題主舉了螞蟻?zhàn)晕覡奚睦?，嗯，滾出火海，相當(dāng)夸張。的確，螞蟻乃至蜜蜂這類(lèi)真社會(huì)性動(dòng)物，常常有自我犧牲行為。但其實(shí)，對(duì)于這些社會(huì)性昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，最大的犧牲并非種種壯烈行為，而是它們不能繁殖后代！而這的確需要一個(gè)特別的解釋。
螞蟻為何“愿意”犧牲自己，而拯救群體？
題主提到，螞蟻抱團(tuán)滾出火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，這事情不太像是真的，但是螞蟻抱團(tuán)滾過(guò)小溪之類(lèi)倒不那么稀罕。而螞蟻這種生物，常常能為了群體利益做出犧牲自己的行為，也同樣常見(jiàn)。但注意，這些行為只對(duì)這只螞蟻所在的群體的有效，而對(duì)于哪怕是同種但不同群的螞蟻來(lái)說(shuō)，它們彼此之間可不會(huì)和諧相處，反倒在絕大多數(shù)情況下，是彼此競(jìng)爭(zhēng)的“敵人”呢？
那么，生物學(xué)家如何解釋這種現(xiàn)象呢？
在達(dá)爾文提出，“適者生存”，并指出生存競(jìng)爭(zhēng)不僅發(fā)生在不同的物種之間，而且在同一物種內(nèi)部的生存競(jìng)爭(zhēng)更加慘烈之前，沒(méi)有生物學(xué)家認(rèn)為這是一個(gè)需要加以解釋的問(wèn)題，因?yàn)槲浵伨褪俏浵仯飳W(xué)家只需要觀察并記錄事實(shí)，而不需要去解釋它。因?yàn)?，所有一切都?xì)w于造物主的安排。老天爺安排的。
但自從達(dá)爾文提出進(jìn)化論之后，任何生物學(xué)現(xiàn)象都需要一個(gè)解釋?zhuān)绕淙缥浵佭@樣和別的生物不一樣的生物，更是如此。但要找到答案，并不容易，這得等到遺傳學(xué)誕生之后，在遺傳學(xué)家們搞懂了生物遺傳的道理之后，我們才有可能搞懂螞蟻的秘密。
螞蟻的生活史
每一個(gè)蟻巢，在特定的季節(jié)和氣候時(shí)，會(huì)突然飛出大量長(zhǎng)翅膀的螞蟻，這些是蟻后和雄蟻，它們正是讓螞蟻這個(gè)物種真正繁衍不息的后代，在同一個(gè)地區(qū)的不同蟻巢的雄蟻和蟻后基本同時(shí)被放飛，這讓它們能在空中找到來(lái)自不同蟻巢的雄蟻或蟻后進(jìn)行交配，雄蟻和蟻后會(huì)在一起建筑最基本的巢穴，然后蟻后生出最初的數(shù)只卵，孵出建設(shè)蟻巢最關(guān)鍵的工蟻，在工蟻的勞作下，它們不僅建設(shè)蟻巢還會(huì)尋找食物，蟻后開(kāi)始專(zhuān)心長(zhǎng)大，專(zhuān)心產(chǎn)卵，不再負(fù)責(zé)建設(shè)蟻巢，隨著一個(gè)蟻巢中工蟻的數(shù)目越來(lái)越多，它就走上了一個(gè)良性反饋循環(huán)，最終當(dāng)蟻巢擁有大約10萬(wàn)只工蟻后，蟻后開(kāi)始產(chǎn)下能孵出下一代蟻后和雄蟻的卵，進(jìn)行真正的繁殖。
一個(gè)蟻巢如果不遇到意外，那么它的自然壽命就是蟻后喪失產(chǎn)卵能力的時(shí)間，不同種類(lèi)的螞蟻，這個(gè)時(shí)間相差甚大，如大型白蟻巢穴能有二十年的壽命，一個(gè)壯年期但白蟻蟻后，每天能產(chǎn)兩萬(wàn)枚卵，而工蟻的壽命則只有大約1~2個(gè)月，這當(dāng)然是指沒(méi)有意外的時(shí)候，當(dāng)蟻后死去，蟻巢也就“死亡”了，因?yàn)闅埩舻墓は?，雖然還會(huì)按慣例行動(dòng)，但工蟻壽命很短，隨著工蟻的死亡，蟻巢缺乏足夠的維護(hù)，也就再也不能阻擋風(fēng)雨的侵蝕而逐漸衰敗。
