主要分布在东南亚和大洋洲等热带地区的黄疯蚁。
通常情况下，多细胞动物的所有有核体细胞属于二倍体，携带有两套基因组，而它们的精子或卵细胞等生殖细胞属于单倍体，各自仅携带一套基因组。蚂蚁等膜翅目动物稍有不同，例如蚁后和工蚁由受精卵发育而成，为二倍体，即它们的每个体细胞都拥有两套基因组，一套来自母亲（即蚁后），另一套则来自父亲，而雄性通常是单倍体，由未受精卵发育而来，只有一套来自蚁后的基因组。也有极少数蚂蚁的雄性为二倍体，但是通常是不育的。
不过，在多样的生物系统中总有意外发生。最近，德国、瑞士和泰国科学家组成的一个研究小组在黄疯蚁体内首次发现了一种与众不同的现象，雄性黄疯蚁竟然是由两种遗传背景不同的体细胞组成的嵌合体，其中一部分体细胞携带一套基因组，另一些体细胞则携带不同的基因组，这项研究成果发表在2023年4月的《科学》杂志上。
主要分布在东南亚和大洋洲等热带地区的黄疯蚁。臭名昭著的入侵物种
黄疯蚁( Anoplolepis gracilipes )是一种主要分布在东南亚和大洋洲等热带地区的蚂蚁，因为它们受到干扰时动作不稳定而得名。黄疯蚁也是一种臭名昭著的入侵物种，被国际自然保护联盟（IUCN）列为“世界上最严重的一百种入侵物种”之一。
与大多数蚂蚁种群不同的是，黄疯蚁善于建立超级蚁群。有一些超级蚁群拥有多达数百只蚁后，占地面积可超过150公顷。在超级蚁群中，每个蚁后带领的蚁群修建和维护自己的巢穴，不同蚁群的巢穴彼此相连，构成超级蚁群。当旧的巢穴不够用之后，有一些蚁后会带领工蚁在附近修建新的巢穴，繁育自己的后代，这样超级蚁群的规模和占地面积都越来越庞大。
除了这种就近筑巢的方式扩展地盘之外，它们还会偷偷搭乘卡车或其他人类交通工具到达一个新的地方时，一旦环境适宜，它们很快能在当地建立起超级群落。由于黄疯蚁极强的繁殖能力和破坏力，往往给当地生态系统造成巨大的负面影响。它们通常以植物和动物尸体为食，有时也会攻击并肢解无脊椎动物，包括圣诞岛上的红蟹。
圣诞岛是澳大利亚位于印度洋的外部领土，岛上有一个非常特别的景观吸引着全球大量的游客。每年10-11月雨季来临之时，数以千万计的红蟹需要花上约一周时间，从圣诞岛各处的森林中不约而同地迁徙到海边交配、产卵。同期迁徙的红蟹数量如此巨大，以至经常布满整条公路，造成严重的交通堵塞，这反而成为圣诞岛的标志性景观之一，全球各地游客慕名前来围观。不过，黄疯蚁的到来却给圣诞岛的红蟹造成致命威胁，最严重时甚至造成1000万-1500万只红蟹的死亡，可谓尸横遍野。
为了防治泛滥成灾的黄疯蚁，除了喷洒化学杀虫剂之外，科学家也试图从生物学角度找到解决之道。2007年，德国的约亨·德雷舍尔（Jochen Drescher）、海克·费尔达尔（Heike Feldhaar）以及另外一位同事合作，通过散步与蚂蚁基因组上的遗传标记进行遗传分析，偶然发现了雄性黄疯蚁的主要遗传位点杂合度非常高，而这些遗传位点在蚁后和工蚁等雌性黄疯蚁的杂合度则相对较低，暗示黄疯蚁具有某些特别的繁殖方式。
基因组存在显著差异
这种特别的繁殖方式到底是什么呢？直到2023年4月，这个谜团的答案才正式揭晓。
以研究蚂蚁社会行为而闻名的瑞士洛桑大学进化生物学家劳伦特·凯勒 (Laurent Keller) 关注到了2007年德国科学家的这项研究，正在该大学进行博士后研究的雨果·达拉斯（Hugo Darras）也对这项研究表现出浓厚兴趣，他们与上述两位德国科学家合作进行了深入分析，从而发现了雄性黄疯蚁基因组差异的主要原因。
