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蚂蚁使个人变得更弱,无法建立更大的社会
了解蚂蚁如何用个体保护换取集体力量,以及它揭示了复杂社会如何演变。
来源:《Discover》杂志生物学充满了权衡,其中最常见的一个是成功来自于质量还是数量——来自于培养更强大的个体还是产生更多的个体。
发表在《科学进展》上的一项研究表明,这种权衡在蚂蚁身上是如何发挥作用的。通过比较数百个物种,研究人员发现,群体特别大的蚂蚁往往会培育出外骨骼较薄的工蚁,在个体保护方面的投资较少,但总体上可以支持更多的工蚁。研究结果表明,随着社会变得更加复杂,进化压力可能会从个体的持久性转向通过数量和协调取得成功的系统。
“生物学中存在这样一个问题:当个体所处的社会变得更加复杂时,个体会发生什么。例如,个体本身可能会变得更简单,因为一个单独的有机体需要完成的任务可以由一个集体来处理,”资深作者 Evan Economo 在一份新闻稿中说。
蚁群如何用力量换取数量
蚁群的范围从几十个人到拥有数百万工蚁的社会。随着群体的增长,那些足以压倒孤独昆虫的工作——觅食、巢穴防御和限制疾病——可以分布在许多身体上。
为了了解这种转变如何重塑个体,研究人员重点关注了角质层,即外骨骼的硬化外层。它有助于保护蚂蚁免受捕食者、脱水和感染的侵害,并支持蚂蚁的运动——但建造它的营养成本也很高,需要消耗稀缺的氮和矿物质。
衡量蚂蚁保护的成本
使用高分辨率 3D X 射线扫描,该团队测量了 500 多种蚂蚁的角质层和身体体积。角质层的投资各不相同,在某些物种中,它仅占身体总量的 6%;在其他国家,这一比例高达 35%。
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