白蚁社会分工机制揭示 营养特化推动群体演化

长期以来,昆虫社会性进化研究多聚焦于膜翅目物种,而对起源更早的蜚蠊目白蚁缺少系统认识;华南师范大学生命科学学院李胜教授团队联合中科院詹帅研究组,历时五年对木食性蟑螂与白蚁开展比较基因组学研究,为此关键问题提供了新的解释框架。研究团队发现,白蚁社会性进化与食性转变存在显著关联:当蜚蠊目祖先由杂食转向以木质纤维素为主的高难度食源后,营养获取压力推动个体间协作逐步形成。通过基因测序与分析,研究人员首次梳理出从独居蟑螂到社会性白蚁的基因演化路径,并证实保幼激素通路与胰岛素信号系统的协同变异,是品级分化的重要分子基础。该成果兼具理论与应用价值:在理论层面,提出的“营养驱动”模型补充并拓展了传统社会性进化解释,揭示环境适应压力如何影响行为与组织结构;在应用层面,对白蚁品级调控机制的解析,为研发更具针对性的绿色防控技术提供了潜在靶点。中国工程院院士吴孔明评价称,这项研究所构建的演化框架不仅适用于昆虫研究,也对理解哺乳动物社会行为具有启发意义。值得关注的是,研究采用的跨物种比较策略为行为进化研究提供了新的思路。团队以具有原始抚育行为的木蟑螂作为对照样本,并结合基因组学、行为学与生态学等多维证据相互印证,以提高结论的可靠性。该方法已引起国际同行关注,德国马普进化生物学研究所专家表示,这一路径有望推广到其他社会性物种研究中。

以白蚁“家庭内部”分工之谜为切入点,这项研究将长期争论的问题推进到可追踪、可检验的机制层面;研究以木食转变带来的营养约束为线索,揭示社会性形成的关键动力,也为理解自然界复杂协作系统提供了新的视角。未来,随着跨学科、跨物种比较研究的持续深入,人们有望对“分工与协作如何产生并维持”这个重要命题获得更清晰的认识。