部分蚂蚁为了扩大群体规模而牺牲了更强壮的外骨骼，这可能有助于它们占领新环境

据估计，有 20 千万亿只蚂蚁在陆地上行进，除南极洲外，每个大洲都有它们的家园。这些微小但强大的昆虫中，有些物种已经进化出了奇异的策略，这些策略可能有助于它们的成功，例如缩小并重新长出大脑、产下不同物种的卵，以及诱骗工蚁杀死它们的蚁后。

现在，最近的一项研究发现了另一种可能有助于蚂蚁在全球范围内取得胜利的方法。某些物种似乎通过构建群体结构，使工蚁的数量优于其保护性外层的质量，这可能使它们能够在资源有限的情况下占领新领地。该研究结果于 12 月 19 日发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。

“生物学中有一个问题：当个体所处的社会变得更加复杂时，个体本身会发生什么？”该研究的共同作者、马里兰大学的昆虫学家埃文·伊科诺莫（Evan Economo）在一次声明中说道，“例如，个体本身可能会变得更简单，因为孤独生物需要完成的任务可以由集体来处理。”

蚂蚁拥有一套内置的“盔甲”，称为外骨骼或角质层。这层屏障为这些生物柔软的内部提供支撑，并保护它们免受捕食者、疾病、辐射和其他伤害。虽然角质层可以抵御威胁，但构建它所需的元素——如氮、锌和锰——可能很难获得，这使得这种盾牌在营养上的成本很高。

研究人员已经知道蚂蚁物种表现出很大范围的角质层厚度，但他们并不完全了解其中的规律或目的。因此，伊科诺莫和他的同事们依靠 880 个蚂蚁标本（代表 500 多个物种）的 CT 扫描，制作了这些生物的数字 3D 重建模型。一种自动算法检查了这些表现形式，并揭示了角质层投入在所研究的物种中各不相同：这层屏障占据了蚂蚁总体积的约 6% 到 35%。

随后，团队寻找了角质层特征与其他特征（包括昆虫的体型、栖息地、饮食和进化历史）之间的相关性。团队发现，角质层较薄的蚂蚁物种往往拥有更大的群体规模，这暗示了一些昆虫进化为注重数量而非质量。研究作者在声明中表示，为了换取更大的数量而生产“更廉价”的工蚁，可能会带来有益的社会行为，例如集体寻找食物、保卫巢穴和分工合作。

分析还显示，角质层较薄的物种往往更容易通过多样化适应新的栖息地，这可能使它们能够在可用营养较少的地方茁壮成长。“对氮的需求减少可以使它们更具通用性，并能够征服新环境，”该研究的共同作者、英国剑桥大学的进化生物学家阿瑟·马特（Arthur Matte）在声明中说道。

法国索邦大学的进化生物学家马修·莫莱（Mathieu Molet）并未参与这项研究，他告诉《纽约时报》的卡拉·贾莫（Cara Giaimo），弄清楚蚂蚁在数量和质量之间的这种权衡是“一个了不起的结果”。他指出，这些生物的快速多样化导致了它们在塑造全球环境方面的作用，因此，从更广泛的范围来看，这种能力“主要归功于这些进化出廉价工蚁的物种”。

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