蚁群如何决定谁适合成为蚁后？在大多数情况下，雌性蚂蚁体型越大，成为蚁后的机会就越大。事实上，蚂蚁的体型决定了其整个蚁群的结构，蚁群被细致地组织成多个等级，每个等级履行着专门的职责。
发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究发现，基因高于一切，它通常决定了一只雌性蚂蚁是会被提升为蚁后还是成为工蚁。虽然环境条件和基因都对蚂蚁的体型起作用，但基因变异帮助少数雌性蚂蚁脱颖而出，赋予它们早期出现的蚁后般特质。
蚁群的结构
蚁群通常由三种蚂蚁组成：雄蚁（雄蜂）、不繁殖的雌蚁和蚁后。
无翅、不繁殖的雌蚁几乎总是比蚁后小。它们是蚁群中所有辛勤劳作的蚂蚁；工蚁们忙碌地寻找食物，照顾蚁后和幼虫，并保持蚁群清洁。体格更强壮、拥有强大下颚的雌蚁则充当保镖，保护蚁群免受入侵者的侵害。
与此同时，有翅雄蚁只有一个主要职责：与蚁后交配。由于蚁群不断扩张，雄蚁和即将成为蚁后的处女蚁会离开它们的蚁群，进行婚飞。在这个年度事件中，处女蚁后会吸引几只雄蚁在半空中交配，然后着陆产卵，从而建立一个新的蚁群。雄蚁无法停留太久——它们在与蚁后繁殖后很快就会死亡。
蚁后的统治
这项新研究的S研究人员旨在了解为什么某些雌性蚂蚁成为蚁后，而其他蚂蚁却不能，这也可以为蚁群等级的组织提供见解。
洛克菲勒大学进化系教授、该研究的作者丹尼尔·克罗瑙尔在一份声明中说：“我们的目标之一是了解昆虫社会如何运作。”“研究蚁群中个体如何分化可以帮助我们理解数千种蚂蚁物种中可能进化的等级制度类型，从蚁后到工蚁再到兵蚁。”
环境因素，如食物供应和温度，一直被认为是决定蚂蚁体型大小的关键因素。但真正重要的是基因。先前的研究表明，当基因相同的蚂蚁幼虫在食物较少的情况下生长时，它们会变得更小，并错过发展蚁后般特质的机会。然而，如果幼虫尽管缺乏食物仍能达到一定的体型，它们仍然会发展出蚁后般的特质。
适合蚁后的基因
为了确定基因在体型和等级组织中的重要性，研究人员检查了克隆兵蚁。虽然这些蚂蚁没有传统的蚁后，但它们有一种被称为“中间型”的个体，其发展出的特质与蚁后相似。之所以使用这些蚂蚁，是因为它们的基因型可以很容易地控制。
研究人员在相似的环境条件下测试了这些蚂蚁基因不同的幼虫。他们发现，它们的基因不仅影响体型，还决定了蚂蚁何时会发展出蚁后般的特质。
来自一个遗传系（研究人员将其标记为“M”）的蚂蚁，即使在相同的条件下饲养，其平均体型也始终小于来自另一个遗传系（标记为“A”）的蚂蚁。然而，对于任何给定的体型，M系蚂蚁更有可能发展出蚁后般的特质。
这意味着某些蚂蚁基因型在体型较小的时候就开始表现出蚁后般的特质。
“如果某个环境因素影响等级，它也会影响体型，”现在在克罗瑙尔实验室担任博士后研究员的作者帕特里克·皮卡斯基说。“它不能只诱导其中一个发生变化。据我们所知，无论你操纵哪个环境变量，蚂蚁体型和等级之间的关系保持不变，而是由基因编码的。”
研究人员认为，他们的发现对于理解蚁群作为“超个体”具有重要意义，这些超个体包含基因相同的个体，它们执行不同的角色，就像组织中的细胞一样。
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美国国家科学院院刊。克隆兵蚁中等级相关性状的静态异速生长随基因型变化而非环境变化
自然历史博物馆。飞蚁日：有翅蚂蚁进行婚飞之时
实验生物学杂志。蚂蚁等级发展与进化：一切都与体型有关
