为什么蚂蚁会搬家的故事(揭晓蚂蚁王国鲜为人知的秘密)

BBC有一部纪录片叫《蚂蚁王国》(时长50:57),有一个科学家团队开展了一个关于蚂蚁的研究项目,主导人是亚当·哈特教授和乔治·麦盖文教授。

他们建造了一个规模宏大的蚂蚁农场,在先进技术的帮助下,追踪蚂蚁集群的活动,研究它们的行为,向更多人展示了蚂蚁的世界。


为什么蚂蚁会搬家的故事(揭晓蚂蚁王国鲜为人知的秘密)(1)


无独有偶,德国的维尔茨堡大学行为生理学和社会生物学教授博尔特·霍尔多布勒和美国生物学家、博物学家爱德华·威尔逊合著了一本书,揭示了蚂蚁王国鲜为人知的秘密,这本书就是《蚂蚁的故事》

书中由浅入深地详细讲解了蚂蚁的自然历史,将更多蚁学知识用简单易懂的语言讲给读者,带领读者走进一个奇妙的蚂蚁王国。


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01蚂蚁社会的诞生

蚂蚁的生存能力是非常惊人的,它们可以在人为产生的移动残片上生存,只要为它们留下一小片干扰程度最小的环境,供它们筑巢和觅食,并让它们借此繁衍后代,它们似乎并不在乎人类是否存在。

另外一方面,它们可捕食的猎物种类几乎是无限的,无论是残尸、花蜜还是植物,只要其他昆虫能到达的领地,它们几乎都能到达。

所以,蚂蚁的数量是非常惊人的,无论是在一棵树、一片叶子上,或者是街区小道,还是一堆乱石的土壤下,它们无处不在。

总体而言,地球上所有蚂蚁的总重量与我们全人类的总重量相等。因此,你总能看到蚂蚁在动植物群的剩余空间生活着,它们围绕着这些生物,同时也影响无数其他动植物类型的进化


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蚂蚁集群作为超个体存在,它必须有一个大的运作基地,而在它的内部有着很严格的阶级制度。

作为一个集群的统治者,蚁后先要寻找一个适合生存和繁衍后代的巢穴,巢穴建成后,它要先开始繁衍出第一批工蚁。

当蚁后还是名副其实的集群统治者的时候,它可以决定其子代的性别是雄性还是雌性,而且对其女儿编制了职别,即它们是工蚁还是处女蚁后。

第一批工蚁(也叫觅食者)其实都是蚁后的女儿,它们很快就能成长起来,继而开始负责关心和照料蚁后,让它的生活安宁,并且富有生殖能力。同时,工蚁行使最终的“议会控制权”,可以独立决定它们弟弟妹妹们的生死,所以它们才是集群最终规模和组成的决定者。

在这个时候,蚁后就彻底变成了一台产卵机器,完全依赖工蚁才能够生活。这时,它的主要职责就是繁衍后代。

当集群变得壮大时,某些雌性幼虫就充分发育成处女蚁后,它们具备翅膀,并且拥有充分发育的卵巢,为建立新集群做准备。

而蚁后的儿子,也就是雄蚁,是在工蚁群体很好地建立起来以后,在蚁后交配前产生的,它是由蚁后的未受精卵产生(蚂蚁的性别是由一种最简单的方式决定:卵受精后产生雌性蚁,不受精时产生雄性蚁)。雄蚁只能成活数周或数月,它们唯一被默认的能力就是,可以传递集群的基因。

当处女蚁后和雄蚁离巢参加婚飞(成熟的社会性昆虫飞出巢穴进行交配的过程),它们就开始了下一个集群的生活周期。

根据研究统计,促使蚂蚁成为世界优势类群的竞争优势在于,它是一个高度进化和具有自我牺牲行为的集群,它们有着独特的成功秘诀。


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02蚂蚁王国成功的奥秘

协作:

