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每个蚁群都能通力协作，每只蚂蚁到处奔跑，同时与其他兄弟姐妹亲切互助，完成指定使命。是以，蚁群有时也被称为“超个别”。如今，研究职员阐发了天下上首只基因改革蚂蚁，发明蚂蚁的社会性首要依赖其嗅觉。该发明为认识虫豸社会性行为怎样进化供应了要害线索。
“这是试验生物学范畴的一个突破性希望。”未介入该研究的美国亚利桑那州立大学行为生物学家Bert Holldobler说。在这之前，没有人成功建造出基因改良蚂蚁用于研究。
平日，社会性虫豸具有分歧的社会品级与分工，是研究行为和社会性进化的紧张模子。早在达尔文时代，生物学家就被社会性行为的进化深深吸引。
蚂蚁和人类等异常分歧的生物体都生涯在慎密西宁收集公司哪家好连合的群体中。以色青海收集公司列研究职员就曾察看到，一群蚂蚁互助将一块“巨型”食品弄回“家”——后方的蚂蚁向上“抬”，前方的蚂蚁则是向前“拉”。搬食品的蚂蚁越多，回家的速率就越快，卖力“校准”偏向的是半途时时加入团队的“新队员”。每次有新蚂蚁加入搬运团队，它们的行进门路就会有所调解，且“老队员”都邑按照“新队员”行进的偏向前进。整个蚂蚁团队就在如许络续的校准中前进，将食品搬回了家。
另外，蜜蜂研究也供应了基因怎样影响这种社会化的线索，但要确定蜜蜂和蚂蚁等虫豸的基因性能好不容易。部门缘故是研究职员没有好方式打断方针基因——固然这在小鼠中容易做到，或者正确地征采出涉及的基因。
此外，社会性虫豸尤其难以进行基因改革。瑞士洛桑大学进化生物学家Laurent Keller透露，即便科学家可以修改一个个别的基因，但“蚂蚁的卵子异常敏感，而且在没有工蚁的环境下难以培养”，是以人们很难得到能存活下来的转基因蚂蚁卵。并且，社会性虫豸的生命周期十分庞大，这也使得人们很难在合适的时间局限内得到大量转基因子女。
于是，美国纽约城洛克菲勒大学进化生物学家Daniel Kronauer将眼光转向了一种无性滋生蚂蚁——无性生殖行军蚁。无性生殖行军蚁属于猛蚁亚科，它能捕食蚂蚁并打击其他蚂蚁的巢穴，其蚁群的一个生涯周期包罗两个阶段：一个阶段是滋生，另一阶段是捕食和保育。与其他蚂蚁种群分歧，这种矮壮的行军蚁蚁群中没有蚁后，它们的子女悉数都是由万能型的工蚁通过无性生殖发生。
这意味着，一旦研究职员修改了单个蚂蚁的基因，就能很快培养出一个转基因链。“对付绝大大都多半的蚂蚁种群而言，这种环境根基不会实现。”Kronauer说，因为处理卵子和幼体过程中可能存在的问题，得到一个通俗蚂蚁的转基因品系必要数年，但这种蚂蚁是无性滋生的，“从而给了我们一条捷径”。
为了修改无性生殖行军蚁的基因，Kronauer团队的Waring Trible和Leonora Olivos-Cisneros使用了CRISPR手艺，这种基因编纂手艺能让科学家更容易地改编基因。
之前，研究职员发明，统一蚁巢的行军蚁基因型异常相近，它们通过一种叫做中部融合自体受精的无性生殖方法进行繁衍。科学家能够把蚁群转移到试验室中养殖，而且能够掌握每个蚁群的巨细。此外，无性生殖行军蚁蚁群生涯周期的同步瓜代也使得研究者能够正确掌握工蚁的岁数。
在新研究中，Trible损坏了一个名为orco的基因，该基因能为维持蚂蚁触角内的气息敏感神经细胞性能供应需要的卵白质。这些名为气息受体的细胞是几多觉得器官的一种，能探测信息素。而蚂蚁等动物会使用这种化学物质进行交换。蚂蚁的气息领受器可能比其他动物更多，至少有350个，相比之下果蝇只有46个。是以研究职员猜疑这种感触感染器与蚂蚁庞大的社会系统有关。
效果，转基因蚂蚁的行为和大脑剖解研究表现，气息受体数目增多确实起了肯定作用。研究职员近日在bioRxiv上申报称，年青的成年蚂蚁在第一个月中更趋势于与蚁巢伙伴待在一路，而转基因蚂蚁却立即到处行走。并且，转基因蚂蚁也无法探知其他蚂蚁留下的线索，但互相连合和找寻线索是蚂蚁种群能维持的紧张行为。
更令人惊讶的是基因润饰对大脑的作用。各类类型的气息受体的神经末梢都邑与肾小球簇打仗。有研究组曾敲除果蝇的orca基因，其肾小球却不会受影响。但对付蚂蚁而言，改革后的蚂蚁没有形成肾小球。这与敲除小鼠大脑中类似基因后发生的效果同等。
伊利诺伊大学行为基因学家Gene Robinson透露，该功效“令人瞩目”，它让人们有机会比拟分歧物种的大脑发育，以便科学家弄清社会性动物庞大行为背后的脑进化机制。