社会性昆虫及更广范畴：柔软致密无脊椎动物聚群的物理学

聚群是一种常见行为，通过它生物群体排列成有凝聚力的团体。无论是悬于空中(如蜜蜂簇)、建于地面(如行军蚁桥)，还是浸于水中(如污泥蠕虫团)，这些聚集体具有多种生物学功能，从抵御捕食到尽管外界环境多变仍能维持相对适宜的局部环境。在本综述中，我们从软物质角度考察多种昆虫、其他节肢动物和蠕虫的致密聚群。一个聚群可比其个体大数个数量级，由数万至数十万个个体组成，却作为一个连贯实体运作。理解聚群生物如何相互协调形成超个体需要跨学科方法。我们讨论聚群物理学如何能提供生态学和行为生理学考量之外的额外洞见，因为聚群个体持续与环境及彼此交换信息、能量和物质。尽管动物聚群与非生命材料物理学之间的联系自20世纪初即被提出，近期行为物理学的兴起为受物理原理支配的社会互动提供了新见解。当前努力集中于真社会性昆虫；然而，我们表明这些可能只是利用物理互动和简单行为规则适应变化环境的超个体的冰山一角。通过引起对广泛无脊椎动物聚群的关注，我们希望激励新一代科学家探索集体动力学，并深化对致密生命聚群物理学的理解。