生物科技快讯

“狡猾”蚂蚁巧捕食生活在亚马逊森林的一种蚂蚁能够巧妙利用搭建的陷阱,捕获比自己体积大几十倍、体重大上千倍的昆虫。法国图卢兹大学的研究人员报告说,这种寄居在碱蓬上的蚂蚁能够利用碱蓬长出的细丝编织成一个袋状的东西。捕食时,蚁群中的一些工蚁在袋口张开大嘴,“守株待兔”。一旦蝗虫、蝴蝶之类的昆虫落入“圈套”,工蚁便对猎物群起而攻之,撕扯猎物的“手足”和触角,直到猎物一动不动。这时,其他的蚂蚁就会出动,对猎物又刺又咬,直到猎物完全失去知觉。蚂蚁以上的动作完成得非常迅速,当昆虫稳稳当当成为蚁群的“囊中物”后,它们就开如…     

雄性黄山短尾猴攻击行为和粪便睾酮水平季节性变化

睾酮对启动和维持雄性动物的性行为及保持雄性第二性征有重要作用,高浓度的睾酮还可促进雄性的攻击性。但是长时期维持高的睾酮水平还会使雄性付出很高的能量代价,所以雄性不会长时期地维持高的睾酮水平。本研究对黄山短尾猴鱼鳞坑YA2群雄性个体交配期（2006年9月-12月）与产仔期（2007年1月-4月）攻击行为进行研究,同时收集研究个体的新鲜粪便,并用放射免疫分析法测定粪便睾酮水平,以探讨雄性黄山短尾猴不同时期睾酮水平差异及睾酮水平与攻击行为的关系。结果表明,成年雄性黄山短尾猴攻击行为发生频次在交配期显著高于非交配期;成年雄性粪便睾酮水平在交配期显著高于非交配期;交配期成年雄性的粪便睾酮水平与攻击行为发生频次有较显著的正相关关系,而在非交配期无显著相关;低顺位个体在交配期和非交配期都没有观察到攻击行为。本研究的结果支持了“繁殖竞争假说”。     

蜜蜂无政府主义蜂群的研究进展

西方蜜蜂Apis mellifera作为典型的社会性昆虫, 最重要的特征是生殖劳动分工。蜂王垄断蜂群的生殖权利, 工蜂生殖功能受到抑制, 从事除产卵和交配以外的所有职能。而在无政府主义蜂群中, 即使蜂王存在, 也有较多工蜂的卵巢激活并产卵, 蜂群中大多数雄蜂是工蜂的后代。这些特殊蜂群为正常蜂群工蜂不育机制研究提供了绝佳的反例材料。本文对无政府主义蜂群的行为特征、 产生条件、 遗传基础等研究进行了综述。无政府主义蜂群中有较多的工蜂产卵, 且工蜂所产卵能够逃避工蜂监督, 这种行为的产生受环境、 遗传组成、 基因表达等多种因素的影响, 并且遗传结构体系复杂, 参与调控的基因数量多。无政府主义蜂群行为机制的研究为工蜂不育机制的揭示及其他社会性昆虫工职不育基因的筛选和功能研究提供借鉴。     

蚂蚁御林军

<正>在原始林里,各种蚂蚁就像永不停歇的机器一样,不停地、无声地在叶面上、地面上来来回回地搬动食物,清理杂物,难得看见它们有休息的时候。作为一种有着很强纪律性的昆虫,它们总是排着整齐的队伍,扫荡着它们能找的一切食物。蚂蚁种类大小不一,但它们都有着凶悍的性格,随时准备进攻一切来犯之敌。这片非常适合蚂蚁生活的原始林中,生活了一群小小的蚂蚁,它们走路的时候总是举着腹部,做出随时准备进攻的样子。因为它们总是不停地举着自己的腹部,人们就叫它们"举腹蚁"。举腹蚁不停地在树上巡视着自己的领地,驱赶不怀好意的来客。只要是天气允许,它们每天重复着这些活动,严格地按着太阳给予的作息时间,早出晚     

