社会性昆虫工品级多样性的演化

预计工虫形态多样化可改善社会性昆虫群体内的劳动分工，但许多物种的工虫却为单型态。对工虫生殖能力的个体水平选择可能会抗衡群体水平对多样化的选择，而物种间的生活史差异（品级决定的时机、群体大小、可用遗传变异）可能会调节这种选择的强度。我们通过对 35 种蚂蚁物种的新数据集进行系统发育独立对比分析，对此进行了检验。有证据表明，蚁后-工蚁发育途径的早期分化可能促进工蚁多样性的演化，因为蚁后-工蚁二型性与多样性呈强正相关。相比之下，投资于特化工蚁对群体带来的风险以及群体大小对工蚁生殖成本的影响似乎不太可能强烈影响工蚁多样性的演化，因为在统计学上控制蚁后-工蚁二型性后，群体大小与多样性之间无显著关联。最后，在每个群体具有多个谱系的物种中工蚁多样性更高，并且在单后制物种中与亲缘关系呈负相关。这可能是由于群体内的高遗传方差有利于高度工蚁多样性的表达和演化，或者是由于在存在抑制工蚁生殖的选择（工蚁巡视）时多样性更容易演化。