復雜的社會
協作的樂土
螞蟻、白蟻和蜜蜂并稱為三大社會性昆蟲。
和簡單群居的昆蟲不同,社會性昆蟲的典型特征就是出現了分工明確的社會。一只螞蟻在破繭而出羽化成成蟲時,就注定了其一生在社會中擔任的角色。蟻后的壽命可達到幾十年,雄蟻的壽命只有幾周,它們只負責傳宗接代,工蟻能活幾周到幾年,做盡了螞蟻社會中的一切事務。剛剛出生的工蟻只負責照顧幼蟲和蟻后,過一段時間后開始做打理巢穴內部的事情。外出覓食和打仗這樣的活動在人類社會一般是由青壯年擔任的,在螞蟻社會卻是交給了一群老年“婦女”去完成。在螞蟻社會看來,外出意味著危險,年紀大或者快要死亡的工蟻從事外出活動,可以將青壯年勞力保存下來照顧巢穴內部。
一項最新研究認為。螞蟻也實行退休政策。美國研究人員發現,在中美洲切葉蟻蟻群中,
切葉蟻
年輕力壯的成員總是被委派完成最艱難的工作——將蟻群收集的葉片切成碎片。以它們銳利的牙齒,做這種工作并不困難。但是,隨著年齡增長,它們的牙齒會磨損并變鈍。到那時它們又能做什么呢?它們被安排做另一種更合適的工作——把葉片輸運到糧倉。也就是說,它們退休了,但仍然老有所為,能繼續為家族做貢獻。
除了分工明確,社會的另一個重要特征是群體間的個體頻繁地進行交流。螞蟻們主要是通過信息素來進行交流的。信息素是動物體內的腺體分泌的化學物質,通過釋放到空氣或水中進行傳播,同類之間釋放的信息素可以影響彼此的行為和習性。螞蟻使用信息素的本領是膜翅目中最強的,它們使用不同的信息素來表達不同的意思。比如前面說的“婚飛”交配時,生殖蟻釋放出的是性信息素;一只被碾碎的螞蟻釋放出的告警信息素會在它周圍的螞蟻中間引起炸開鍋一般的反應,令它的同伴立即進入暴怒的進攻狀態。而信息素傳播開來,還能引起遠處同伴的注意。有很多種類的螞蟻都會使用一種“散布謠言信息素”,用來迷惑敵人,讓敵人自相殘殺。而當一只覓食的螞蟻發現了它單獨不能搬運的食物時,它就會返回巢穴通知其他同伴,并且在返回的途中用尾部在地上留下一路示蹤信息素,
互相協助的螞蟻
以便它的同伴們沿著這條看不見的路準確地找到食物。在來來回回搬運食物的過程中,每只螞蟻都會不斷地釋放出示蹤信息素來維持搬運通道的氣味,直到食物全部搬運完,不再需要使用搬運通道,這時信息素的氣味才會漸漸散去。
世界蟻學大師艾德華·威爾森通過解剖螞蟻的后腹部發現,螞蟻召集同伴、指示蹤跡的信息素是由一個被稱為“杜氏腺”的腺體產生的,此外螞蟻還有毒腺、臀腺、腹板腺等十幾種不同的腺體,產生的信息素能構成近20個“單詞”來供螞蟻表達不同的意思。和其他昆蟲一樣,螞蟻接收信息素的工具是頭上的觸角,觸角不僅能捕捉信息素,還能分辨出其強度和指示的方向。
另外,螞蟻還能通過聲音和肢體進行交流。大多數種類的螞蟻可以通過摩擦長在腹部的一個擦刮器來發出短促的尖利聲,但螞蟻太小了,人類一般聽不見它們發出的聲音。兩只螞蟻相遇時,它們會相互觸碰觸角打招呼傳遞信息。在工蟻之間還有一種特殊形式的交流,叫做交哺。螞蟻長著兩個胃,一個是給自己提供營養的胃,一個是“社會胃”,工蟻之間常常相互喂食,它們將食物嚼爛后儲存在社會胃里,遇到需要喂食的同伴時就把社會胃里的食物和水吐回口腔里再喂給對方。特別是一些兵蟻的上顎過于發達,有礙進食,于是工蟻就承擔起了給這些兵蟻喂食的工作。
