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撰文 | Skin
對(duì)社會(huì)性動(dòng)物來(lái)說(shuō),有一個(gè)選擇決定了許多物種的演化軌跡:變得更強(qiáng),還是生得更多?
詳細(xì)解釋一下這個(gè)問(wèn)題:當(dāng)你處于一個(gè)群體中,你希望你的團(tuán)隊(duì)是:1.數(shù)量較少,但每個(gè)成員都很強(qiáng),還是2.數(shù)量多,但成員能力比較平均?
如果選擇1,團(tuán)隊(duì)中的尖兵銳將有著強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力和防御力,一個(gè)就能單挑好幾個(gè)敵人?但如果選擇2,也就是成員更多,你的團(tuán)隊(duì)將有著更加復(fù)雜組織,精細(xì)的社會(huì)結(jié)構(gòu)和行為,這將助力你們共同抵御敵人入侵和環(huán)境波動(dòng)。
最近的一項(xiàng)研究就發(fā)現(xiàn),在關(guān)于質(zhì)量和數(shù)量的權(quán)衡中,螞蟻?zhàn)龀龅臎Q定深深地影響了它們的進(jìn)化軌跡。
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螞蟻在團(tuán)隊(duì)質(zhì)量和數(shù)量上是怎么選的?|wiki
昆蟲(chóng)的外骨骼(exoskeleton)是它們的求生之本。外骨骼是肌肉的骨架,也是抵御敵人和寄生蟲(chóng)的盔甲。盔甲越堅(jiān)固,意味著昆蟲(chóng)越“強(qiáng)大”。在昆蟲(chóng)世界,我們能看到各種各樣的盔甲,比如甲蟲(chóng),它們都有著堅(jiān)硬外骨骼,但層層的骨片又保證了活動(dòng)的靈活性。還有些甲蟲(chóng)的殼有鮮艷的顏色和圖案,用來(lái)警告敵人。
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甲蟲(chóng)的外骨骼就有著各種形態(tài)和顏色。|wiki
螞蟻也是如此,幾丁質(zhì)構(gòu)成的外骨骼連接著螞蟻的肌肉,精密連接并帶動(dòng)肢體運(yùn)動(dòng),使得螞蟻可以承受比自身重量大數(shù)千倍的力量。照這樣說(shuō),骨骼越強(qiáng),個(gè)體越強(qiáng),豈不是一件好事?
不過(guò)需要注意的是,強(qiáng)大的外骨骼也是一種生存壓力和代價(jià),因?yàn)闃?gòu)成堅(jiān)硬外骨骼需要大量的能量和稀有資源,構(gòu)成外骨骼需要氮、鋅和錳等元素。對(duì)整個(gè)群體來(lái)說(shuō),如果個(gè)體越強(qiáng),需要的代謝資源越多,團(tuán)隊(duì)中的成員數(shù)量就會(huì)變少。
在最近發(fā)布的一項(xiàng)研究中,研究人員就想搞清這樣一個(gè)問(wèn)題:螞蟻群體如何平衡群體成員的數(shù)量和質(zhì)量,讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)變得更強(qiáng)呢?
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質(zhì)量和數(shù)量只能選一個(gè)的話?你選哪個(gè)?|Wiki
不同螞蟻物種的外骨骼強(qiáng)度有著很大的差異。研究人員搜集了世界各地的螞蟻物種的解剖結(jié)構(gòu)的三維X射線顯微斷層掃描圖像,然后用AI技術(shù)識(shí)別和計(jì)算出了想要的外骨骼數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn),螞蟻們并不遵循同一種策略,不同螞蟻的外骨骼的覆蓋率差別巨大。
所以,不同螞蟻究竟是如何做出不同選擇的呢?又很多因素可能會(huì)造成影響,比如較干旱的地區(qū)可能需要較厚的表皮,不同的棲息地(地下還是地表)也可能會(huì)造成影響。由于變量眾多,研究人員就把這些外界因素輸入模型,看看它們究竟是如何影響外骨骼的不同的。這些因素包括飲食(植食性還是雜食性)、溫度、濕度和群體數(shù)量等。
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螞蟻的外骨骼連接著螞蟻的肌肉,使得螞蟻可以精確地移動(dòng),并承受很大的壓力。|參考資料1
結(jié)果發(fā)現(xiàn),溫度和飲食都能在一定程度上對(duì)螞蟻外骨骼造成影響,但對(duì)模型影響最大的因素就是蟻群的數(shù)量。
科學(xué)家的模型發(fā)現(xiàn),在外骨骼上“投入”較少,也就是個(gè)體不算強(qiáng)大的螞蟻物種,蟻群規(guī)模往往更大。
而且,這些外骨骼更柔軟的螞蟻物種似乎還能更快地進(jìn)化,對(duì)環(huán)境有著更強(qiáng)的適應(yīng)能力。和身披重甲的螞蟻物種相比,外骨骼較柔軟的螞蟻物種不需要大量的氮來(lái)源,在食物上的選擇就更豐富一些。
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研究表明,“不夠強(qiáng)”的螞蟻物種似乎更能適應(yīng)環(huán)境?|圖源網(wǎng)絡(luò)哦
在螞蟻身上,質(zhì)量和數(shù)量的權(quán)衡似乎就是這樣實(shí)現(xiàn)的:簡(jiǎn)單、專(zhuān)業(yè)的個(gè)體可以組成嚴(yán)密合作的復(fù)雜團(tuán)隊(duì)。
不過(guò)對(duì)于其他物種來(lái)說(shuō),情況是否還一樣?就不確定了。因?yàn)槲浵伒纳鐣?huì)結(jié)構(gòu)還是比較特殊,蟻群只有一位蟻后,以及大量無(wú)法繁殖的工蟻,在此時(shí),工蟻成為了一種服務(wù)性的群體——成本較低,可以犧牲。但研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,像狼和人類(lèi)這樣的動(dòng)物,有著不同的繁殖原則,情況自然會(huì)不同。
不過(guò)在報(bào)道這篇研究的網(wǎng)站上,看了此項(xiàng)研究的讀者們沒(méi)有聯(lián)想到人類(lèi),而是紛紛討論起了職場(chǎng)……
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參考資料
[1]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx8068
[2]https://arstechnica.com/science/2025/12/the-evolution-of-expendability-why-some-ants-traded-armor-for-numbers/
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