分工对于居住在地球上的生命的进化中发挥着关键作用，有利于生物完成向复杂生物体进化的转变。在这一转变过程中，个体间合作形成一个新的更高级的个体（生物体）。例如，细胞形成具有生殖细胞和体细胞的多细胞生物，许多昆虫形成被称为“超有机体（superorganism）”的复杂群体，具有皇后和工人的等级（比如蚁后和工蚁、蜂王和工蜂）。分工是完成这种转变的基础，因为专业化使得形成更高级生物体的各个个体能够执行更多样化的功能，并加强它们在后代繁衍中的相互依赖性。在进化生物学领域，研究哪些因素有利于提高分工水平是一个十分重要的内容。
为了解决以上问题的挑战，作者对蚂蚁中工蚁等级的数量进行了系统发育分析。因为蚂蚁通常是一个单系支系（只来自于同一个/几个母体），不同物种的工蚁等级数量从一个到四个不等，而且关于影响等级分化的因素的知识累积也相当充足，所以蚂蚁是检验规模-复杂性假说的绝佳模式生物。作者分析了794个物种的数据，研究了三个可能影响种群等级分化因素：种群大小、蚁后交配频率和每个种群的蚁后数量。作者进行了系统发育回归，以确定这三个性状与等级数量及相互之间的相关性。结果表明，更大种群规模支持更细的分工水平，导致了更多的工蚁等级和更大的不同等级工蚁间的体型差异。然而，其他结果无法为其他假设提供一致支持，即蚁后交配频率或每个种群的蚁后数量是否与分工水平具有明显的关系。总体而言，该文章的研究结果为规模-复杂性假设提供了强有力的支持。
图1 不同蚂蚁物种的群体特征分布。f图为不同等级的工蚁（左图为Lasius claviger，只有一种工蚁；右图为Eciton burchelli的两种工蚁）。
图2 具有多个工蚁等级的蚂蚁的进化起源（工蚁多态性）。祖先系统发育树重建表明，具有一个以上等级的多态工蚁是从单态祖先进化而来，至少进化了 27 次。
图3 种群大小、蚁后交配频率和每个种群的蚁后数量之间的关系及其相互之间的关系。
图4 种群规模越大，工蚁间体型的差异就越大。
Bell-Roberts, L., Turner, J.F.R., Werner, G.D.A. et al. Larger colony sizes favoured the evolution of more worker castes in ants. Nat Ecol Evol (2024).
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