烏龜的螞蟻士兵看起來像是日本動畫電影中的真實生物。這些居住在樹上的昆蟲在有光澤的，可夸大的頭上來回爬行，它們被用來阻擋巢穴的入口-本質上是作為活門。

并非所有頭的形狀都相同：有些士兵的頭類似于人孔蓋并完全密封了隧道入口。其他人則擁有方頭，他們被組裝成多人的封鎖線，讓人聯想到斯巴達**重疊的盾牌。這種頭部形狀的變化不僅僅揭示了自然界中古怪的另一個特征：它還可以揭示物種如何進化以填補生態位。在美國國家科學院院刊上發表的新研究表明，這種演變并不總是一條通往專業化道路的路。有時，它可以使某個物種回到更普遍的時代。

洛克菲勒社會進化與行為實驗室負責人丹尼爾·克羅瑙爾(Daniel Kronauer)說：“通常，您會認為，一旦某個物種專門化，它就會陷入非常狹窄的領域。”“但是海龜螞蟻是一個非常動態的進化軌跡的有趣例子，它來回很多。”

進化中的匹配

像生活在殖民地中的許多其他社會昆蟲一樣，turtle螞蟻專門從事不同的功能，通常會演變出適合其工作的夸張特征。對于士兵而言，這一過程導致了各種形狀的大頭顱。

喬治華盛頓大學的生物學家，這項新研究的主要作者斯科特·鮑威爾說：“*小和*大的烏龜螞蟻士兵的頭部之間有四倍的差異。”“為了幫助人們理解這一點，我經常說*小的物種能夠舒適地坐在*大的物種的頭部。”

烏龜士兵頭部的形狀和大小取決于所涉物種所占據的隧道類型。螞蟻不會自己挖地道，而是搬進被無聊的甲蟲挖出的地道。克羅瑙爾說，由于放下手的隧道可能太大或太小，所以螞蟻迅速多樣化以能夠占領它。

因此，烏**和隧道之間的關系可以為自然選擇提供獨特清晰的見解。研究人員可以輕松地將一個特征-頭圍-與進化后要適應的生態特征相比較：巢穴大小。正如Kronauer所說：“這是完全相同比例的1：1比賽。”

動態過程

為了考察各種頭部形狀的進化歷程，研究人員根據士兵是否頭部呈正方形，圓頂形，圓盤形或盤形，將89種龜蟻分組。他們還包括一群沒有士兵的烏龜物種。然后，他們使用先前收集的物種遺傳信息，檢查了這些群體之間的進化關系。

如果說進化是一條單向的道路，那么大約在4500萬年前出現的**批海龜螞蟻本應完全沒有士兵，然后逐步向專業化方向發展-從通才，方頭的士兵開始，一直到那些具有高度野心的士兵。量身定制的碟頭。

但是新的分析表明事實并非如此。相反，研究人員可以追溯到的*古老的共同祖先可能是方頭。那個祖先繼續形成了各種各樣的物種，從根本沒有士兵的物種到其他具有不同專業水平的物種。在某些情況下，隨著時間的流逝，更多的特殊物種會逆轉方向，演變為更寬泛的頭部形狀。

鮑威爾說，這一發現很好地表明了靈活的自然能使有機體的形狀適應其所處環境的驚人程度。

Kronauer補充說：“進化所需要的空間實際上比以前想象的要大得多。”

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