伊比利收穫蟻的雄蟻（左），工匠收穫蟻的雄蟻（右）（感謝Jonathan Romiguier, Yannick Juvé and Laurent Soldati提供）
一個物種生下的後代應屬於同一物種，這是個非常廢話的生物鐵則，然而一項對於歐洲的收穫蟻屬（Messor）的研究，徹底顛覆了這條生物學常識。研究中發現，伊比利收穫蟻（Messor ibericus）的蟻后在其生命週期中，竟然會誕生兩個不同物種的雄蟻，並且必須依靠另一物種，工匠收穫蟻（Messor structor）的精子，來生產工蟻。意思也就是同一隻蟻后能生出伊比利收穫蟻與工匠收穫蟻的雄蟻，而工蟻則是跨物種的第一代雜交後代。這種現象不只是偶然的雜交，而是一種演化上被固定下來的繁殖方式，研究者甚至為此創造了一個新名詞，稱為異種生殖（xenoparity），指的是雌性會在其生命週期中製造另一個物種的個體。
這發現由於偏離我們一般的常識，而感到十分科幻。在此先說明一下，蟻后與工蟻具有雙套染色體；雄蟻則是單套染色體。長期以來，研究者發現雖然這些物種在歐洲自然分布上並不常在相同區域出現，卻顯示出廣泛的雜交跡象，這讓人迷惑。之後這個謎題透過基因體分析與實驗飼養才解開，伊比利收穫蟻的工蟻基因異常多樣，藉由親緣分析證實，工蟻的母系基因來自伊比利收穫蟻，而父系基因則來自工匠收穫蟻。沒有這種跨物種的合作，這些螞蟻根本無法正常建立群體。
除了工蟻，伊比利收穫蟻的蟻后能在巢內自行產下工匠收穫蟻的雄蟻。研究中持續觀察單一蟻后繁殖群達一年半，見證了蟻后能從卵中孵化出不同物種的雄性後代，部分帶有濃密體毛的是伊比利收穫蟻的雄蟻；體毛稀疏的則屬於工匠收穫蟻的雄蟻，不過牠們的粒線體基因仍是伊比利收穫蟻的。這現象稱作雄核發育（androgenesis），意旨胚胎只保留父系的核基因，母系基因在早期發育就被排除。因此在伊比利收穫蟻的蟻巢中，可以同時找到 3 種雄蟻，本物種的雄性、自家生產的工匠收穫蟻雄性、以及原生的工匠收穫蟻雄性。這些雄性是分工的，伊比利收穫蟻雄性提供製造新蟻后所需的精子，而工匠收穫蟻雄性則提供建構工蟻族群所需的精子。如此一來，蟻后便能維持一個龐大而穩定的工蟻社會。這種行為帶有強烈的「馴化」意味，將其他物種作為自己社會裡的勞工。
伊比利收穫蟻的蟻后仰賴不同種雄蟻生產新蟻后或工蟻（圖片來源：Juvé Y et al. (2025)，採用 CC BY 4.0 授權，https://creativecommons.org/licenses/by/4.0）
然而，這些異種產出的工匠收穫蟻雄性與原生同類相比，還是有著顯著的基因與形態差異。異種產出的雄性缺乏基因多樣性，與許多典型的無性繁殖族群或人類馴化品系相似。形態上，牠們顯得更光滑、毛髮稀少，甚至與原生工匠收穫蟻產生了明顯區隔。雖然目前的基因證據仍將異種產出的與原生的工匠收穫蟻歸於同一物種，但這種被困在異族生命週期中的背景下，已使牠們逐漸脫離了原先的狀態。
伊比利收穫蟻藉由精子寄生（sperm parasitism）的方式，演化出對異種雄蟻的內部生產，將工匠收穫蟻融合進自己物種的生命週期中。這種演化過程，讓研究者聯想到真核細胞與粒線體的內共生關係，最後進而成為細胞不可或缺的部分。而工匠收穫蟻的雄性基因譜系被固定在伊比利收穫蟻的後代循環裡，宛如社會層級上的「粒線體」，如果失去了工匠收穫蟻，伊比利收穫蟻也就跟著無法生存。
作者：水也佑
參考文獻：
Juvé Y et al. (2025). One mother for two species via obligate cross-species cloning in ants. Nature.
