“社会”这个词听起来像是人类的专利。 然而,许多群居动物在群体内有着密切的互动和复杂的运行规则。 任何离开群体的人都根本无法生存……简直就是一个纯粹的自然社会。 将动物的“群居性”夸大到极致的就是蚂蚁家族,其体型虽小,但因其群体而极其强大。
分工明确,各司其职
蚂蚁可能是地球上最成功的动物之一:该科有超过12,000种,它们的总重量约占世界动物总重量的十分之一。 蚂蚁属于膜翅目和蚁科,是蜜蜂的近亲。 在昆虫中,只有白蚁可以与“社会性”完善程度相媲美。 每只蚂蚁几乎没有独立意识,完全为蚁群的利益服务。 整个蚁群仿佛就是一个活生生的超级生物。 对于蚁群的这一特性,科学家用一个神奇的术语来称呼它——“超有机体”。
蚁群的核心是蚁后,它是蚁群的创始人,也是整个蚁群的母亲。 每个蚁巢都有一只或多只蚁后,它们是专职的繁殖机器。 它们的一小部分后代是“贵族”生殖蚂蚁——有翅膀的雄性和雌性蚂蚁。 它们在蚁巢中以舒适的姿势生活,不工作。 它们唯一的任务是在交配季节离开巢穴并与其他蚁群一起繁殖。 蚂蚁们一起“飞翔”。 经过一段短暂的恋情后,雄性蚂蚁死去,雌性蚂蚁静静地掉到地上,翅膀脱落,开始挖洞建立新的蚁群。
蚁群中数量最多的蚂蚁是维持蚁群运转的普通工蚁——工蚁。 工蚁虽然是“雌体”,但其卵巢几乎未发育,相当于中性。 在比较原始的凶猛蚂蚁中,工蚁不太配合,经常外出寻找食物。 在某些条件下,工蚁甚至可以发展出繁殖能力并成为蚁后。 对于大多数进化程度较高的蚂蚁品种来说,工人们纪律严明、秩序井然。 有的物种甚至从幼虫阶段就开始分工:从事不同“工作”的工蚁出茧后有着不同的形状和外观。 不同之处。 这种现象被称为工蚁的“亚型”。 例如,切叶蚁有10多个工蚁亚型,它们负责觅食、培养真菌和组织巢穴。
在一些蚂蚁中,还有一种特殊的工蚁——兵蚁。 它们拥有同类中最强壮的身体,有些种类的兵蚁体型可以是同种类工蚁的数百倍! 兵蚁的上颌发达如钳子,可以轻易地砍下其他蚂蚁的头部。 有的工蚁甚至成为了完整的战斗机器,上颌夸张到无法自己进食,只能由其他工蚁喂养……如果人类社会依赖于人们亲手制造工具,那么“超级个体的蚂蚁社会,简直就是把每个成员的身体都变成了工具。
巨大的硬尖蚁后
黄蚁工协作捕蝗(摄影/刘彦明)
非洲行军蚁
两只森林蚂蚁中的工蚁用触角互相观察来区分朋友和敌人。
气味交流不需要动脑
蚁群内部的有序性与蚁群之间顺畅的沟通密不可分。 同巢的蚂蚁经常用触角和四肢互相接触,但它们最重要的“语言”是气味。 借助身上的腺体,蚂蚁可以向空气中释放多种挥发性“信息素”,表达20多种不同的含义。
信息素的量极少。 每只工蚁每次释放的信息素一般不超过百万分之一克,甚至只有几个分子。 即使在这一点上,蚂蚁的感觉器官仍然可以有效地接收和识别警报、发现食物或其他含义。
如果你从一个蚂蚁洞里抓到一只蚂蚁,然后把它扔进另一个洞里,你会立即看到它被推出去并被咬掉。 这种“朋友或敌人识别机制”也依赖于气味。 每个蚁群的所有成员都有一个气味特征,将它们与其他蚁群区分开来。 形成气味的化学物质不仅与相同的巢穴环境和巢友之间的频繁接触有关,更重要的是,它们是从蚁后遗传下来的。 比如我国常见的日本蚁,蚁后亲缘关系密切的蚁群中,气味相似,相互间的敌意会较弱。 当遇到彼此的工蚁时,它们往往会更加克制。
