真社会性昆虫中由资源分配进化产生的种姓特异性衰老

真社会性昆虫在种内寿命上表现出极端差异：蚁后寿命很长（可达30年），而工虫通常至多只能存活数月或数年。已有多项研究援引“一次性躯体理论”来解释真社会性昆虫中种姓特异性衰老的进化，该理论认为，衰老源于维持与繁殖之间的资源分配权衡。这一理论在真社会性昆虫中的一个延伸观点是，种姓特异性衰老可能由种姓之间的资源分配权衡所产生。然而，迄今为止，这一观点尚未被形式化为理论模型。 在此，我们提出了一个关于社会性昆虫衰老进化的个体基础模型。在我们的模型中，当蚁后和工虫的营养状态过低时，它们就会死亡。模型中的进化性状是个体工虫随年龄变化的资源分配策略，即工虫可以在自身、其他工虫以及蚁后之间分配资源。我们发现，蚁后与工虫之间的寿命差异源于群体内部进化形成的资源分配方式，而且这一差异处于单后型真社会性昆虫中蚁后和工虫经验观察寿命范围之内。在我们的模型中，种姓特异性衰老之所以会进化，是因为蚁后获得了大量资源，从而能够实现长寿和高繁殖力；与此同时，工虫则进化出将资源让渡出去的策略，以促进蚁后的繁殖，并由此提高其自身的间接适合度。我们还观察到年龄多型现象的出现，即年轻工虫负责哺育幼体，而年长工虫负责觅食。 总体而言，我们的模型表明，种姓特异性衰老和与年龄相关的工虫分工，都是群体内部资源分配进化的结果。

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🏷️ 真社会性昆虫 种姓特异性衰老 资源分配 个体基础模型 年龄多型 间接适合度