科學家研究螞蟻基因 分析「強搶奴隸」行徑
以前跟大家說過，我們現在對DNA已有相當深的認識：能分析不同生物的DNA排序、能指出基因突變，甚至嘗試從基因突變過程中，推算不同物種在地球存活的時間。今天以螞蟻為例，介紹DNA如何讓我們認識物種演變的過程，從而探討物種形態及行為是如何形成。
Formica sanguinea（筆者譯作「血紅蟻」）是一種有掠奪奴隸習慣的螞蟻。牠們會入侵其他蟻穴，將其螞蟻幼蟲帶回自己的巢穴中，讓牠們長大後成為「奴隸蟻」，維持巢內各項工作
螞蟻界也有「鵲巢鳩佔」
部分較「溫和」的林蟻，例如Formica bruni及Formica pratensis，則有時闖進其他蟻穴，趕走原來的蟻后，再由自己的蟻后取而代之，對本來的螞蟻發號施令，呼使牠們為新蟻后培育新一代。假以時日，蟻穴中原來的螞蟻，慢慢被別種螞蟻所取代，成為新舊蟻后交替時期的「臨時工」。
黑山蟻（Formica fusca）和其他蟻種則沒有這類型的「寄生」行為，牠們會靠自己的力量維持及建立新蟻穴；但因此容易成為其他蟻種的奴隸。
達爾文《物種起源》也提到螞蟻
達爾文對這種螞蟻的「寄生」行為很感興趣，更在其知名著作《物種起源》（On the Origin of Species）裡，嘗試用演化論解釋這類行為的來源。
他主張部分具侵略性的蟻種，入侵其他蟻穴，便是為了攫取幼蟲作為食物；不過部分幼蟲沒被吃掉而留了下來，意外地成為另一蟻種的「俘虜」。這種「意外俘虜」的現象，慢慢演化成血紅蟻那種「強搶奴隸」的行徑。但是達爾文的這個理論是否正確呢？
為了解這種行為是如何演化出來的，瑞士洛桑大學的Jonathan Romiguier和其研究夥伴，共分析16種螞蟻、共945段的基因，從而建構出這些蟻種在過往演化過程中的相互關係。
科學家們對DNA如何演化及突變早已有好一些認識，因此能夠利用這些知識，去評估哪些DNA的分別較大，哪些DNA是由其他DNA演化過來的。
DNA決定螞蟻溫和或暴烈
Romiguier一眾研究夥伴利用數種統計分析方法，得出相對一致的結果。像黑山蟻那樣靠自己力量的蟻種比較早出現，其後才出現了林蟻那種較「溫和」地闖進其他蟻穴、把原來的螞蟻當作奴隸的種類；像血紅蟻這種主動攫取奴隸，奴役其他蟻種的，則相對較遲出現。
看來林蟻那種較「被動」的「寄居」於其他蟻穴的行為，是「強搶奴隸」的一個過渡狀態。其他科學家也提出了另外的理論：許多時候不同蟻巢會聚在一起，形成一個「超級蟻穴」。在這個情況下，螞蟻可以相對容易地將幼蟲由一個巢穴運到另一個之中，繼而慢慢誘使螞蟻愈行愈遠，愈發主動去攻擊其他蟻穴，搶奪奴隸。
註：參考文獻：Romiguier et al.BMC Evolutionary Biology (2018)
作者簡介：張文彥 香港大學土木及結構工程學士。短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。
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