蚂蚁王国的故事

2016-05-14 19:25张金平
大众科学 2016年9期
关键词:蚁后工蚁蚁穴

张金平

当你悠然散步时,不经意低头间,在草地上、在树林中、在小路边、在花坛里,你会看到许多忙忙碌碌的小东西——蚂蚁。蚂蚁是一种有社会性生活习性的膜翅目蚁科昆虫,也是地球上数量最多的昆虫种类,目前全球有上万种蚂蚁,中国已确定的蚂蚁种类有600多种。

小小蚂蚁,虽然其貌不扬,但科学家发现,它身上有不少令人耳目一新的“特异功能”。

气味语言:独特的交流方式

美国哈佛大学的威尔逊博士观察发现,蚂蚁之间用一种特殊的“气味语言”来交换信息。当一只蚂蚁在远离巢穴的地方发现食物时,它就会回巢求助。

回巢途中,蚂蚁将尾部的针状物伸出,分泌出一种带气味的液状化学物质滴在路上。液滴间隔2~3毫米,气味有效范围约2.4厘米,持续时间达2分钟。其他蚂蚁会沿此“路标”抵达目的地,并同心协力地搬运食物回巢。

此时,蚂蚁的触须便起着“鼻子”的作用。倘若在途中遭遇危险,蚂蚁会从颌下分泌出一种强力的信息气味,30秒内就会扩散并产生一个直径约12厘米的怪味圈,附近的蚂蚁闻味后就会赶来相救。

现已探明,蚂蚁分泌出的带气味的化学物质叫做外激素,又称“信息素”。这些信息素就是无声的语言,蚂蚁借此传递信息、识别同伴。蚂蚁识别能力很强,即使向窝里喷洒其他类蚂蚁的外激素,也不会干扰它们识别同伴发出的外激素。

科学家已查明的蚂蚁外激素有7种,如路外激素、报警外激素和蚁尸外激素等。

埋葬同类:生物界的筑墓者

古罗马博物学家普拉尼乌斯在《博物志》中写道:“除了人类之外,在生物界中,蚂蚁是唯一埋葬同伴尸体的生物。”

那么,蚂蚁为什么能这样做呢?这是蚂蚁行将死亡时散发出的“蚁尸外激素”所致。如果在活蚂蚁身上涂抹“蚁尸外激素”,它也同样会被蚁群丢到墓地去,即使它返回巢穴,仍会被再次扔到墓地,直到“蚁尸外激素”完全消失为止。

森严社会:各司其职的等级分工

为什么蚂蚁能在地球上不断繁衍5亿年而不衰亡?这是由于蚂蚁王国是一个以蚁后为中心的有机整体,具有严密的组织形式。它们能准确把握环境变化,自由地控制巢穴的发展状态,从而摆脱饥饿的威胁。

在蚂蚁王国,蚁后、雄蚁、工蚁以及由工蚁变型的兵蚁各司其职,构成了金字塔形的等级森严的社会形态,具有社会性的3大要素:同种个体间蚂蚁能相互合作照顾幼体;有明确的劳动分工;在蚁群内至少有二个世代重叠,且子代能在一段时间内照顾上一代。

具体而言,蚁后只管产卵,雄蚁只管交配,兵蚁只管保卫蚁群和蚁穴的安全,工蚁是蚂蚁王国的主要“劳力”,负责觅食运粮、管理蚁穴、哺育幼蚁、清扫蚁道、扩建蚁室等。在工蚁中工作也有分工,有的专司“家务”,有的专跑“外勤”。

强悍蚁后:一次交配,产卵15年

蚂蚁的另一有趣现象是蚁后独特的产子方式。

蚁后寿命长达20年,它一生只与雄蚁交配一次,然后把精子储存在体内的贮精囊中。此后,它可持续产卵15年,而雄蚁在与蚁后交配后便会死去。

蚁后可自由地开闭贮精囊,并根据蚁巢状态分别生产雄蚁和雌蚁——它的受精卵孵出的是雌蚁,少数未受精的卵则变成雄蚁。

雌蚁中只有一只能成为蚁后,其他雌蚁的生殖器完全萎缩,不能产卵,变成兵蚁或工蚁。工蚁的独身生活是悲惨的,不能有丝毫显示雌性的举止。从诞生到死亡,在短则几星期,长则3~10年的生命中,工蚁只能像机器一样地工作,搜集食物,清扫蚁巢、抚养后代……

雌蚁为什么会失去生殖能力?研究者认为,这是因为蚁后能分泌一种奶油似的糊状外激素,雌蚁闻到这种激素的气味就非吃不可,随后生殖器开始萎缩,成为兵蚁或工蚁。

慷慨分食:“白吃白喝”不是梦

在干旱季节,整个蚁穴中的蚂蚁都面临干死的危险。于是,工蚁们马不停蹄地往返于蚁穴和水源之间。它们把水带回来后,有的分给其他蚂蚁喝,有的直接将水“泼”在育婴室的地上,使之保持湿润,以保护幼蚁。正因为蚂蚁有这种紧密合作的社会行为,即使在最干旱的季节,它们也可以安然无恙地生长。

工蚁不仅会把水带回蚁穴,还会把花蜜和其他食物带回来与同伴分享。同伴通常会以触须和脚轻轻触敲带回水或食物的工蚁的头部,有些种类的蚂蚁则是用触须和前脚轻碰对方的下唇,工蚁得到这个信号后,便自动分一点水或食物给对方。

一些寄生在蚂蚁穴中的甲虫,也会尽量模仿蚂蚁的这种求食动作,照样也可以“白吃白喝”。研究人员用纤毛触碰蚂蚁,也都得到了工蚁们的慷慨“分食”。尤其令研究人员惊讶的是,一只工蚁带回来的食物,居然在24小时之内就可以传遍整个蚁穴内的所有工蚁。

蚂蚁这种精密复杂的分食行为,对整个蚁穴内每只蚂蚁的向心力与有条不紊的分工合作十分重要。但科学家们经多年研究,却始终没在蚂蚁的脑中找到一个发号施令的中心。

每只工蚁的脑中约有100万个神经细胞。体重是蚂蚁1000万倍的人类,脑中则有1000亿个神经细胞。因此,从体质上来看,蚂蚁远不如人聪明,但它们不论轩轾的分食行为,却能维持整个蚁群繁衍生息。也许当人类从这个地球上消失之后,蚂蚁仍会继续活下去。

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