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螞蟻是由什麼進化而來的

生活 更新时间:2025-01-10 11:50:53

它們是地球上數量最多的生物。總重量超過人類;它們是進化的“靈魂”。它們早在5000萬年前就創造了自己的“農業文明”;它們有兩個胃。一個為自己消化食物,另一個為集體儲存食物;他們堅忍不拔,勤勞無畏,把人民的利益看得比自己的生命更重;然而,它們是自然界中最微不足道的存在,那就是螞蟻。

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螞蟻是地球上數量最多的動物,昆蟲擁有最多的腦細胞。大腦由大約250000個細胞組成。通過對蟻群的長期觀察和研究,科學家們發現螞蟻很容易解決現代人類社會的棘手問題。比如,交通擁堵問題,作為人類地球的主導,是無可奈何的。向螞蟻朋友學習生存智慧是非常重要的。

每個個體都是最有效的信息源

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如果你遇到交通堵塞,當你掉頭尋找另一條出路時,你會告訴迎面而來的車輛交通堵塞的情況嗎?你也許不會,但是螞蟻可以。他們不僅及時傳播信息,必要時還充當向導,這是解決交通擁堵問題的最有效途徑。

德國情報專家德克·格賓博士發表了蟻群智能的研究進展和最新成果。格賓認為螞蟻是高度社會化的生物。他們把傳遞與民衆利益相關的信息視為自己的職責,這些信息是與生俱來的,與基因整合在一起,而不是後天獲得的。

格賓的團隊在鳥巢附近放置了一種糖和蜂蜜的混合物,然後在鳥巢和食物之間鋪設了兩條不同寬度的特殊通道。甜味很快使許多螞蟻來搬運食物,狹窄的通道很快變得擁擠起來。不過,過了一段時間,擁堵狀況得到緩解,大部分新螞蟻選擇了稍寬一點的通道,呈現出充分利用網點的繁忙景象。

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研究人員觀察到,如果一隻螞蟻剛從擁擠的通道回來,遇到另一個準備離開的同伴,它會及時通知同伴道路堵塞,有時還會主動引導遲到者走上寬敞的道路。受此啟發,科學家們後來建立了一個更複雜的計算機模型來模拟螞蟻道路網的不同長度和寬度。事實證明,即使改變路線可能需要更長的時間,螞蟻仍然可以快速有效地移動食物。

所以在原始森林裡,數十萬甚至數百萬隻螞蟻沿着自己的運輸路線行進,總是井然有序。原因是每隻螞蟻都知道路的情況。

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如何通過離散和分離的決策來有效地分配有限的資源,對于許多網絡系統來說仍然是一個懸而未決的問題。道路交通秩序是最具挑戰性的問題之一。然而,螞蟻可以很容易地通過在群體成員之間共享信息來解決這個問題。因此,德克·格賓建議,遏制交通擁堵的最好辦法是讓交通參與者像螞蟻一樣建立信息溝通和交流。如果所有有幸避開堵車的車輛都能及時告訴迎面而來的車輛可能出現的交通困境,那麼每個人都能及時采取措施,避免交通狀況進一步惡化。

可以肯定的是,在道路擁堵的初期,交通參與者之間及時的信息傳遞比警察的遲到更有效。

農業文明的締造者

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主流觀點認為,人類農業文明産生于一萬多年前的奴隸社會。人類通過落下種子的發芽、生長和獵物的繁殖,學會了種植和飼養。但是誰會想到,小螞蟻在5000萬年前就開始了農業文明的嘗試,那時人類的祖先可能還在海裡玩耍。它們不僅可以“種植”,還可以“施肥”、“除草”和分泌抗生素來控制病蟲害。

農業在動物界極為罕見。目前,地球上隻有螞蟻、白蟻、樹皮甲蟲和人類四種具有農業水平的動物類群。别誤會。說螞蟻是農業文明的奠基人,并不是說它們能像人類一樣扛鋤頭種田。他們從森林裡采集腐爛的樹葉,培育他們最喜歡的食用真菌。