兵蟻喂食
“革命風暴”
據英國科學家最新研究發現,有的螞蟻還會“鬧革命”。我們知道,螞蟻社會由蟻后統治,工蟻雖然數量眾多但身份卑微,一生都在勤勤懇懇地工作。然而,一種生活在西班牙的細胸蟻卻擁有選誰當蟻后的本領,它們就像革命群眾一樣,欺凌甚至殺死多出來的蟻后,只留下一個蟻后來繁殖后代。
一個螞蟻的巢穴在繁榮壯大之后,就會產生新的生殖蟻,其中的雌蟻在交配成功后會成為新的蟻后。有的新蟻后會直接回到母巢,或者在母巢附近開始繁殖后代,一個蟻巢由此誕生、不斷壯大并擴張領土,最終形成非常大的規模。例如在日本發現的一個石狩紅蟻蟻群,已經擁有3億只工蟻,108萬只蟻后,生活在4500個相互連通的超級蟻巢中。雖然如此規模的蟻群實屬罕見,但多個蟻后并存在同一蟻巢中的情況卻很普遍。這是因為螞蟻在進化的過程中喪失了一種在同類中區別不同巢穴的能力,于是只要是生活在同一領地中,即使是不同蟻后所生的螞蟻之間也不會發生爭斗。
然而,西班牙細胸蟻的工蟻卻能決定誰來當蟻后,它們對此具有高度的熱情,對待它們不滿意的蟻后殘酷無情,即使這些蟻后擁有繁殖后代的能力,也要被驅逐或置于死地。工蟻們推舉并保護它們唯一承認的蟻后。科學家經過四年的研究,并沒有發現在蟻后之間存在攻擊性,所以“鬧革命”都是工蟻自發的行為。其實,在1億多年漫長的歲月里,蟻群已經進化成為非常復雜和完整的社會,工蟻在社會中扮演著重要的角色,它們不僅辛勤勞作,還能解決成員間的矛盾沖突。不過,西班牙細胸蟻所表現出的“革命性”還是首次被發現。讓科學家感到吃驚的還有,作為同一種螞蟻,那些生活在英國、法國和德國的細胸蟻卻對“革命”毫無興趣,它們和大多數螞蟻一樣,允許多個蟻后并存,對每個蟻后都溫順而忠誠。
科學家對同種螞蟻之間緣何會產生如此大的差異產生了濃厚的興趣,因為如果弄清楚了西班牙細胸蟻為什么會變異得具有侵犯性,或許就能找到對付其他侵犯性強的螞蟻的方法。
精彩的共生
放牧的農夫
蚜蟲與螞蟻
蚜蟲和其他半翅目昆蟲靠吸食植物的汁液為生,它們能排泄出一種帶甜味的液體,叫做蜜露。蜜露中的糖分能為螞蟻提供高能的營養,是螞蟻最喜愛的食物之一。為了長期獲得蜜露,螞蟻會充當起“放牧的農夫”的角色,把蚜蟲當作奶牛來放牧。白天,螞蟻將蚜蟲成群地趕到巢穴外的植物上,讓蚜蟲進食。我們常常能觀察到,螞蟻在成群的蚜蟲身上爬來爬去,用觸角不停地拍打蚜蟲,收到信號的蚜蟲就會從尾部分泌出一粒透明的蜜露,螞蟻立即將這圓圓的露珠吸到自己的肚子里。在“放牧”的過程中,螞蟻會將蚜蟲從植物間趕來趕去,就像是尋找更豐美的牧場。如果有瓢蟲之類喜食蚜蟲的昆蟲跑來侵犯,螞蟻們會毫不猶豫地將它們趕走。到了晚上,“螞蟻農夫”會趕著“蚜蟲奶牛”回家休息。蚜蟲給螞蟻提供蜜露,螞蟻則為蚜蟲提供保護的這種互惠合作關系,被叫做“共生關系”。在自然界,螞蟻能和許多生物形成共生關系。
除蚜蟲以外,還有介殼蟲、小灰蝶科的幼蟲等通過為螞蟻提供蜜露來尋求螞蟻的保護,甚至一些植物,如桃樹和銀白楊,為了吸引螞蟻前來幫助自己清除害蟲,也會從從樹皮和樹葉中分泌出蜜露。
