社会性昆虫，如蚂蚁、蜜蜂和黄蜂，是地球上最成功的动物之一。通过扮演大型超级有机体，它们能够实现单个大型生物无法做到的事情。
它们令人惊叹的无私行为是由一种不寻常的基因遗传方式驱动的，这意味着雌性实际上比与自己的女儿，与姐妹拥有更多的共同基因。这使得它们更倾向于将蜂群姐妹的利益置于自身的繁殖传承之上。
工蜂之间关系越近，它们越愿意合作。因此，你可能会认为基因多样性较低的社会性昆虫蜂群会过得最好。但事实并非如此，康奈尔大学的 Heather Matilla 发现，蜜蜂的情况恰恰相反。
蜂后通常会与多只雄蜂交配（这种策略称为多偶交配）。这是一个出乎意料的策略，因为它意味着蜂后的女儿将具有更高的基因多样性，并且彼此之间的亲缘关系会比它们拥有同一个父亲时略微疏远。这可能意味着无私的合作变得不太可能。
尽管存在这种潜在的弊端，社会性昆虫的蜂后确实经常与许多雄蜂交配，并且所有种类的蜜蜂都会这样做。这其中一定有什么好处，而 Mattila 已经找到了。她与Thomas Seeley一起，证明了基因多样性高的蜂群实际上更具生产力，也更强大。
对于一只蜜蜂来说，建立一个新的蜂群是一项艰巨的任务。当一只繁殖能力强的蜂后带领数千只不育的工蜂分蜂出去建立新巢时，这一切就开始了。从它们这样做的那一刻起，时间就开始倒计时。
在严酷的冬季来临之前，它们需要从零开始建造蜂巢、收集食物储备，并用新的工蜂替换老化的工蜂。如果它们效率低下，蜂群将在冬季寒冷中饿死，事实上，80%的蜂群就是这样灭亡的。
为了测试基因多样性对效率的影响，Mattila 和 Seeley 对 21 只蜂后进行了人工授精，分别使用了单只雄蜂或十五只不同雄蜂的精子。这些蜂后连同近 8000 只她的女儿工蜂，于六月初被移到一个空白的蜂箱中进行观察。
两周后，基因多样性高的蜂群在竞争和产量上已经超越了基因单一的蜂群。它们的蜂巢（以巢框面积计算）扩大了 20%，收集的食物增加了高达 78%，并且储备的食物增加了 39%。所有这些都是在几乎相同数量的工蜂的情况下完成的——它们只是工作得更努力、更快速。
更高效的蜂群在食物充足、易于收集的时期能更好地利用资源。到八月底，它们已经繁殖了更多的新蜂，使得它们的工蜂数量是那些行动迟缓的竞争对手的五倍。
它们的成功不仅给了它们竞争优势，还确保了它们的生存。八月下旬，一段寒冷时期导致约一半的单父蜂群死亡，到十二月，它们全部死亡。而多父蜂群则都挺过了秋季的寒冷，其中 25% 活过了冬季的严寒。
有了如此更好的结果，许多社会性昆虫物种的蜂后都与多只雄蜂交配，这也就不足为奇了。这种策略会受到强烈的自然选择，并且会在蜜蜂种群中迅速传播。
但一个重要的问题仍然存在：为什么基因多样性高的蜂群效率更高？Mattila 和 Seeley 指出了先前的研究，这些研究表明工蜂的基因会强烈影响它们承担蜂巢内某些任务的可能性。
例如，当蜂巢过热时，工蜂就开始通风，而它们的基因设定了它们的内部恒温器，决定了每只工蜂认为“过热”的程度。基因单一的劳动力群体存在完全不响应温度变化或过度响应的风险，导致整个蜂巢都受到影响。
相比之下，基因多样性高的劳动力群体将具有广泛的临界温度范围，并且能够更恰当地响应蜂巢内微妙的升温和降温模式。
在困难时期，蜂巢很可能拥有大量具备应对能力的遗传背景的工蜂。而在资源充足时期，将有更大比例的工蜂愿意利用新的资源。
参考资料： Mattila & Seeley. 2007. 蜜蜂蜂群的基因多样性提高了生产力和适应性。Science 317: 362-364