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2019年初,美國昆蟲學家特德·舒爾茨發表了這一發現。通過DNA測序,科學家可以創造出螞蟻“進化樹”來培育真菌,從而揭開大約5000萬年前開創“農業模式”的螞蟻祖先的神秘面紗。時至今日,南美切葉蟻仍在重複祖先的古老工作。它們不停地把濕爛的葉子帶進它們的巢穴——它們不吃它們——而是用它們來種植真菌供自己食用。螞蟻的“作物”是一種類似蘑菇的真菌,在螞蟻的巢穴中種植。科學家發現了553種由螞蟻培育的真菌。

就像人類種植莊稼一樣,螞蟻也知道如何施肥。肥料是他們自己的排洩物。他們還知道“除草”,也就是說,定期從其他野生真菌身上挑選和清除孢子,與真菌作物争奪營養。最神奇的是,它們的身體分泌出一種特殊的抗生素,這種抗生素具有奇妙的雙重功能——它可以作為一種“殺蟲劑”,抑制有害野生細菌的生長;它還可以殺死使作物生病的寄生蟲,确保種群的食物來源不受影響。

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通過對螞蟻的遺傳分析和特殊标記,科學家已經鑒定出近200種不同種類的“真菌螞蟻”,它們依靠不同的真菌蘑菇作為唯一的食物來源。這與後來人類社會的農耕狀況相似。

讓科學家們感興趣的是,螞蟻已經分泌了數千萬年的抗生素,它們仍然可以殺死一些真菌害蟲。為什麼害蟲沒有明顯的抗性進化?與使用抗生素隻有幾十年的人不同,他們經常受到耐藥性的抵制,不得不反複改變抗生素的性質。謎團一旦解開,将給人類抗生素的研發帶來巨大變化。

不為人知的缜密社會

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每一個群體都是一個結構良好、平滑的生物社會。它是蟻族時代興旺發達的基礎,是工人勞動分工明确、忠于職守的基礎。随着殖民地的不斷擴大,其規模、分工和勞動者類型都會發生變化。年輕的工人從蟻巢的底部開始,就像剛進工廠的學徒一樣。起初,它們負責幼蟻和蟻後的生活和生活:當它們長大後,開始承擔更大、更重要的任務,并負責維護蟻巢、準備食物和儲存種子;後人的責任就是守護蟻巢,收集垃圾,最後出去覓食,承擔起養育民族的艱巨任務。無論在什麼崗位上,螞蟻都會盡職盡責,忠于職守,而不是在沒有疏忽的情況下丢掉性命。

直接困擾生物學家的是,工蟻任務的變換究竟是由誰分配的呢?

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原來,這一切都是由工人自己的生物鐘決定的。他們不依賴領導的指示,也沒有監督機構,是完全自覺的行為。研究發現,螞蟻不僅可以根據年齡完成不同的任務,還可以清楚地估計它們的剩餘壽命。

波蘭生物學家大衛·波倫和他的團隊追蹤了一個蟻群,發現在離巢穴最遠、最危險的地方覓食的工蟻年齡較大,有些工蟻幾年來甚至行動遲緩。這些工蟻中的許多人實際上很難回到他們的巢穴。其中一半以上被食蟻獸吃掉或筋疲力盡死去。

這是因為螞蟻知道他們的生命的碗裡有多少油。他們是不惜一切代價做出最後貢獻的最後努力。從整個群體的利益出發,老工蟻的冒險行為是最劃算的。這樣,生命力強的年輕勞動者就可以保持體力,不會影響将來的再生産。

珀倫進行了一項實驗,證明螞蟻無私奉獻的精神銘刻在它們的血液中。它們不停地向一個有密集巢穴的房子裡注入二氧化碳,當濃度達到足以破壞螞蟻生命的程度時,老工蟻們就會沖出去很遠的地方尋找食物。一旦二氧化碳的濃度趨于正常,它們就結束了旅程,要麼回到巢穴,要麼回到巢穴附近。

