研究人员发现了动物王国中一个奇特现象的遗传基础——蚁后如何产生全雄性或全雌性的后代。加州大学河滨分校的昆虫学家、研究作者杰西卡·珀塞尔表示：“任何父母只产生一种性别的后代都是很奇怪的。”科学家们早就知道，蚁群可以专门生产全雄性或全雌性的后代。加州大学河滨分校的科学家首次在一对染色体上发现了一组与此现象相关的基因。他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇新文章中。
当人类交配时，父母双方都会为后代贡献一份基因组。然而，雌性蚂蚁是唯一携带两份基因组的，而雄性只携带一份。雄性蚂蚁从母亲未受精的卵中发育而来，因此雄性蚂蚁、蜜蜂和黄蜂在遗传上只有母亲而没有父亲。珀塞尔和布雷尔斯福德在2016年的一次从河滨到北极圈的旅程中收集并研究了蚂蚁。在加拿大育空地区，他们发现了100多个准备进行年度繁殖飞行的两种蚁属蚂蚁的蚁群。
回到河滨后，生态学博士生German Lagunas-Robles分析了这些蚂蚁的基因组，寻找雄性生产和雌性生产蚁群之间的差异。在交配飞行中，蚁后会交配、着陆、咬掉自己的翅膀，并寻找一个地方挖洞。她会在那个洞里产下大约一打卵，这些卵随后发育成她的第一批工蚁。这些工蚁总是雌性，但它们不会繁殖。一旦成熟，工蚁就会负责觅食，蚁后继续繁殖，每天产下数百个卵。
虽然雄性在交配飞行后只能活几个小时，但蚁后会储存它们的精子，并在接下来的十年中使用它们生产新的后代。蚁群中的大多数年轻蚂蚁是无翅工蚁，但在成熟的蚁群中，蚁后也会生产能够飞行的后代。尽管研究人员发现了与后代性别相关的基因，但遗传可能不是蚁后影响蚁群性别的唯一方式。它们可以选择不使用储存的精子，这将导致雄性蚂蚁的产生。工蚁也可以通过不喂养或选择性杀死某些幼虫来操纵蚁群的性别比例。
其他研究表明，食物的可用性也会影响蚁群的性别。当额外食物被倒入蚁群时，它产生的雄性较少。研究团队希望进行更多的研究，以了解基因或环境因素在决定后代性别方面的作用。该团队还希望研究这些基因在不同环境中的工作方式。这些细节最终可能有助于保护有益的北美本土蚂蚁。交配飞行通常与特定季节和温度相吻合。气候变化可能会影响食物的可用性、繁殖时间，并普遍使种群的性别比例失衡。
与它们那些令人讨厌的非本土入侵亲戚不同，这些物种很少打扰人类，并执行重要的环境功能。珀塞尔说：“蚂蚁作为最丰富的昆虫之一，对生态系统至关重要。”“园丁往往喜欢蚯蚓，但蚂蚁通过类似的方式增强土壤健康。”