蚂蚁集群最重要的一个特点是有工蚁——这一职别全部由雌蚁组成,它们心甘情愿去满足蚁后母亲的需求,为了抚养弟弟妹妹愿意放弃自己的生育权利,甚至为了集群的利益,牺牲自己的生命;即使出巢觅食也是危险大于安全。

成年工蚁的大部分劳动都放在照料幼虫上,它们离巢寻找食物,并提供给不能自理的弟弟妹妹,同时无私地保护和清洁蚁巢。

一只工蚁开始筑一蚁房以扩展蚁巢,然后把幼虫移到蚁房饲养,以产生集群的新成员。如果这只工蚁在完成任务中有任何一步错了,则必要的任务可能会以其他的方式完成,这样集群也可以继续壮大。倘若上述工蚁没有完成筑蚁房的任务,另一只姐妹工蚁就会替它完成。

它们好像是工厂的一班工人,应对各种变化,并来回于各组装线之间,以提高整个工作的效率。


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通信:

两位教授通过“浮桥试验战争”来检验自己的推断和想法,最后得出:工蚁不仅能够相互彼此指定它们在巢外的位置,而且还能用几种不同的“信息”指定有关目标的性质。

蚂蚁有两个腺体,可以分泌化学物质。当遇到同伴时,它们产下一种痕迹后,还会有特定的身体运动,比如跳舞或触动触角。它们甚至还可以调节由触角发出声音的强弱来传递信息。

除了分泌物质,蚂蚁还会用声音通信。通过摩擦发出不同的声音,向同伴求助或警示。


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控制环境:

蚂蚁集群,通过聚集和工蚁中的劳动分工这两种方式,控制和改变环境,从而满足自己的需要。

其中,温度调节是蚂蚁成功的一个重要因素。因为蚂蚁需要在相对温暖的地方抚育幼虫,所以它们的巢穴,通常从岩石底下或裸地表面垂直挖入地下,或是从朽木树皮下的空间进入树心,而且围绕树心表面挖出朝向地面的那部分空间。

多数物种集群的巢,最温暖的孵化小室保持在25摄氏度至35摄氏度范围内,以适应孵化中所有阶段的卵和幼虫的成长。而最精细的气候调节,是由蚂蚁筑起的蚁丘完成的。

蚁丘在设计上复杂,形状匀称,有机材料丰富,并且还用叶和枝的片断或用卵石、木炭之类的碎末在丘巢外部。

在物理环境中,蚂蚁面临最大的危险是干旱,所以蚂蚁利用多种多样的,有时甚至接近离奇的技术,来提高和调节巢室的湿度。

总体来说,蚂蚁在许多陆地生境中都占有优势,而这些生境是没有几个其他类型的昆虫可以到达的。它们在数量上的成功,不仅有利于它们改变其巢环境,而且还可改变其生活范围的整个生境。


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03蚂蚁王国的社会效用

因为对蚂蚁的热爱,博尔特·霍尔多布勒和爱德华·威尔逊两位教授开始研究蚂蚁的王国,研究它们是如何适应特定的环境而生存下来,如何在错综复杂的生活周期中幸存下来。

通过观察和研究蚂蚁们有哪些仇敌,如何获取食物,在哪里筑巢,在哪里交配,以及如何交配等等活动行为,研究蚂蚁集群的生长分布,如何衰退和消失,通过跟踪和模拟等进行研究,终于发现了蚂蚁王国的一些鲜为人知的秘密。

两位作者通力合作,共同花费了80多年去潜心研究蚂蚁,他们把自己的研究结果和故事讲给读者,让人们了解更多关于蚂蚁的故事。

这些研究的另一大贡献,就是研究的结果还可以应用到更多领域,比如工业、网络和电气等领域行业。

蚂蚁集群是一个社会组织,因为有相似点,人们可以借此向它们学习,从蚂蚁集群身上学习许多成熟又高效的经验,学习它们的智慧,去破解21世纪可能面临的一些难题


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