日本弓背蚁肠道细菌群落的季节特征（英文）

【目的】在长期的进化过程中,蚂蚁和微生物之间建立了复杂的联系,尤其肠道微生物对蚂蚁的食性进化和物种分化产生了巨大的影响。弓背蚁属Camponotus蚂蚁消化道内普遍存在内共生菌Blochmannia及其他肠道细菌,这些细菌在寄主蚂蚁营养补充方面发挥了重要的作用,此外肠道微生物对食物类型的变化十分敏感,这些信息可能有助于调查寄主蚂蚁在不同季节的取食习性。本研究旨在揭示弓背蚁属蚂蚁肠道微生物是否存在季节特征。【方法】采用16S rR NA-RFLP方法分析比较了了2个日本弓背蚁蚁巢(巢1和2)的工蚁在4个月份时间点(2012年6月12日,8月15日和10月10日,2013年4月15日)的肠道菌群组成。【结果】在8个样品中共发现了17个属的细菌和1种未知细菌,弓背蚁属蚂蚁特有的内共生菌Blochmannia是优势细菌,出现在所有样品中,占67.1%~98.8%;假单胞菌属Pseudomonas和肠杆菌属Enterobacter在大多数的样本中都检测到,其他属的细菌则零星分布在个别样品中,只占较低的比例。两个蚁巢工蚁肠道菌群在4个月份没有呈现一致的变化趋势,都具有低的细菌多样性。在巢1中,4月和10月的肠道细菌多样性相对较高,在6月和8月较低;而在巢2中,8月的肠道细菌多样性明显高于4,6和10月。两个蚁巢6月和10月的肠道菌群组成相似,但是8月和4月差异较大。【结论】日本弓背蚁两个蚁巢的工蚁肠道菌群组成和多样性都随季节产生变化,但是没有呈现一致的变化趋势,没有表现出明显的季节特征。     

羚牛秦岭亚种的产仔地特征及早期母幼关系

生育后代是每个动物在种群内扩散其遗传基因的惟一方式。确保产仔期间自身的安全和新生后代的安全,是动物种群在长期进化过程中都要面对的问题。因此,在长期进化过程中每个物种在栖息地的选择和利用方面,都将隐蔽条件作为重要的因子（Bailey,1984）。无论是在隐蔽的洞穴中产仔、还是在不利于隐蔽的草原上集群产仔,都是动物为了保证在产仔过程中免受天敌攻击和新生幼仔的安全而形成的保证种群长期存活的生存策略（Sinclair,1977;Estes and Estes,1979）。     

神秘的蚂蚁"合众国"

□超大型蚁群悄然出现蚂蚁社会以没有个人主义和能团结合作而著称。1亿多年来,它们一直在按自己的“世界观”改造着世界。蚂蚁社会具有人类社会的许多性质,这往往令科学家和哲学家惊叹不已。蚂蚁有很多令人惊奇的行为,这些行为常常与咱们人类有不少相似之处。而近些年来,有关这类昆虫已在世界的某些地区建立了蚂蚁“合众国”的报道,恐怕是最具爆炸性质的有关蚂蚁行为的新闻了。现在,蚂蚁已不满足它们往昔的小王国式的社会构架,它们正在走向合众!世界上至少有4种蚂蚁,已开始组成类似合众国式的超大型群体,群体内包括几百个连成网络的蚁穴,连…     

美科学家发现“火星来的蚂蚁”

美国生物学家最近在巴西境内的亚马逊雨林发现了一种新蚂蚁,初步认定这可能是最古老蚂蚁的后代。由于这种蚂蚁有许多前所未见的特征,生物学家称之为“火星来的蚂蚁”。来自得克萨斯大学的克里斯蒂安&#183;拉伯尔等人在新一期美国《国家科学院院刊》（-PNAS-）上介绍说,这种蚂蚁通体呈金黄色,在土壤中生存,体长2到3mm,没有眼睛,但有很大的大颚。由于它是肉食性蚂蚁,拉伯尔等人猜测它的大颚是捕食的利器。经过形态学和基因分析,拉伯尔等人将这种蚂蚁归入单独一个亚科。这是自1923年以来,科学家第一次发现隶属于新亚科的活蚂蚁,其他的新亚科蚂蚁都是以化石形式被发现的。     

行为生态学(九):昆虫社会的经济学(1)

当我们研究昆虫社会中的经济学原理时,必须注意昆虫同脊椎动物相比时的某些特殊性。在脊椎动物中,合作行为和社会性主要是建立在社群生活和保卫资源的基础上,但是在昆虫社会中,亲缘关系和亲代操纵(parental manipulation)却起着重要的作用。一个雌性个体的生殖力可以借助于女儿们(不育的)的帮助而大大提高。但是,要靠这种关系形成一个社会还必须具备下列几个先决条件:1)必须有足够的食物喂养后代;2)后代必须同它们的母亲有足够密切的联系,以便于亲代操纵;3)后代必须干愿忍受操纵并予以合作,无疑,后代只有从亲代操纵中也得到某些好处,它们才会这样做。     

