民國115年 高考三級 昆蟲 昆蟲生態學
第2題
真社會性昆蟲（如螞蟻、白蟻、蜜蜂）為陸域生態系中具獨特地位之昆 蟲類群。請回答下列問題： 試說明「真社會性（eusociality）」之定義與其三項判定要件。（…
題目
真社會性昆蟲（如螞蟻、白蟻、蜜蜂）為陸域生態系中具獨特地位之昆 蟲類群。請回答下列問題： 試說明「真社會性（eusociality）」之定義與其三項判定要件。（8 分） 試以Hamilton 之親屬選擇理論，說明真社會性昆蟲利他行為演化之機 制。（10 分） 真社會性昆蟲常被視為「生態系統工程師（ecosystem engineer）」，試 舉一例說明其於生態系統中之功能與貢獻。（7 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、真社會性定義與三要件：真社會性（eusociality）指同一群體中個體世代重疊、生殖分工且共同撫育後代之社會組織。判定三要件為：（1）生殖分工（reproductive division of labor），僅少數個體繁殖，其餘為不孕或低生殖之勞動者；（2）世代重疊（overlapping generations），子代留存協助親代；（3）合作育幼（cooperative brood care），共同照顧非自身子代。
- 二、要件補充與例外：部分學者主張加入第四要件「巢穴共居與合作防禦」，以區別準社會性（presocial）組織。膜翅目（蜜蜂、螞蟻）因單套雙倍體（haplodiploidy）使姊妹間親緣係數高達 3/4，較易演化真社會性；白蟻為雙套體並行共生消化，其真社會性由近親交配與巢體生態所促成，屬趨同演化之例，顯示真社會性可多次獨立演化。
- 三、Hamilton 親屬選擇理論：以廣義適合度（inclusive fitness）為核心，利他行為在 rB＞C 時可被天擇保存，r 為行為者與受惠者之親緣係數、B 為受惠者所得利益、C 為行為者所付代價。真社會性昆蟲姊妹間 r＝3/4，使放棄自身繁殖、協助撫育姊妹之行為在遺傳上划算，故不孕職蟲（worker）之利他行為得以演化並維持。
- 四、理論補充與限制：單套雙倍體僅能解釋膜翅目部分現象，多蟻后、多次交配會降低 r 值，需以親屬辨識、職蟲 policing、生殖衝突與生態因素（築巢、防禦、資源集中）補充。亦有以母系操控與族群遺傳結構解釋者，顯示真社會性為多重因子共同作用之結果，並非單一公式即可完全說明，答題時宜並陳。
- 五、生態系統工程師舉例：以白蟻（termite）土丘為例，其築巢搬運土壤、調節水分與通氣，形成養分與微生物熱點，改變土壤理化性質與植物組成，屬延展表現型之工程作用；螞蟻搬運種子（myrmecochory）促進植物散布，蜜蜂授粉維持植物繁殖。這些功能影響養分循環、食物網結構與生物多樣性，故真社會性昆蟲具關鍵生態地位。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。