介殼蟲
辛勤的園丁
大多數種類的螞蟻都外出覓食,少數種類的螞蟻卻能通過種植的方式獲取食物,切葉蟻就是其中一種。
切葉蟻工蟻的體形有大、中、小之分,這么細致的多態性分化是有原因的。切葉蟻的食物是一種蘑菇,但不是由工蟻四處覓食收集而來,是它們自己種植在巢穴中的。大工蟻長著強壯的上顎,可以切斷植物的根莖,它們負責外出收割植物的葉子,源源不斷地搬回巢穴中;中等體形的工蟻負責將葉子加工成細小的碎片;碎葉被交給體形最小的工蟻,用來鋪菌床。切葉蟻能夠從蘑菇的生長狀態和散發出的化學信號來判斷哪一些植物對蘑菇生長有益,而一旦它們發現某種植物的葉子對蘑菇有毒害,就再也不會收集這種植物了。在切葉蟻的地下巢穴內,蘑菇在螞蟻的照顧下生長得很快,于是小工蟻要定期清除多余的菌絲,
切葉蟻
以免蘑菇過度繁殖造成蟻巢內缺氧,如果這樣的不幸發生,工蟻只能帶著蟻后、卵和幼蟲舉家逃亡。
除了有目的地種植,螞蟻還在無意間幫助植物繁殖。前面我們講的收獲蟻,會把植物的種子收集起來分門別類地儲存在巢穴中當糧食,而這些種子如果沒有被吃完,就會借助蟻巢里的溫暖土壤發芽生長。一些容易遭受火災的草場植物最歡迎收獲蟻收集它們的種子,這樣它們的種子就能在安全的地下被保存下來,不會在火災來臨時被付之一炬。
在亞馬孫熱帶雨林里,分布著一些被當地人稱為“魔鬼花園”的地帶——在生物多樣化的熱帶雨林中,竟然出現了一些只有單一植物存活的區域,成為當地人傳說中的“魔鬼居住的花園”。“魔鬼花園”的秘密最終被美國科學家揭開了。所謂“魔鬼”,是一種被叫做“檸檬蟻”的螞蟻,
“檸檬蟻”
這種螞蟻寄居在蟻棲樹上,蟻棲樹為檸檬蟻提供了全套食宿,它們中空的樹干有利于螞蟻建造巢穴,樹上生長的叫做繆勒氏小體的白色顆粒為螞蟻提供了豐富的蛋白質、脂肪和維生素。作為回報,螞蟻不僅幫助蟻棲樹驅趕專門收割葉子的切葉蟻,而且還能殺死蟻棲樹周圍的植物來確保蟻棲樹的生長。檸檬蟻一旦發現蟻棲樹附近長著其他植物,就會將蟻酸注入,其他植物的葉子中,用不了幾天植物就會枯死。
引狼入室
螞蟻與其他生物的互惠共生關系產生了喜蟻動物和喜蟻植物,但有時螞蟻也會被這些動植物欺騙,互惠共生變成引狼入室。
小灰蝶的幼蟲在脫兩次皮后,發育出蜜腺,能夠分泌出蜜露供螞蟻食用,這時候它們從樹上落到螞蟻巢穴附近,期待螞蟻能發現并將它們搬運回蟻巢。小灰蝶幼蟲和螞蟻的共生是為了在幼蟲階段獲得螞蟻的保護,當螞蟻為了蜜露而接納它們后,它們就會在蟻巢內住下來,專營偷吃螞蟻幼蟲和卵的勾當,把自己養得白白胖胖的。它們甚至還能發出一種振動信號,讓螞蟻把它們當作是自己的幼蟲并搬運到育幼的房間里。
除了被其他動物欺騙,螞蟻有時也會被同類欺負。一種悍蟻會定期搶劫鋪道蟻的巢穴,它們不僅吃掉鋪道蟻的卵和幼蟲,還會將幼蟲搶走,培育成自己的奴隸,只是這些成為奴隸的工蟻除了離開自己的母巢干活外,在其他方面的待遇和主人家沒什么不同。
雖然有很多動物以螞蟻為食,但總體來說,螞蟻損失的速度小于繁殖的速度,于是這個小小的生物在地球上生生不息。
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