從這個(gè)角度看，生物學(xué)家將螞蟻群體視作某種“超個(gè)體”，因?yàn)檫@看起來(lái)就像我們自己的細(xì)胞，我們的身體大約是由120萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞組成。我們的細(xì)胞為了身體整體的利益，也是不吝于犧牲自己的，比如白細(xì)胞，同時(shí)在我們的身體中，也只有精原和卵原細(xì)胞能產(chǎn)生配子細(xì)胞，繁殖下一代。而構(gòu)成我們身體的其它細(xì)胞則像螞蟻社會(huì)中的工蟻。
圖示：拼死攻擊寄生蟲(chóng)的白細(xì)胞
螞蟻群體的遺傳組成。
一個(gè)螞蟻群體（常常被稱(chēng)為螞蟻社會(huì)）中只有一個(gè)蟻后，所有螞蟻都是它的后代。而通常情況下蟻后會(huì)產(chǎn)三種到四種卵，這幾種卵將會(huì)得到功能不同的子代螞蟻。
有性生殖的卵（標(biāo)準(zhǔn)二倍體），這些卵孵化出工蟻，工蟻還可以繼續(xù)分工為干不同工作的工蟻，但它們都是工蟻，而且所有工蟻都是雌性，但它們不能自己產(chǎn)卵。
（產(chǎn)雌）孤雌生殖（二倍體），這些卵孵化出來(lái)的是未來(lái)的蟻后，這是蟻后對(duì)自己的克隆。它們會(huì)長(zhǎng)翅膀會(huì)飛。
有性生殖的卵（二倍體），成為未來(lái)的蟻后。
（產(chǎn)雄）孤雌生殖（單倍體），這些卵只擁有一套染色體，而不是正常的兩套，這些卵將孵化出可以和蟻后交配的雄蟻，它們都長(zhǎng)得有翅膀會(huì)飛。
雌性工蟻，為何不自己產(chǎn)卵，照顧自己的孩子，而是去照顧自己的姐妹呢？
事實(shí)上的確有些雌性工蟻會(huì)產(chǎn)卵，但它們的卵都被巡邏員螞蟻給吃掉了，因?yàn)檫@些卵上面沒(méi)有蟻后所產(chǎn)的卵上獨(dú)有的信息素。是的，蟻后控制了它的女兒們，禁止它們自己繁殖后代，要求它們必須拋棄小我而成就大我。
那么，問(wèn)題就來(lái)了，巡邏員螞蟻為何要吃掉它姐妹們的卵呢？
實(shí)際上，動(dòng)物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，許多工蟻都當(dāng)兼職巡邏員，它們會(huì)毫不猶豫的吃掉姐妹們產(chǎn)的卵，在這種互相監(jiān)督的環(huán)境中，沒(méi)有工蟻能成功產(chǎn)卵（當(dāng)然例外總是存在的，這里就不提例外了）。
這就是進(jìn)化論需要解釋的問(wèn)題，為什么這些工蟻會(huì)彼此監(jiān)視呢？為什么它們?cè)敢鈩谧髡疹欁约旱慕忝?，但卻會(huì)彼此監(jiān)視，誰(shuí)也不準(zhǔn)悄悄產(chǎn)卵，原因何在？原因首先當(dāng)然在于蟻后，但蟻后是如何能做到控制它的女兒們“不起異心”或者能讓它們彼此監(jiān)視呢？
這一切都和工蟻的遺傳組成有關(guān)。
所有工蟻和蟻后之間的親緣關(guān)系都是50%，因?yàn)樗鼈兪怯行陨车漠a(chǎn)物，但是姐妹彼此之間的親緣關(guān)系則是75%，因?yàn)樗鼈兊牡菃伪扼w，不是二倍體，所以在它們體內(nèi)來(lái)自父親的那套染色體肯定是一模一樣的，而來(lái)自母親的那一套染色體則只有50%的可能性是一樣的，加和概率則是 50%+50%*50% = 75%。但它們和姐妹的孩子之間的親緣關(guān)系則下降到50%。因?yàn)榇葡伩偟孟群托巯伣慌浜蟛拍墚a(chǎn)卵，這些卵通常都是有性生殖產(chǎn)下的二倍體卵，這導(dǎo)致姑姑和侄女間的親緣關(guān)系度下降。而雌性工蟻寧可養(yǎng)與自己有75%親緣關(guān)系的姐妹，也不會(huì)去養(yǎng)和自己只有50%親緣關(guān)系的侄女兒。
