明斯特大学研究：转座子或助蚂蚁在恐龙灭绝后扩张物种

© Lukas Schrader 蚂蚁有着一部成功的进化史。照片中是亚洲织叶蚁的工蚁。 © Lukas Schrader “跳跃基因”助力蚂蚁在恐龙灭绝后的进化崛起 由明斯特大学生物学家领衔的研究团队提出，可移动的DNA元件促进了物种形成 约6600万年前，终结恐龙时代的小行星为大批新动物物种的繁盛铺平了道路。在这一时期，蚂蚁逐渐占据生态主导地位。如今，蚂蚁是全球最大的社会性昆虫类群，全世界有超过15000个物种。最新发表于《Science Advances》的研究表明，蚂蚁从DNA中所谓的转座元件（常被称为“跳跃基因”）中获益。该研究由明斯特大学进化与生物多样性研究所（IEB）的Lukas Schrader博士领导的一个国际研究团队完成。 跳跃基因是能够在基因组内移动和复制的DNA序列。长期以来，它们被视为“基因组寄生者”，如同病毒一样在基因组中增殖，对宿主毫无益处，最坏的情况下甚至会引发疾病。然而，如今它们越来越被看作是进化创新的引擎。这项新研究表明，基因组中携带转座元件最多的蚂蚁谱系，也正是当今物种最丰富的类群。更引人注目的是，研究人员在最大的几个蚂蚁类群的祖先中，发现了古近纪早期（约6600万年前）各自独立的转座元件活动爆发，时间恰好在这些谱系分化成如今数千个物种之前不久。“小行星撞击对环境造成了剧烈影响。我们现在找到了将这些生态剧变与蚂蚁随后快速多样化联系起来的基因组机制：转座元件，”Lukas Schrader解释道。在其他动物类群中也发现了类似的模式，研究显示，在较近的物种形成加速阶段，灵长类和蝙蝠等类群都出现过跳跃基因活动的爆发。 新研究团队还将转座元件与参与化学通讯的重要基因家族的扩张联系起来。气味受体对蚂蚁的社会生活至关重要，在这一过程中发挥了特殊作用——蚂蚁几乎完全依靠嗅觉来导航、识别同巢伙伴和协调群体。它们识别和解读化学信号的能力，可能因自身基因组的不停活动而得到增强。 为开展这项研究，团队分析并比较了当今16个蚂蚁亚科中12个亚科的163种蚂蚁的基因组，重建了过去1亿年间转座元件的进化历史和活动情况。 该项目获得了德国研究基金会（DFG）的资助。 Lukas Schrader, Janina Rinke, Mohammed Errbii, Scott J. Teresi, Esther van den Bos, Zijun Xiong, Joel Vizueta, Jacobus J. Boomsma, Jürgen Gadau, Guojie Zhang (2026): Transposable Elements as Evolutionary Catalysts of Ant Macrodiversity. Science Advances Vol 12, Issue 39; DOI: 10.1126/sciadv.aee0306