法老蚂蚁聚集在一片面包周围
法老蚁的工蚁在探索路径时采用“Y”形搜索方式,可以有效覆盖活动半径内的每一个角落。 发现食物后,它们会迅速返回并通知同伴寻求帮助。
在西非的丛林中,一只行军蚁咬住了体型较大的马塔贝莱蚂蚁,这两种蚂蚁都是普通的工蚁。 许多种类的蚂蚁不惧怕强敌,也不惧怕战斗中的牺牲,全民皆兵。 他们可谓是真正的“格斗赛跑”。
路边经常能看到一大群蚂蚁打架。 战斗中的蚁武士主要是用上颌互相撕咬。 大多数种类的蚂蚁还配备有可以分泌腐蚀性甲酸(甲酸)的“化学武器”。
简单高效地探索世界
蚂蚁不仅利用气味进行交流,还利用气味给整个蚁群“信息网络”。 蚁群是由数千只蚂蚁组成的“超级有机体”。 真身隐藏在蚁巢深处。 每个成员都是它感知外部世界的触手。 信息反馈到看不见的大脑,指导成员下一步的行动……当然,蚁群不具备科幻作品中“虫子”的智力,但它总能用最低的能量和最短的时间来充分探索蚁巢周围的世界,寻找食物并发现危险。
从北非入侵世界各大洲的“法老蚁”有自己的绝招——“Y”形搜索法。 法老蚁的工蚁巡逻时会沿途留下气味。 它们每次转弯时还会留下气味“路标”,且转弯方向与原来成30°角。 如果下一只工蚁遇到这个路标,它就会以30°的角度转向另一侧,形成一条60°角度的“Y”形分叉路线。 如果其他工蚁稍后到来,它们不会采取新的路线,而是继续沿着两个分叉线移动,直到再次转向形成下一个“Y”。 就像分叉的树干不断发出新的分叉树枝,搜索范围不断呈扇形扩大。
科学计算表明,从法老蚁巢开始的这种“大树”的叠加,足以实现一定半径内蚁群搜索范围的“全覆盖”,而不用担心有任何遗漏。 一旦发现食物、危险或其他异常情况,工蚁就能迅速按照“路标”向相反方向折返,效率很高。
战争频繁,军纪严明
“如果蚂蚁拥有核武器,它们会立即毁灭地球。” 美国蚂蚁专家威尔逊描述了蚂蚁的好战性。 尽管人类时常抱怨自己热爱战争,但与蚂蚁社会相比就显得相形见绌了。 你一定见过路边一大群蚂蚁在黑暗中打斗的场景——蚁群内部很和谐,但蚁群动不动就互相打斗,即使是同一类型的蚂蚁。蚂蚁。 和其他领域一样,蚁群就像战斗中的超级生物,有自己的“战斗策略”。
蚂蚁大战通常从几只工蚁之间的遭遇开始。 在与面前的对手战斗的同时,蚂蚁会释放信息素来召唤援军。 随着越来越多的蚂蚁被吸引,“战场”释放的信息素也越来越强烈,直至小规模冲突升级为全面战争,从军蚁到工蚁都加入战斗,互相撕咬。死亡。 ……
在战场上,蚂蚁们坚持分围合围的基本战术,以多攻小,直至一方寡不敌众,主动撤退。 蚂蚁的视力和听力都非常有限,而且它们没有发号施令的指挥官。 他们只能在奔跑中不断比较遇到同伴和敌人的频率。 同伴多则攻击;同伴多则攻击。 敌多则退。 由于每只蚂蚁都默认遵守这一原则,因此当前线的蚂蚁开始撤退或进攻时,附近的战友就会注意到这一变化并纷纷采取后续行动。 如果一方战势不利,他们会立刻放弃战场,退到蚁穴中呆着。
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