這個(gè)冷酷的親緣關(guān)系計(jì)算，決定了螞蟻的行為。不論是自我犧牲還是放棄繁殖，還是干掉自己的侄女兒，都是符合基因的短期利益的，而生物進(jìn)化從來(lái)只關(guān)心短期利益。
親選擇（kin selection）
讓我用著名遺傳學(xué)家霍爾丹的名言來(lái)結(jié)尾吧。
我愿意為救兩個(gè)直系血親或者八個(gè)表親而付出生命 —— 著名遺傳學(xué)家 J.B.S.霍爾丹
隨著親緣關(guān)系越來(lái)越遠(yuǎn)，我們的利他精神也就越來(lái)越少，愿意付出的也越來(lái)越少。我們身上的細(xì)胞會(huì)為了我們?nèi)ニ?，但我們的兄弟就很難做到了，至于父母能為子女而死，那正是因?yàn)樽优恰蹲运降幕颉吠ㄍ磥?lái)的保障。
最后，推薦一下進(jìn)化論的經(jīng)典科普《自私的基因》
如果題主對(duì)螞蟻的利他行為進(jìn)化有特別的興趣，那么推薦《螞蟻與孔雀》
生物的自適性，指的是在環(huán)境惡劣或者生存資源缺匱的時(shí)候，生物的族群通過(guò)自我控制繁殖的方式，來(lái)維持族群的后續(xù)繁衍。
關(guān)于這種自發(fā)性的行為，大多數(shù)的人們都認(rèn)為這只是生物的一種本能。但是，在某一些群居的動(dòng)物集體中，如螞蟻的群居生活，單獨(dú)一只螞蟻通常都不具備有修筑巢穴的能力，但是成群的螞蟻卻擁有著集體協(xié)作的能力，盡管這種行為會(huì)被一般人視之為一種智慧的體現(xiàn)，但是生物學(xué)家們卻告訴了我們，這只是動(dòng)物的一種本能。
傳說(shuō)中的，一些大型的野生哺乳動(dòng)物在被猛獸獵捕的時(shí)候，會(huì)讓族群內(nèi)的老病弱者主動(dòng)去喂食捕獵者的說(shuō)法，這種說(shuō)法多半是不正確的，有可能的應(yīng)該是老病殘弱由于體能的不足而首先被猛獸所捕獲，因?yàn)檫@一些動(dòng)物在被猛獸捕獵時(shí)，通常都是直接撒退就跑，這也同樣可以視之為一種本能，或者條件反射。
當(dāng)然，犧牲個(gè)體來(lái)成全群體的物種也不是沒(méi)有的，但是應(yīng)該是多見(jiàn)于一些較為低級(jí)的動(dòng)物族群里，這一些動(dòng)物對(duì)于死亡的概念應(yīng)該是沒(méi)有或者極其模糊的。
它們通常都是在不同的環(huán)境下，體現(xiàn)出不同的應(yīng)對(duì)方式，由于僅僅只是源自于本能，因?yàn)橐簿蜎](méi)有所謂的犧牲不犧牲了，但是這種行為的產(chǎn)生機(jī)制至今仍然是個(gè)謎。
好問(wèn)題，但是其實(shí)利群模式有很多不同的形式，內(nèi)在的原理并不一樣。
