种生物,蚂蚁为什么会用这种形态繁衍,其实是一个很大的问题。
而且对于蚂蚁的认识理解,可以帮助我们从道金斯他的基因学的理论一直联系到威尔逊(E. O. Wilson)他相对的社会生物学,乃至于到后来的生态论、生态多元这样的理论。所以让我们稍微花一点时间来理解一下蚂蚁。
蚂蚁的生殖行为
让我用人来作为比拟,也许大家比较容易可以听得懂。因为我们在讲到人的生殖的时候会有儿子、女儿,我们讲儿子指的就是雄蚁;女儿指的就是下一代的蚁后,另外还有做工的、大家最常遇到的工蚁。
那蚁后和它儿子之间的关系是什么?蚁后的基因减半了之后变成了儿子,因而蚁后的基因和儿子的基因的相似性是50%,因为儿子的基因就是蚁后的基因的50%。
那女儿呢?女儿则是有一半的基因来自于蚁后,另外一半来自于一只别的雄蚁,所以女儿和蚁后之间的基因雷同性也是50%。
所以从蚁后的角度来看,虽然它有那样奇特的生殖行为,不过它在亲代跟子代之间基因关系和其他的生物,例如人,其实是一样的。就像你有50%的基因和你的爸爸是一样的,也有50%的基因和你的妈妈是一样的,在人亲代跟子代基因的雷同性是50%,蚁后和它的女儿和它的儿子在基因的关系上也是这样呈现平等的比例。
不过关键在于哪里?在于工蚁。
工蚁是怎么来的?
我们来看一下工蚁。例如说,在这里产生了新的蚁后,它和一群雄蚁离开了原来的巢。然后接下来,有着特定时刻的称之为叫做“婚飞”(Nuptial Flight),那是它们的婚礼飞翔,或者是交配飞翔。因为雄蚁跟蚁后都有翅膀,所以飞行的过程当中,雄蚁去追求蚁后,蚁后选择了其中的一只雄蚁和这只雄蚁交配。
不过蚁后的行为很特殊,它交配了之后就把这只雄蚁的精子在身体里面存放在特别的储藏囊里,所以蚁后一生只有一个交配对象。交配过了之后,蚁后的翅膀掉下来,婚飞就停止了。
2023.04.04



精选评论
共 15 条蚁后沦为工蚁的生殖机器…真是听得毛骨悚然
蚂蚁的生殖方式真是让人大跌眼镜,直呼大自然生殖方式的多样化和神奇。蚁后竟然可以既自体产生单倍体的雄蚁,也能和自体产生的雄蚁进行交配,从而产生维持蚁群物资,安全和稳定的大量工蜂。这些工蜂本身是雌性的。并且由于雄蚁的基因完全来自于蚁后,而生殖过程里基因有50%的分裂,所以,所有的工蜂实际上和蚁后拥有75%的基因相似度。这和大多数动物所拥有的50%是完全不一样的。 并且除了蚂蚁以外,还有其它几种生物也表现出了和蚂蚁类似的生殖模式。蜜蜂,黄蜂,马蜂,白蚁都表现出了和蚂蚁高度类似的相同的生物逻辑。这也就意味着是环境的变换导致了集体的相似的基因突变。并且这种基因突变也一定高度依赖于生物本身的生理特性和结构。会根据这种生物特征来进行繁衍方式的不断调整和优化。 不过虽然各种各样的生物的繁衍方式多到让人眼花缭乱,但是其却拥有一个根本的大基础,那就是自私的基因所追求的永无止境的繁衍的目标。任何的变体繁衍方式,即使看起来有多么不可思议和奇形怪状,但也仍然遵循根本的基因繁衍的目标。这就是大自然很美妙的地方。外向千变万化,但是里子却拥有一个大的基本底层逻辑。实在是太美了!
这集要多听几遍
有个问题请教一下,为什么这里讲的兄弟姐妹的基因相同是50%,前面提到的是四分之一呢?
90年 同学 回复 落可 :谢谢😊
落可 :老师这里讲到的是两个不同的比例,也许可以被分别称作基因的【相似度】和【相同的概率】:人类兄弟姐妹之间基因的【相似度】是50%,而【相同的概率】是25%。 因为染色体是成对出现的,子代从父(A1A2)母(B1B2)各继承了一半,所以子代会有四种情况: A1B1;A2B2;A1B2;A2B1 这样就表示,我和兄弟有1/4的概率相同(同同;同异;异同;异异。) 而我和兄弟基因的相似度则是: 【同同】的情况完全相同,相似度为100%; 【同异】的情况一半相同,相似度为50%; 【异同】的情况一半相同,相似度为50%; 【异异】的情况完全不同,相似度为0%; 四种情况计算平均值:(100%+50%+50%+0%)除以4=50% 即我和兄弟基因的相似度是50%
看晕了怎么算的
雄蚁是单倍体,工蚁,蚁后是双倍体。新的蚁后携手雄蚁出来自己建立新的家后,生出来的女儿跟儿子都是跟蚁后50%的基因相似,而女儿跟女儿之间的相似度是父亲雄蚁50%加上25%母亲,就是75%。如果理解有问题,大家多多包含哈
关于工蚁的辛劳喂养蚁后,如同工蚁驱使蚁后更多繁殖工蚁姐妹,保障自己基因传承。 道金斯的数学分析,还是有主观臆测的成分;不过白蚁、蜜蜂都是同样的现象,不得不思考个中演化的逻辑。 《自私的基因》更多是从基因底层博弈的逻辑来铺陈的。如果从利益博弈的视角,我们人类社会也有相似的现象:美式民主的总统选举,选的总统是四年八年的权力之王,但是台前是杀的红眼的候选人、台后是代表不同利益的资本金主。看看今年可怜的老人拜登,不像是资本在背后驱使的Queen吗? 虽然这是勉强类比,但在包括人类的大自然,台前光鲜的、实际上是被驱使的——另类博弈,也不罕见。
请问杨先生,蚁后也是由上一代的蚁后生的吗?那么,前一代的蚁后合适生蚁后呢?
为什么说工蚁之间基因雷同是75%呢?
看理想 (编辑) :因为工蚁的基因有一半来自于雄蚁的全部基因,另一半来自于蚁后一半的基因(即减半分裂后的基因)。“工蚁的父亲没有减半繁殖,也就意味着工蚁从母亲那边所得到的,和其他工蚁也就是它的姐妹之间有50%共同的基因……父亲的基因没有减半,只有一半——整个加起来在数学上那就表示,人类兄弟姐妹之间是50%的基因雷同性,工蚁和她的姐妹之间则是75%。”
任何自以为的合理都是妄测,只有足够的事实证据和逻辑推理,才具备可信度。比如,鳄鱼、海龟的雌雄比例受温度影响大,温度高多孵化出磁性,温度低多为雄性,这也可以看成是基因的底层操控;另外,蜥蜴、蚂蚁的雌性远多于雄性,二很多鸟类,像孔雀的雄性又多于雌性。
共寿 :一切存在的现象都必然有背后的道理。无非只是我们以为的道理,未必是真正的道理。