小鼠生态条件对Friend小鼠白血病病毒感染的影响

本文探讨了Ｆ１小鼠生态条件（鼠龄和免疫状态）对Ｆｒｉｅｎｄ小鼠白血病病毒（Ｆｒ．ＭｕＬＶ）感染的影响。利用对Ｆｒ．ＭｕＬＶ抗性的Ｆｖ４小鼠（含Ｆｖ４抗性基因纯合子的ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠）与对Ｆｒ．ＭｕＬＶ敏感的ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠交配，获得含Ｆｖ４抗性基因杂合子的Ｆ１小鼠（ＢＡＬＢ／Ｃ×Ｆｖ４）。然后经小鼠腹腔接种Ｆｒ．ＭｕＬＶ病毒液进行攻击，并检查不同鼠龄和免疫状态下的Ｆ１小鼠对Ｆｒ．ＭｕＬＶ的敏感性，以阐明Ｆ１小鼠的鼠龄和免疫状态对Ｆｒ．ＭｕＬＶ感染的影响。结果表明，新生Ｆ１小鼠可发生Ｆｒ．ＭｕＬＶ感染，脾脏中有大量病毒增殖，并引起白血病；免疫抑制剂Ｆｋ５０６投与下的成年Ｆ１小鼠亦可发生Ｆｒ．ＭｕＬＶ的感染，脾脏中有病毒增殖，但不引起白血病；而新生或成年Ｆｖ４小鼠以及成年Ｆ１小鼠可抵抗Ｆｒ．ＭｕＬＶ的感染，脾脏中无病毒增殖，不发病。说明Ｆ１小鼠的鼠龄和免疫状态等生态条件可影响其对Ｆｒ．ＭｕＬＶ感染的敏感性，并且可影响Ｆｖ４基因抗病毒作用。     

秦岭川金丝猴的携带死婴行为

母婴纽带是灵长类社群中最为稳固和重要的社会关系之一,雌性对后代的照料行为是其繁殖投入的一种形式,但雌性对死亡后代的照料不但没有回报,甚至还可能影响其后续繁殖,然而在许多灵长类中却存在母亲对死亡后代的携带和照料行为。本研究于2013年10月至2014年06月采用焦点动物取样法和全事件记录法观察和记录了4例秦岭川金丝猴（Rhinopithecus roxellana）母亲携带和照料死婴行为,以期探讨影响秦岭川金丝猴死婴携带和照料行为的相关因素,为死婴携带和照料行为的相关假说提供数据支持。研究表明携带死婴的雌性均表现出紧张和悲伤的情绪,并存在针对死婴的理毛和嗅吻等行为;死婴的年龄、腐烂与否都不影响雌性携带和照料的时间;出现于交配末期的死婴,雌性对其携带和照料时间变短,这可能有利于雌性进入新的繁殖状态;结合栖息地食物物候和死婴的体重,发现雌性对死婴的携带和照料受到能量成本的限制。     

非优势顺位雄性黄山短尾猴的交配策略

在多雄多雌、顺位决定交配机会、雄性偏斜繁殖的非人灵长类社会中,低顺位雄性为提高自己的繁殖成功率,通常采取多样的交配策略以获得较多的交配机会。对非优势顺位雄性交配策略的研究可以增加对灵长类社会性行为复杂性的理解,对于深入探讨动物的婚配制度及繁殖策略具有十分重要的科学意义。本研究采用目 标动物取样法和全事件记录法,在２０１２ 年９ －１２ 月（交配期）记录了安徽黄山短尾猴鱼鳞坑ＹＡ１ 群中４ 只成年雄性个体的交配及有关的行为。研究发现：（１）非优势顺位雄性个体在远离优势顺位雄性视野范围的交配频次和交配时间显著高于优势顺位视野范围内;（２）与优势顺位雄性个体相比,非优势顺位雄性的强行交配（forced copulation）和隐秘交配（clandestine copulation）比例较高;（３） 就交配对象而言,对成功生育的雌性个体,优势顺位雄性在选择交配对象时具有明显的倾向性,非优势顺位雄性在选择时倾向性不显著;对未生育的雌性,优势顺位雄性更倾向于选择没有生殖经历的亚成年雌性个体,非优势顺位雄性则倾向于选择处于哺乳后期的成年雌性个体;（４）在具体交配策略上,优势顺位雄性选择跟随（follow） 雌性,非优势顺位雄性则通过做鬼脸 （grimacing）和性追求（sexual chasing）直接获取交配机会。本研究结果表明黄山短尾猴中非优势雄性个体形成了多变的交配策略,更多采取强制性方式,以获得更多的交配机会,多数的交配都是机会性的。     

