質量與數量之間的權衡是核心的經濟挑戰。來自英國、美國和日本科學家的一項新研究強調，這一原則同樣適用于生物系統，特別是在螞蟻這一地球上最成功的生物群體之一的演化進程中。
他們的發現指出，隨著螞蟻社會在複雜性和人口中擴展，螞蟻通過使其工蟻變得更小且更具成本效益來進化。
盔甲的代價
在昆蟲世界中，外骨骼或角質層至關重要，因為它提供對捕食者、病原體和脫水的保護盾牌，同時也提供肌肉附著的結構。然而，這種保護需要大量的資源，包括氮和一些稀有礦物質如鋅和錳。儘管缺乏足夠的盔甲可能危及個體昆蟲，但螞蟻似乎已經開發出減輕這問題的策略。
馬里蘭大學的昆蟲學家和該研究的合著者Evan Economo解釋說：「生物學中有一個問題，即當它們所屬的社會變得更複雜時，個體會發生什麼。」 「例如，個體可能變得更簡單，因為單獨生物體需要的任務可以集體管理。」
Economo的團隊提出，像螞蟻這樣的社會性昆蟲，在角質層生產中的代謝權衡可能優先於群體而不是個體。在一個有1萬名工蟻的群體中，因捕食者損失一些個體可能無關緊要，使得對每個工蟻防禦的大量投資成為寶貴養分的浪費。為了檢驗這一理論，他們分析了是否有龐大且專門化勞動力的螞蟻系譜會在個體外骨骼上投入較少。
掃描超有機體
研究人員必須進行大規模的螞蟻解剖學比較研究來檢驗這一理論。「我們與來自全球範圍的螞蟻標本掃描合作，以捕捉螞蟻的全球多樣性，」Economo指出。這項研究利用了Antscan，一個包含全球螞蟻三維X射線微電腦斷層成像的廣泛數據庫。