螞蟻社會的興起是透過犧牲個體

 (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx8068)

 你寧願與一隻馬大小的鴨子搏鬥，還是與一百隻鴨子大小的馬搏鬥？這個著名的問題雖然聽起來不太合理，卻反映了數量與品質之間普遍存在的權衡取捨。如今，一項研究表明，這種兩難困境在生物學的演化層面也同樣存在。

發表在《科學進展》雜誌上的一項研究發現，某些螞蟻物種在構建蟻群結構時，會優先考慮數量而非質量。這些物種會減少對每個個體角質層（外骨骼的保護層）的投入，從而釋放營養資源以生產更多工蟻。研究發現：生產數量較多但保護較少的勞動者的策略在演化上是成功的。這些發現揭示了當像人類這樣的複雜社會演化時，個體會發生什麼變化。

生物學中存在這樣一個問題：隨著個體所處的社會變得越來越複雜，個體會發生什麼變化？例如，個體本身可能會變得更簡單，因為單一生物體需要完成的任務可以由群體來完成，部分原因是個體可能會變得“更便宜”，這意味著它們更容易大量生產，但個體本身的抵抗力較弱。

螞蟻是測試複雜社會如何產生的理想系統，因為蟻群的數量從幾十個到數百萬個不等。然而，使它們能夠建立龐大群體並實現非凡多樣性的基本生物學策略仍然不清楚。假設蟻群規模與表皮投入之間可能存在權衡。表皮能夠保護螞蟻免受捕食、乾燥和疾病的侵害，並為肌肉提供結構支撐。然而，表皮的建構需要消耗大量營養，例如氮和各種礦物質等稀缺元素。較厚的表皮需要更多的營養，這可能會限制一個蟻群能夠維持的個體數量。

利用大量的三維X光掃描資料集，測量了500多種螞蟻的角質層和身體體積。角質層覆蓋率差異很大，佔螞蟻整體體積的6%到35%不等。將這些數據納入演化模型，發現角質層覆蓋率較低的螞蟻往往有較大的蟻群規模。雖然較薄的角質層提供的保護較少，但它們可能有助於大型蟻群的形成。較弱的角質層可能是多種有益社會性狀（包括集體覓食、巢穴防禦和勞動分工）共同作用的結果，這些性狀會隨著蟻群規模的擴大而進化。螞蟻為了集體的利益，減少了工蟻在營養最昂貴的組織之一上的投入，牠們正從自我投資轉向分散式勞動力模式，從而形成更複雜的社會。這種模式與多細胞生物的演化相呼應，在多細胞生物中，合作單元的個體結構可能比單一細胞更簡單，但集體卻能達到更高的複雜性。此外，較低的角質層投入與較高的物種分化速率相關——物種分化率是生物學家通常用來衡量物種形成事件的指標，也是演化成功的代表。目前發現的與螞蟻物種分化相關的性狀並不多，這使得這項發現格外引人注目。