先說(shuō)題主舉例的螞蟻。昆蟲(chóng)中有明顯的社會(huì)性的就是螞蟻、蜜蜂這類(lèi)昆蟲(chóng)，它們的社會(huì)性是建立在族群中個(gè)體不平等之上的。比如螞蟻，工蟻是沒(méi)有繁殖能力的工具，蟻后才是蟻群的核心。生物繁衍是以族群為單位的，繁衍是第一要旨。昆蟲(chóng)在食物鏈上位次較低，折損的概率很高，生存風(fēng)險(xiǎn)很高。相反繁殖的成本很低，產(chǎn)卵多孵化快成蟲(chóng)快。所以生存策略是生產(chǎn)生理結(jié)構(gòu)并不完整、繁殖代價(jià)低的工蟻，沒(méi)有繁殖能力的工蟻可以隨意當(dāng)炮灰犧牲，食物不夠的時(shí)候也可以拋棄。僅生育少量具有生育能力但是生育代價(jià)高的繁殖蟻來(lái)作為蟻后后備役或者分巢擴(kuò)張。實(shí)質(zhì)上是生存風(fēng)險(xiǎn)讓工蟻抗，生存福利和繁衍責(zé)任都交給蟻后。這種模式下，其實(shí)工蟻并不能叫“犧牲”，這不是自主選擇的結(jié)果，它是遵循蟻后命令然后被“拋棄”。
還有一種模式，就是比較高等的哺乳動(dòng)物中常見(jiàn)，真正意義上的互助。哺乳動(dòng)物在群居中，互助行為是普遍的，比如撫養(yǎng)喪失父母的幼崽，幫助受傷的動(dòng)物之類(lèi)。但是有意思的是，殘暴的行為和和善的互助會(huì)出現(xiàn)在同一個(gè)體上，所以應(yīng)該不是出于喜惡判斷，而是出于本能。動(dòng)物有關(guān)于利群的基因。這些利群基因還帶來(lái)了共情的能力，這是溝通的基礎(chǔ)。所以在社會(huì)性越好的族群中，利群情況會(huì)更多。順便說(shuō)，這類(lèi)基因也和同性取向有一定關(guān)系。
總之，犧牲個(gè)體造福族群的現(xiàn)象對(duì)族群有利，所以就進(jìn)化出來(lái)了。
因?yàn)榉N群繁衍傳播的是基因，而非個(gè)體。
關(guān)于種群中個(gè)體的利他行為，特別是損己利他的行為，比如工蟻放棄生殖選擇為蟻群服務(wù)，如果單看一個(gè)個(gè)體，無(wú)疑是對(duì)這個(gè)個(gè)體有害的，但如果從整個(gè)種群的角度看，這種現(xiàn)象其實(shí)是有利于種群發(fā)展的。就像工蟻雖然自己不能生育，但因?yàn)橛辛怂姆?wù)，整個(gè)種群都生活的更好了，蟻后的后代也會(huì)更加順利的成長(zhǎng)。
會(huì)有這種現(xiàn)象的更深層次的原因，目前的解釋是這是基因?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)最大化的傳播而造成的結(jié)果。仍以白蟻為例，工蟻是蟻后的后代，攜帶有這個(gè)種群的基因，但其蟻后其他的后代也可能攜帶這些基因，因此，在蟻后眾多的后代中，只要有一些部分個(gè)體能繁殖，這個(gè)基因就能傳播下去，而無(wú)需全部個(gè)體都要繁殖?？墒菍?duì)于白蟻這種競(jìng)爭(zhēng)力并不強(qiáng)的生物，要想順利的繁殖并不容易，因此是“讓兩個(gè)弱小的個(gè)體以較低的概率順利繁殖”，還是“讓一個(gè)個(gè)體不繁殖，轉(zhuǎn)而為另一個(gè)個(gè)體服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)另一個(gè)個(gè)個(gè)體以較大概率完成繁殖行為”，對(duì)于基因而言，顯然是后者更有利。
這個(gè)解釋聽(tīng)上去可能有些魔幻，仿佛基因是寄生在生物體內(nèi)的惡魔似的，只要讓自己能傳播，它根本不管生物的死活。但這種例子在自然界中比比皆是，對(duì)于生物而言，它們的繁殖單元并不是單獨(dú)的個(gè)體，并不是一定要保證所有的個(gè)體都能繁殖，而是以種群為單位，只要這個(gè)種群里有個(gè)體能繁殖，能讓基因傳播下去就行，至于種群里的每一個(gè)個(gè)體在種群中起到什么作用，是否能繁殖，似乎并不重要。