螞蟻的這種利他主義精神使所有的生命都比它們更大、更強,讓它們感到自卑。

當然,螞蟻為了在非常惡劣的環境中生存,也會對其他生物采取殘忍甚至奴役的手段,但看似卑鄙殘忍的手段,卻給它們打上了螞蟻智慧的烙印。

與自己的美食和諧相處

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當然不是巧合,螞蟻和蚜蟲總是生活在一起,因為蚜蟲分泌的一種露水是螞蟻最喜歡的食物。但為了與蚜蟲做好鄰居,盡可能長時間地享用美味佳肴,螞蟻做出了巨大的努力。它們依靠分泌的化學物質來穩定和抑制蚜蟲種群,從而與蚜蟲和諧相處。

起初,科學家們推測螞蟻會咬掉蚜蟲的翅膀以阻止它們飛走,從而獲得它們排洩的食物。事實并非如此。觀察到螞蟻分泌的化學物質對蚜蟲翅膀的生長有抑制作用。此外,螞蟻攀爬的地方會留下一種特殊的化學物質,這種物質能對蚜蟲産生愉快的依戀,使蚜蟲安靜下來,願意做自己的鄰居。

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精靈螞蟻也根據蚜蟲的數量和食物攝入量來控制蚜蟲的數量。當蚜蟲稀少時,螞蟻會盡力為它們創造一個良好的生存環境。如果必要的話,它們會幫助蚜蟲吃掉它們的天敵,比如烏賊骨。當蚜蟲過多時,它們會吃掉一些蚜蟲,以保證種群的健康生存。因此,一些科學家感歎:螞蟻隻是在用自己的智慧來喂養自己的食物。

“蟻人”費耶的收獲

布萊恩費伊是加州科學院的昆蟲學家。他是“螞蟻在線”數據庫項目的負責人。他研究螞蟻近30年,與螞蟻關系密切。他被稱為“螞蟻人”費耶。20多年來,他一直在非洲和馬達加斯加探索螞蟻。因此,他幾乎感染了所有熱帶疾病,經曆了無數的風險。當然,他也獲得了發現和成功的樂趣。僅在馬達加斯加,他就發現了800多隻未知的新螞蟻。

費耶發現的最有趣和最有争議的螞蟻之一是吸血鬼螞蟻。吸血蟻14年前首次在馬達加斯加被發現,7年後,費耶發現了整個蟻群。這種橙色螞蟻因其獨特的飼養方法而臭名昭著。工蟻餓了,就到洞裡的幼蟲室,在幼蟲身上鑽孔,吸收體液營養,然後反刍營養給休息的蟻後。但它不會殺死幼蟲,這一操作也不會導緻幼蚊死亡,幼蟻會帶着傷痕長大。

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吸血螞蟻是唯一一隻直接連接後胃和中胸的螞蟻。另一方面,其他螞蟻的胃和胸部之間有細長的、收縮的部分。這些纖細的體節賦予它們更大的靈活性,在狹小的空間裡很容易逃脫敵人的捕獵。吸血螞蟻的腹部結構與黃蜂幾乎相同,這有力地證明了這種螞蟻是在大約7000-8000萬年前從黃蜂進化而來的。由于馬達加斯加獨特的地理位置,世界螞蟻界認為吸血螞蟻是螞蟻進化中缺失的一環。

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有人多次問,為什麼要冒這麼大的風險,克服這麼多困難去研究螞蟻這個小東西?他會毫不猶豫地說,雖然螞蟻是地球上數量最多、分布最廣的物種,但我們對它們知之甚少。他們的智慧和他們所形成的細緻和諧的社會形态,必須為包括人類在内的所有先進生命所欽佩。我們可以從鳥兒那裡學會飛翔,也可以從蜻蜓那裡學會遠眺。為什麼我們不能從螞蟻身上學到一些智慧呢?

布萊恩·費伊曾向國際環保機構和知名非政府動物保護組織提出書面建議。在熱帶雨林等環境保護工程中,我們不僅要重視大型動物,還要考慮螞蟻種群的保護,特别是在馬達加斯加等螞蟻物種豐富但無法得到有效保護的地區。每年有數百種螞蟻滅絕。

沒有螞蟻,不僅會使地球的生物多樣性失去活力,也會使我們失去虛心求教的智慧精神。

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