紅火蟻超級基因解謎　中研院展開單多蟻后誘殺行動＠天空綺羅

2013-02-19 19:33:12| 人氣1,843| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

紅火蟻超級基因解謎　中研院展開單多蟻后誘殺行動

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紅火蟻超級基因解謎　中研院展開單多蟻后誘殺行動

活中心／台北報導

紅火蟻有「單蟻后」及「多蟻后」兩種社會型態，此兩種社會族群型態中的個體的特徵、行為與互動關係有很大的差異，科學界一直好奇區分機制，中央研究院生物多樣性中心助研究員王忠信與國外學者共同發表的研究成果顯示，發現特定「社群染色體」扮演關鍵角色，有助於消滅紅火蟻。

2003年，台灣第一次有紅火蟻(Solenopsis invicta)入侵的紀錄，目前在大臺北地區與桃園、嘉義、苗栗、新竹等縣市，均發現大量紅火蟻聚落，台灣其他地區也偶見蹤跡。紅火蟻侵略性極高，其毒液會讓被叮咬的患者有火燒灼熱之疼痛感，故名紅火蟻。紅火蟻對台灣的居民及生態造成極大的威脅，除了灼癢之生理反應之外，若患者本身有過敏性體質，嚴重時可致命。(右上圖／取自《南海網》)

紅火蟻數量大、繁殖力驚人難撲殺

目前在臺灣與世界各地，抑制與消滅紅火蟻的效果普遍不彰，主要因為紅火蟻的聚落數量龐大，不可能一一施藥撲滅；同時紅火蟻繁殖力驚人，單一聚落中之雄蟻與蟻后數量有時可達數千隻以上，也使得撲滅紅火蟻的工作格外的困難。各國相關單位一直在極力找尋控制紅火蟻的有效方法，但過去所提出的方案，大多都沒有明顯的功效。全世界一年花費在控制紅火蟻的經費，超過50億美元。

中研院指出，自從紅火蟻的基因體在2011年被完整的解碼定序之後，科學家便持續深入研究其基因的種類與功用，希望能從中找到調控紅火蟻不同社會型態間行為差異的機制，找出對抗紅火蟻的良方。

王忠信和美國、英國、瑞士學者合作，藉由紅火蟻基因體的研究，發現了「社群染色體」的存在，而此「社群染色體」即為決定紅火蟻族群為「單蟻后」或「多蟻后」社會型態的關鍵。這項發現，未來可應用於開發控制紅火蟻之基因工程方法。(右上圖／海南紅火蟻入侵，取自南海網)

紅火蟻600個基因無法重組，成為誘殺關鍵

一般而言，染色體上的基因可與其同源染色體上的基因進行重組。然而，在紅火蟻的基因體中，有一段含有600個以上基因的區域，並無法進行基因重組，此區域被稱為「超級基因」，而此「超級基因」所在之染色體即為「社群染色體」。

中研院表示，這樣的社群染色體有兩種，其特性與人類的兩種性染色體X與Y十分相近；也就是說，個體的表徵與行為，會由其染色體的組合 (XX或XY)來決定。王忠信博士與其合作學者的研究發現，單蟻后族群的個體，僅帶有一種社群染色體（如雌性的XX染色體）；而多蟻后族群中的個體則帶有兩種社群染色體（如雄性的XY染色體）。

這些不同社群染色體的組合，造成了單蟻后或多蟻后族群中的蟻后與工蟻之行為與特徵的差異。舉例來說：單蟻后族群的處女蟻后在交配前會囤積大量脂肪，當其另立門戶形成新聚落時，大量的脂肪會轉換成食物以餵養首批工蟻；相反地，多蟻后族群的蟻后只囤積少量脂肪，且不自立門戶，而是選擇加入既有之多蟻后族群。同時，單蟻后與多蟻后族群之蟻后有不同的氣味。多蟻后族群的工蟻即靠著辨別氣味，選擇性地接受來自多蟻后族群的新蟻后。

單蟻后、多蟻后族群，靠殺死對方存活

也就是說，這600個超級基因決定紅火蟻是「單蟻后」及「多蟻后」族群。王忠信說，單蟻后族群的工蟻，會殺死其他族群的蟻后；多蟻后族群則會接納擁有多蟻后基因的蟻后，而殺死單蟻后基因的蟻后。(右圖／入侵紅火蟻 (RIFA) 與熱帶火蟻 (TFA) 的工蟻 (W) 與兵蟻 (S)(國家紅火蟻防治中心)