麦吉尔大学的研究人员揭示了两种截然不同的有机体——细菌和木蚁——是如何通过相互依赖而成为单一复杂的生命形式的。今天发表在《自然》杂志上的这项研究表明，这两个物种已经合作从根本上改变了蚂蚁胚胎的发育，从而使这种融合得以发生。对于生物学家来说，理解这样的大统一是如何产生和进化的是一个重大难题。生物学家、论文的资深作者Ehab Abouheif认为，这些见解可能有助于更好地理解复杂生物体的起源。

 

细菌Blochmannia和高度多样化的蚂蚁部落Camponotini的成员建立了一种共生关系，这种共生关系可以追溯到5100万年前，在这种共生关系中， 杏耀平台的体会，每一个物种都无法离开另一个生存(生物学家称之为“义务内共生”)。据认为，蚂蚁最初是从一种叫做半翅蝽的吸血昆虫那里摄取这种细菌的，杏耀的信誉它们与半翅蝽共享一个生态位。这种细菌生活在蚂蚁的细胞内，通过增强蚂蚁合成营养的能力，帮助调节蚁群中工蚁的大小分布。反过来，蚂蚁为细菌提供了一个受保护的细胞环境，确保它们能一代一代地生存下去。但它们是如何结合在一起的，至今仍不清楚。

 

彻底重组的胚胎发育

 

在观察到细菌完全包围着种系后，研究人员开始仔细研究调控种系的基因，这种基因包含遗传信息(如人类的卵子和精子)，代代相传。

 

“与其他昆虫一样，种系基因只定位在卵中的一个位置不同，现在它们是四个。从来没有人见过这样的其他昆虫,”阿诸那Rajakumar说Abouheif教授的实验室和高级博士生论文的第一作者与Ab。Matteen Rafiqi,前博士后Abouheif实验室现设在Bezmialem Vakif大学在伊斯坦布尔。拉菲奇说:“我们也感到惊讶的是，通常在胚胎发育晚期出现的hox基因却在非常早的时候出现，并且和种系基因定位在相同的四个位置。”

 

Abouheif说:“这些基因在这4个不同区域的定位在蚂蚁胚胎中创建了一个坐标系统，在整合细菌时，每个基因执行不同的功能。”

 

揭示了走向重大进化转变的步骤

 

通过对30多种亲缘关系密切的蚂蚁的研究，杏耀yl研究人员得以重建蚂蚁统一的步骤。他们发现融合发生在一系列的步骤中，从胚种系基因只定位在一个位置开始，直到最终在所有四个胚种系基因和hox基因都能被发现。然而，最令人惊讶的是，带有两个位置这些基因的胚胎在两个物种融合之前就已经进化了。这意味着在蚂蚁胚胎中已经存在进化新位置的能力，然后细菌就能够利用这些能力对蚂蚁胚胎的发育进行彻底的改变，并将两个物种整合在一起。

 

“我们提出了大胆的想法,我们发现的步骤的方式这些细菌和蚂蚁一起形成一个专性共生关系将帮助我们理解其他主要统一,导致了复杂的生命形式,比如单细胞生物聚在一起形成多细胞生物”Abouheif说。