红火蚁Serpin家族基因鉴定及其在绿僵菌侵染下的表达模式分析

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serine protease inhibitor, Serpin）在昆虫Toll通路和PPO级联反应的防御机制中起着至关重要的作用。本研究利用现代生物信息学工具预测和分析了红火蚁Solenopsis invicta中Serpin家族的结构和功能多样性。染色体定位表明,红火蚁基因组中7个Serpin基因家族成员不均匀的分布在4条染色体上。结构域分析表明,SiSerpin蛋白具有Serpin基因的保守结构,即典型的反应中心环（Reactive central loop, RCL）结构与Serpin结构域,不同成员蛋白拥有多样化的基序。系统进化分析表明,红火蚁Serpin蛋白与其他的昆虫Serpin蛋白有较高亲缘关系,SiSerpin7与烟草天蛾Manduca sexta的Serpin3a亲缘关系最近,SiSerpin12与黄粉虫Tenebrio molitor Serpin55亲缘关系最近,SiSerpin13与烟草天蛾Serpin6亲缘关系最近,SiSerpin4与家蚕Serpin27亲缘关系最近。为了进一步明确红火蚁Serpin家族在绿僵菌Metarhizium侵染后的表达模式,用绿僵菌侵染不同体型的工蚁,荧光定量PCR（RT-qPCR）分析表明,红火蚁Serpin基因家族成员能在早期响应绿僵菌的侵染;除SiSerpin7基因外,大型和小型两种工蚁的表达模式存在较大的差异。结果表明红火蚁Serpin家族作为免疫调控蛋白,能够响应绿僵菌的侵染,且在红火蚁不同体型工蚁之间存在着不同的免疫调控模式。这些发现不仅为Serpins的功能分析提供了理论基础,而且有可能有助于绿僵菌作为一种有效的生防剂的开发。     

科技文摘

美国华盛顿等大学的科学家已将产生生长激素的人类基因移植到兔子、绵羊和猪体内。在兔子和猪体内这些基因已成功地行使它们的生理功能,制造出了人类生长激素。多数动物都不能接受外来基因,不能把外来基因接合到自己的染色体上。然而,在华盛顿大学科学家进行的试验中,猪和兔子后代的11—13％接受了外来基因,这些外来基因能否正常地遗传下去目前尚不清楚。     

青春期雌性根田鼠初次择偶行为与雄性优势等级

在实验室条件下，研究了性刚成熟的雌性根田鼠对一对互为同胎同胞的以体重划分为优势和从势的雄性个体的择偶行为，目的在于检验雄性社会等级是否影响其配偶选择。结果发现：(1)根田鼠存在显著的偏雄性二型，而雄性动物优势度与体重大小成正比；(2)在Y字型迷宫中，初次发情雌鼠对优势雄鼠的访问时间、社会探究频次和友好频次等显著大于从属雄鼠；(3)在随后24h的一雌二雄共居中，优势雄优先交配；从属雄的干扰不能中断优势雄鼠的交配。这些结果说明，体重差异可以作为划分雄性优势的指标，社会等级可以作为择偶行为的一个依据。优势雄鼠与处于从属地位的同胞相比，能获得优先交配机会。同胎同胞虽具有遗传相似性，但雄性竞争的结果表现在体重和社会等级上具有显著差异，表明配偶选择在发挥着作用。根田鼠是一雄多雌制，而且具有较大的偏雄性二型，提示社会等级、雌性选择和婚配制度有密切关联[动物学报49(3)：303—309，2003]。     

美研究人员发现“偷”基因的生物

美国一项最新研究成果显示，生活在水中的微生物蛭形轮虫可实现无性繁殖的秘诀在于它会“偷取”其他生物有用的基因，合并到自己的遗传信息中为自己与后代所用。     

基因组数据揭示肺形侧耳X1野生菌株后代单孢的特异交配型位点

肺形侧耳味道鲜美,营养丰富,深受广大消费者喜爱。它属于四极性异宗结合担子菌,但其交配型位点结构仍未被解析。本研究利用二代测序技术对肺形侧耳的基因组进行测序,通过生物信息学方法找到了肺形侧耳野生菌株X1菌株后代单核菌株的交配型位点。结果显示肺形侧耳的A交配型位点较为特异,2株原生质体单核化菌株（X1-1和X1-15）的A交配型位点结构差异较大,X1-1含一对保守的HD1和HD2基因,而X1-15除了一对HD1和HD2基因外,还含有额外的2个HD2基因和1个HD1基因。肺形侧耳的B交配型位点与其他担子菌的交配型位点相似,含有8个信息素受体基因和1个信息素前体基因。本研究揭示的肺形侧耳特异的交配型位点结构为后期的遗传育种提供了理论依据。     

