蜜蜂和蚂蚁的性别决定机制解明！对养蜂和保育有益的基础科学：“二倍体雄性”告诉我们的事

“雌雄决定开关”是否在蜜蜂和蚂蚁中共享

地球上的生物大多具有雌雄，但“是什么决定了雌雄”在不同物种中却有着惊人的多样性。尤其是在蜜蜂、蚂蚁、叶蜂等膜翅目昆虫中，许多都拥有一种称为半数体-二倍体（haplodiploidy）的机制，通常情况下，受精卵（2n）发育为雌性，未受精卵（n）发育为雄性。然而，启动雌雄级联反应的“初始开关”的具体内容长期以来一直是个谜。新闻网站Phys.org报道的最新成果深入探讨了这一核心问题。它揭示了红砖切叶蜂的性别决定位点与长链非编码RNA（lncRNA） ANTSR重叠，并将这一基因在蚂蚁中也决定性别的先前研究结果联系起来。这使得蜜蜂和蚂蚁可能拥有共同的“开关”的可能性变得更大。Phys.org

研究要点：集中于2kb的“狭窄区域”的CSD位点

乌普萨拉大学的团队筛选了许多庭院“蜂酒店”中的红砖切叶蜂（Osmia bicornis）的巢管，发现了体型较大的二倍体雄性这一罕见个体。尽管是二倍体却是雄性——这表明CSD位点同型合子的出现，并成为反推基因组位置的“路标”。通过全基因组比较和连锁分析，CSD被精细定位到约2千碱基的非常狭窄区域，并发现该区域与ANTSR重叠。此外，该位点具有极高的单倍型多样性，暗示多态性通过频率依赖选择得以维持。DOI Resolver

这一发现与阿根廷蚂蚁（Linepithema humile）中报告的机制相呼应。2024年的研究表明，CSD位点的杂合提高了ANTSR的表达，并引导已知的性别决定级联（transformer → doublesex的剪接控制）走向雌性路径。换句话说，ANTSR虽然不产生蛋白质，但却作为初始开关发挥作用。PubMed

延续1.5亿年的“共同开关”假说

此次PLOS Biology的论文指出，ANTSR（或其位点）在至少五属的蜜蜂和蚂蚁中广泛保留，并可能追溯到1.5亿年以上前（即蜂类和蚁类的共同祖先时期）。这意味着“蜜蜂和蚂蚁的性别决定一直以来依靠古老的共同机制”。有趣的是，只有蜜蜂（Apis mellifera）是使用蛋白质编码基因 csd作为初始开关的“例外”。为何只有蜜蜂选择了不同的路径——论文作者也表示这是一个**“仍未解开的谜”**。DOI ResolverPLOS

从“二倍体雄性”中看到的保育与养蜂启示

在CSD的世界中，如果母亲和父亲共享同一CSD等位基因，受精卵就会同型合子化，产生二倍体雄性。大多数情况下，这些雄性是无生殖能力的，对群体来说是遗传成本。此次发现的位点多态性极高，反映了自然群体在进化中**“减少同型受精风险”**的方向。反过来说，在小群体或近交严重的饲养条件下，二倍体雄性的发生可能增加。

获得ANTSR这一具体指标后，未来可能实现维持多样单倍型的繁殖设计，以及基于近交回避的饲养管理的优化。这也与本地传粉者的保育**息息相关。DOI Resolver

lncRNA成为“主角”的时代

对于许多读者来说，“不产生蛋白质的RNA决定雌雄”这一事实可能与直觉相悖。然而，阿根廷蚂蚁的研究表明ANTSR敲除会导致雄性化，而红砖切叶蜂的研究则确定了其基因组位点的对应。**非编码RNA成为“开关”**，在上游控制经典基因如转化因子（tra）的可变剪接——膜翅目昆虫的性别决定已进入不仅仅依赖编码基因的阶段。PubMed

方法的妙处：现场观察 × 全基因组分析

这一成果的背后，是逐一打开巢管、称量茧、识别个体的细致现场工作。通过这种方式发现二倍体雄性，并通过全基因组比较锁定位点，跨越多个属的公开数据验证多态性分布。精细定位到狭窄的2kb区域，正是现场×计算结合的结果。DOI Resolver

为何蜜蜂不同——下一个论点

随着蜜蜂和蚂蚁“共同开关”假说的增强，只有蜜蜂使用csd的原因愈发显眼。在进化过程中是否发生了开关的更换，或者ANTSR与csd的相互作用在环境和社会结构中发生了变化。无论如何，与保育和驯化历史相关的比较将是未来的焦点。论文明确指出**“为何只有蜜蜂不同仍未解明”**。DOI Resolver

SNS的反应和初期传播（观察笔记）

• 学术传播中的曝光扩大
  乌普萨拉大学的新闻稿（EurekAlert!）发布后，被专业媒体Bioengineer.org等转载。ANTSR可能是蜜蜂和蚂蚁的共同性别决定基因，以及1.5亿年以上的保存等关键词得以传播。EurekAlert!

• 预印本阶段的关注
  2025年夏季的bioRxiv版被预印本新闻通讯和亮点文章（如the Node）报道，**“连接蜜蜂和蚂蚁的ANTSR”**这一视角早期得到分享。thenode.biologists.com

• Altmetric的初期值
  在PLOS Biology的Metrics栏目中，公开后的“讨论（Discussed）”尚不显著。通常在论文公开后数日至数周内增长，需持续追踪。PLOS

• 研究者社区的反响（总观）
  在昆虫和进化领域，**“蜜蜂和蚂蚁的共同化”引发惊讶，而“蜜蜂是例外”的悖论性趣味也受到关注；在养蜂和保育领域，近交回避和繁殖设计的应用潜力引起兴趣——这是目前的定性趋势**（根据上述传播、亮点和评论区动态整理）。

※避免直接引用个别帖子，以公立发布和媒体传播、预印本的话题化、论文平台的指标为依据，概述初期的温度感。

什么对“实际操作”有效

• 近交回避的设计
  CSD位点（ANTSR）的单倍型多样性维持是关键。在小规模繁殖或人工环境中，等位基因重叠风险降低的交配设计可能有效。DOI Resolver

• 监测的新指标
  未来，如果ANTSR位点的多态性面板完善，可能用于预测二倍体雄性或评估群体健康。DOI Resolver##HTML_TAG_