织叶蚁通过团队合作变得“超高效”，以额外的拉力用树叶建造复杂的巢穴

19世纪末，法国工程师马克斯·林格尔曼（Max Ringelmann）进行了一项实验，这个实验看起来更像是小学运动会上的游戏。林格尔曼召集了一些学生，让他们拔河。在测量了单个学生的拉力后，他不断增加人数，并每次都测量总拉力。当他收集完所有数据后，结果出人意料。

总拉力确实随着参与人数的增加而上升。但是，“随着团队成员的增多，每个人的效率并没有提高。它甚至没有保持不变——而是变得更差了，”澳大利亚麦考瑞大学的生物学家克里斯·里德（Chris Reid）和德国康斯坦茨大学的生物学家丹尼尔·卡莱索（Daniele Carlesso）在《对话》（The Conversation）网站上写道。“人多好办事，但人多也误事。”

由于林格尔曼的实验，这种现象现在被称为“林格尔曼效应”。无论是在人类还是其他动物中都能观察到——团队成员越多，个人贡献就越低。然而，现在科学家们说，至少有一种蚂蚁避免了这个问题。

在本周发表于《当代生物学》（Current Biology）杂志的一项新研究中，里德、卡莱索和他们的同事们发现，织叶蚁（Oecophylla smaragdina）在大型团队协作时，个体的效率实际上会变得更高。这些昆虫会合作将大片叶子弯曲成型，建造出华丽的多层巢穴。这种在团队合作中提升个人努力的现象被称为“超效率”。

对于人类来说，团队合作中努力程度的下降源于几个方面。首先，人们在群体的匿名性中更容易放松，心理学家称之为“社会惰化”。其次，人类很难有效地协调彼此的努力。例如，在拔河时，个体可能会在不同的时间开始或停止用力。对于更复杂的任务，协调会变得更加困难。

蚂蚁是研究人类如何改进的一个很好的对象。正如卡莱索告诉美国国家公共电台（NPR）的艾弗里·基特利（Avery Keatley）和克里斯托弗·因塔利亚塔（Christopher Intagliata）那样：“蚂蚁和人类之间有很多相似之处。例如，除了人类，蚂蚁是唯一会为了共同目标而协同搬运物体的动物。”

在这项研究中，实验室里的织叶蚁连接成长链，拉动附在测力计上的叶状纸片。研究团队能够实时测量随着更多个体加入，蚂蚁力量的变化。《新科学家》（New Scientist）杂志的詹姆斯·伍德福德（James Woodford）报道称，平均每只蚂蚁可以拉动近60倍于自身体重的重量，但在一个15只蚂蚁的团队中，单个蚂蚁可以拉动超过100倍于自身体重的重量。

蚂蚁能实现这种超效率主要有两个因素。首先，一条长长的蚂蚁链比多条较短的链表现更好。研究人员还注意到，根据《对话》的报道，在劳动分工中，蚂蚁姿势的多样性很重要。链条前端和中部的蚂蚁会蹲下，摆出积极的拉动姿势，而尾部的蚂蚁则伸展后腿，作为对抗叶子反作用力的锚点。该团队将这种结构称为“力棘轮”。

“但它们最大的优势是有六条腿，并且每条腿都能与地面保持良好接触，”里德告诉《新科学家》，并补充说织叶蚁的脚特别黏。“当你将织叶蚁与其他物种比较时，它们与地面的附着力简直是天壤之别。比其他蚂蚁要高出一个数量级。”

接下来，该团队计划更深入地研究蚂蚁如何在不滑倒的情况下协调它们的腿，并将这一发现在动物王国之外加以应用。“如果能看到机器人协同工作并达到超效率，那就太棒了，”未参与该研究的佐治亚理工学院机械工程师胡立德（David Hu）告诉《科学》（Science）杂志的埃里克·斯托克斯塔德（Erik Stokstad）。

目前，机器人不会受到林格尔曼效应的影响。但它们在协同工作时效率也不会提高——到目前为止，似乎只有蚂蚁解锁了这项能力。

“还没有人研究过使用类似蚂蚁的方法来让多足机器人集群产生力量，但我们计划这样做，”里德在一份声明中说。“通过编程，让机器人采用受蚂蚁启发的协作策略，比如‘力棘轮’，或许能让自动机器人团队更有效地协同工作，完成超越其个体努力总和的任务。”

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