黃蜂獨特的面部識別能力為研究生物進化提供了線索

北方紙黃蜂(Polistes
fuscatus)能夠將同類的面孔與另一隻的區分開。
對昆蟲遺傳學的新分析表明,這些獨特而復雜的技能發展得異常迅速,這一趨勢為人們全面了解智力和有利性狀的發展提供了線索。這項研究是由康奈爾大學的遺傳學研究人員進行的,他們希望不僅能更好地理解北方紙黃蜂進化出了哪些特徵,而且還能更快地理解它們的形成原因。

「我們要探討的主要問題是復雜特徵如何演變。認知進化的方式和節奏是什麼?」首席研究員邁克爾·希恩說。 「真正令人驚訝的結論是,這些黃蜂歷史上最強烈的進化選擇壓力不是應對氣候、捕捉食物或應對寄生蟲,而是彼此之間的溝通變得更順暢。那是非常深刻的。」

黃蜂獨特的面部識別能力為研究生物進化提供了線索

希恩和他的團隊通過分析北部紙黃蜂的基因組及其兩個近親的基因組來研究其進化,這使他們能夠弄清遺傳變異並揭示某些突變的DNA簽名。

「我們正在尋找缺乏多樣性的DNA片段,」 希恩說。 「這表明,有時候新突變的出現是如此有益,它席捲了整個種群,缺乏多樣性的DNA片段越長,就越有必要進行更新和激烈的選擇。」

通過分析,研究小組發現了與昆蟲視力、學習和記憶相關的基因的強大而快速的選擇,而這些基因對於面部識別至關重要。他們認為這次改變發生在最近幾千年內。同時,北部黃蜂的兩個近親沒有表現出用於學習或記憶的強力遺傳選擇模式,這表明面部識別是獨特進化的重要驅動力。

能認出面孔的昆蟲都屬於具有多個蜂後的共生社會,據信該技能對於告訴一個蜂後與另一個蜂後並建立等級制度至關重要。在對黃蜂進行研究的同時,研究小組將昆蟲的進化視為了解智力如何更廣泛地進化的模型。

「我們的發現表明認知進化不一定是漸進的,」 希恩說。 「發生的變異會引起重大變化。這表明認知能力的快速適應可能在其他物種中也很重要,例如人類的語言。」

該研究發表在《美國國家科學院院刊》上。

來源:cnBeta