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生命密码：你的第一本基因科普书 这不是一“只”蚂蚁
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地球上最成功的昆虫是什么？
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从各个方面看，蚂蚁都是有力的竞争者。
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蚂蚁分布于除南极洲以外的所有大洲，目前已发现超过12000种蚂蚁。蚂蚁的总数量更是天文数字——据估计，所有蚂蚁的重量加起来占到所有陆生生物重量的15%~20%。
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从单只蚂蚁看，这是一种脆弱的昆虫。大多数蚂蚁体形较小，不能飞行，也无特殊的攻防武器，以至于我们可以轻轻松松捏死一只蚂蚁。但能让蚂蚁取得如此大成功的原因，并非个体能力，而是高效的社会组织方式。
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同基因不同命
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宋代诗人杨万里写过一首《观蚁》：“偶尔相逢细间途，不知何事数迁居。微躯所馔能多少，一猎归来满后车。”
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蚂蚁被认为是“超个体”，如果把一个蚁群看成一个人脑，每个蚂蚁个体就相当于人脑中的一个神经元，它们可以组成一个团体，互相配合来完成许多工作。
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几乎每种蚂蚁都过着分工井然、有条不紊的群居生活。一个蚁群基本上有这么几种蚂蚁：雄蚁、蚁后、工蚁和兵蚁。
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雄蚁生来的使命就是繁殖，它是由未受精卵发育成的生殖蚁。与之类似，蚁后的主要工作也是繁殖及养育后代。起初，蚁后是一群蚂蚁中一些生来不同的雌蚁，被称为“公主”，从蛹中羽化出来就生有翅，而且有生殖能力。等到生殖腺充分发育后，它们与雄蚁远离蚁巢进行群体婚飞，也就是交配。交配结束后，雄蚁便完成使命光荣地死去。而“公主”也会将双翅脱落，并在土壤中掘穴建巢，开始建立自己的蚁群，成为蚁后。蚁后个体特别大，一般会有工蚁伺候。
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工蚁又称职蚁，顾名思义就是干活的蚂蚁，它们个体最小但数量最多，是没有生殖能力的雌性，主要职责是建造和扩大巢穴、采集食物、饲喂幼蚁及蚁后等。
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兵蚁也是雌蚁，负责抵抗外敌，同样没有繁殖能力，但体形较大，上颚发达，战斗力很强。
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在一个蚁群中，除了雄蚁之外，“公主”、工蚁、兵蚁都是雌蚁，也都是同一个蚁后的“女儿”，有着相同的基因。
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大多数生物都想方设法把自己的DNA传递下去，但是作为真社会性昆虫，蚂蚁存在的意义并非是为了个体DNA的传递，而是要保障群体DNA的传递。为此，一些个体放弃了繁殖能力，服从社会分工——当有繁殖能力的姐妹顺利繁殖后，它们的DNA也就获得了传递。不过，在DNA相同的情况下，蚂蚁又是如何发育成不同工种的呢？
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人类拥有相同的基因会发育成极其相似的同卵双胞胎。蚂蚁虽然基因相同，却在后天的发育过程中，有的成了继承皇位的“公主”，有的成了操持家务的“保姆”，有的干脆变成了“女兵”。造成“同蚁不同命”现象的，便是它们后天发育中的基因表达调控——通过改变环境、食物等因素影响基因表达。
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在蚂蚁发育的过程中，不同工种的基因表达不同，因而表现出在生理构造、体形和行为等方面的差异。这种基因不变，而基因表达出现可遗传变化的现象，称为表观遗传。
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在研究佛罗里达弓背蚁时，美国科学家发现H3K27ac 的基因[1] 决定了蚂蚁的分工。如果抑制兵蚁体内该基因的表达，这些兵蚁便会一改“女兵”作风，开始充当蚁群的“保姆”，像工蚁一样专心觅食。这进一步说明，蚂蚁分工差异的原因是基因表达的不同，而非基因本身的不同。
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这种基因表达的差异能让蚁群更好地适应环境。在食物丰沛时，少数工蚁便能找到足够的食物，蚁群可以分配更多蚂蚁去保卫巢穴；而在食物短缺时，会有更多的蚂蚁加入觅食的队伍。
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依靠群体的力量，小小的蚂蚁能够进行各种需要高度社会分工合作的活动。不少蚂蚁都是建筑能手，巢穴内部复杂程度与人类建筑不相上下；有的蚂蚁从别的蚁巢偷取幼虫蓄奴使用；有的蚂蚁有特殊工种，专门以腹部储存蜜汁以供蚁群使用。最令人惊奇的是，有些蚂蚁甚至还会从事“农牧业”活动。
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蚂蚁农牧场
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蚂蚁最喜欢糖分，但自然界很少有富含糖分的食物：水果是有季节性的，平时难得一尝；蜂蜜倒是不错，但要吃到蜂蜜的话，还得跟守巢的蜜蜂干上一架，显然费力不讨好。于是，蚂蚁便把目光投向了蚜虫的排泄物。
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蚜虫以吸食植物的汁液为生，但不能消化植物汁液中的糖分，会把糖分从消化系统排出。可以说，蚜虫的排泄物富集了食物中的糖分，相当于被提纯了的糖浆，所以又被称为蜜露。尽管这糖分的来源有些不雅，但对蚂蚁来说却是难得的美食。为了能长期吃到蜜露，蚂蚁像养奶牛一样养着蚜虫。
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当然，这“保护费”也不是白收的，如果蚜虫有天敌，比如瓢虫来袭，蚂蚁便会去跟它打架，保护好自己的“糖源”；如果蚜虫栖息的植物长势不好，蚂蚁还会把蚜虫搬到长势良好的植物上，就像逐水草而居的牧人一样。生物学家还发现，蚂蚁会用自己的触角触碰蚜虫，促使蚜虫排出更多的蜜露，宛如有经验的牧人给奶牛挤奶。
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蚂蚁和蚜虫就以这种互利共生的关系生活在一起，蚜虫给蚂蚁提供食物，蚂蚁则给蚜虫保障后勤和治安，两者都能从中获益。
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除了从事“农牧业”饲养蚜虫，蚂蚁还能从事“种植业”。南美有一种蚂蚁叫切叶蚁，它们能用大颚把植物叶片切下来当作培养基，再从旧培养基中搬来菌种，种植真菌作为食物。切叶蚁会对真菌的菌种小心保管，非常珍视。它们的“公主”长大后自立门户时，还会随身携带一些菌种，以便继续种植真菌。
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