在发表在《科学》杂志上的最新研究中，达拉斯等人对黄疯蚁基因组进行更加详细的遗传分析。遗传分析结果显示，与其他种类的蚂蚁一样，黄疯蚁的蚁后和工蚁均是二倍体，但是黄疯蚁的蚁后和工蚁的基因组却存在显著差异。具体而言，蚁后的卵细胞属于单倍体，所有卵细胞只携带一种基因组，可定义为R基因组，而雄性黄疯蚁产生的精子则分为两类，一类精子含有与蚁后卵细胞谱系相同的基因组，即R基因组，另一类则是与蚁后卵细胞谱系不同的基因组，即W基因组。当携带R基因组的精子让卵细胞受精后，这种受精卵将发育成新的蚁后，即蚁后遗传了父母两套相同的R基因组，而携带W基因组的精子让卵细胞受精后，受精卵则只能发育成工蚁，即工蚁遗传了母亲的R基因组和父亲的W基因组。就黄疯蚁而言，遗传差异或许正是同为受精卵发育而来的蚁后和工蚁在体型、寿命、功能等方面出现巨大差异的主要原因。在此之前，科学家普遍认为，受精卵到底发育成蚁后还是工蚁，主要受环境或母体效应影响。
不过，这并非达拉斯等人研究的主要亮点，惊喜出现在雄性黄疯蚁身上。在对雄性黄疯蚁的体细胞进行相同的遗传分析之后，科学家发现，雄性黄疯蚁的体细胞的确都是单倍体，但是它们的基因组呈现罕见的多样性。在所有被分析的574只雄性黄疯蚁中，只有极少数（约1%）雄蚂蚁的体细胞仅含有R基因组，约34%的雄蚂蚁的体细胞仅含有W基因组，但是约有65%的雄蚂蚁体内却含有分别携带R基因组或W基因组的两类体细胞，这说明大多数雄性黄疯蚁属于嵌合体，即在同一个雄性黄疯蚁体内，一部分体细胞只携带R基因组，另一部分体细胞只携带W基因组。
嵌合体是如何形成的
研究人员推测，在雄性黄疯蚁的发育过程中，精子进入卵细胞后，它们的细胞核并没有发生融合，而是在第一次分裂时，各自形成了两个独立的细胞，这两个携带不同基因组的细胞相当于早期胚胎细胞，经过持续分裂，这两个细胞的后代形成了胚胎，进而发育成嵌合的雄性黄疯蚁。
进一步分析显示，在不同个体之间以及相同个体的不同部位之间，R基因组体细胞和W基因组体细胞比例存在巨大差异。在雄性黄疯蚁的体细胞中，携带R基因组的比例更占优势，约占75%，但是在精子中，携带W基因组的比例则占到65%。
研究人员推测，由于大多数情况下携带W基因组的工蚁是不育的，因此雄性黄疯蚁的嵌合体现象将为W基因组带来适应性优势，使得W基因组在与R基因组竞争中保持不败。有科学家还认为，雄性黄疯蚁的嵌合体现象可能有助于提高该物种逃避生态系统不利影响的能力，因为维持足够的遗传多样性是一个物种长期繁荣的根本要求。
在自然界中，类似的嵌合体现象较为罕见，目前科学家只在极少数物种中观察到，其中有一种狨猴在孕育异卵双胞胎的过程中，可通过共享胎盘进行干细胞交换，从而形成嵌合体。而从单细胞胚胎期开始形成嵌合体的现象，到目前为止只在雄性黄疯蚁身上首次发现。
虽然这项研究解释了雄性黄疯蚁存在的特殊繁殖方式，但是也引出了更多问题。例如，为什么一些精子的细胞核不能与卵细胞核融合？精子和卵细胞为什么能独自分裂，又能有机地组合在一起形成胚胎？如何利用雄性黄疯蚁的嵌合体现象阻止超级蚁群的形成？等等，这些有趣的未解之谜都需要科学家更加深入的研究。
南方周末特约撰稿 汤波