尖唇散白蚁的孤雌生殖行为及初建群体研究

为了证明尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis Tsai et Hwang是否存在孤雌生殖行为和探讨其初建群体的发育特征,本文对尖唇散白蚁分飞成虫进行雌雌配对（FF）和雌雄配对（FM）人工饲养对比研究。结果显示：FM和FF组的筑巢时间和筑巢活动相似;在建巢初期（配对第5天）FF配对组和FM配对组死亡率分别为11．33％和2．67％,FF配对组死亡率显著高于FM组;产卵前FM组的2只雌性个体和FF组的雌性个体卵巢发育程度一致,都有已经完成卵黄积累的成熟卵母细胞。6个月后,FF配对组有7组产生后代,FM配对组有17组产生后代;FF组子代数目显著低于FM组,分别平均为（7．00±1．58）个和（10．33±1．21）个;FF子代全为2～3龄工蚁,而FM组有由3-4龄工蚁分化的低龄兵蚁。最后,我们对新建群体分化出的第一只兵蚁与成熟巢群中的兵蚁进行了形态学比较。我们的结果表明,尖唇散白蚁具有孤雌生殖行为,并且分飞成虫通过雌雌配对和雌雄配对初建群体在发育模式上有显著差异,雌雌成虫配对采用孤雌生殖方式繁殖有可能是野外尖唇散白蚁建群的另一种方式。     

蚂蚁捷径巢及其朝向机制的研究

定量研究了铺道蚁Ｔｅｔｒａｍｏｒｉｕｍ ｃａｅｓｐｉｔｕｍ的载物返巢行为。实验证明这种蚂蚁在获得食物后，并不重复搜寻食物欺凌走过的迂回路线，而是沿着近似直线的新路径迅速回巢。太阳及天空偏振光模式能用作它们返巢的提示，非偏振光源也能指引蚂蚁成功地捷径返巢。这些结果表明有高级社会性结构的铺道蚁通过脑以光导航。     

小型田鼠:研究单配制进化与调控的模型

哺乳动物的单配制通常被认为是社会性单配制,它不是单纯地由性行为来决定,而是由诸多因素,包括长期的pair bond、夫妻双方共同抚育后代、免近亲交配以及雌雄两性相似等来决定的。在这篇综述中,我们论述了如何以啮齿类田鼠属(Microtus)为模型,通过比较研究来帮助我们理解社会性单配制的进化以及其神经调控机制。对田鼠属的研究不仅证实了单配制起源于艰苦的生存条件的假说,而且还证实了雌性性选择可能有利于维持单配制。不仅如此,哺乳动物单配制的进化还需要雄性的prosocial行为的不断强化。例如,亲近行为可以促进pairbond的形成并强化雄性对后代的哺育行为,而这种强化则来源于神经多肽催产素(OT)和加压素(AVP)与类固醇类激素的相互作用。催产素和加压素调控pairbond和双亲哺育行为的表达,而单配制和多配制田鼠的催产素和加压素受体在脑内的分布有显的不同。比较研究揭示了小型田鼠单配制的调控机制,而种内差异和行为上的可塑性则有助于我们进一步理解这种机制。比如,在某些条件下,多配制的草原田鼠(Microtus pennsylvanicu)的雄性个体具有哺育后代的行为。尽管草原田鼠的加压素Vla受体在脑内的分布与其他多配制的田鼠相似,但是如果脑室注射加压素,仍可以诱发其哺育后代的行为。同样是单配制的橙腹田鼠(Microtus ochrogaster),生活在：Illnois的显示出高水平的prosocial行为,而生活在Kansas的则表现出较低水平的社会性行为。即使两个种群的催产素或加压素Vla受体在脑内的分布相同,它们的雌激素受体表达水平显不同,这在雄性个体表现尤其明显。与Kansas的雄性个体相比,在终纹床核(bed rucleus of the stria tenninalis)和杏仁核中区(medial amygdala)这两个调控亲近行为和攻击行为的脑区,Illinois的雄性个体的α雌激素受体的水平要低得多。这些研究表明对雌激素的低敏感程度有利于高水平地表达prosocial行为并降低特定类型的攻击行为。