質量與數量之間的取捨是一個經典的經濟難題，但由英國、美國和日本研究人員組成的團隊現正強調其在生物學中的相關性。他們的研究表明，這一困境可能在塑造螞蟻這個地球上最繁盛物種之一的進化路徑中發揮了關鍵作用。
研究顯示，隨著螞蟻社會在數量和複雜性上的擴展，它們不僅生產了更小的工蟻，還讓它們更具成本效益。
護甲的代價
在昆蟲界，外骨骼，即表皮，是必不可少的。它能防禦掠食者、病原體和脫水，並為肌肉附著提供結構。然而，構建耐用的表皮需要大量資源，如氮和稀有礦物質如鋅和錳。雖然缺乏保護對單個昆蟲可能是致命的，但螞蟻似乎已經進化出一種成功的策略來降低這種風險。
在生物學裡，有一個問題是隨著它們所在的社會變得更加複雜，個體會發生什麼變化？ 馬里蘭大學的昆蟲學家及研究的共同作者Evan Economo表示。 例如，個體本身可能變得更加簡單，因為單獨生物需要完成的任務可以由集體處理。
Economo的團隊提出，在如螞蟻等社會性昆蟲中，生產保護性表皮的成本可能被整個群體的利益所抵銷。其觀點是，在擁有1萬名工蟻的群體中，失去幾個因掠食者而亡不會造成重大影響，對每個工蟻進行廣泛的防禦性投資變得低效。為了驗證這一假設，他們研究了具有龐大、專門化工作隊伍的螞蟻物種是否減少了對個別工蟻外骨骼的投資。
掃描超有機體
為了評估他們的理論，研究人員展開了一項廣泛的螞蟻解剖比較研究。 我們與來自世界各地的螞蟻標本和物種的掃描資料合作，以捕捉螞蟻的全球多樣性， Economo解釋道。該團隊利用了一個名為Antscan的綜合數據庫，其中包括來自全球的螞蟻的三維X光微斷層攝影圖像。