如果要給生活中最常見的昆蟲排名，螞蟻一定排得上号。這種誕生于1億年前的白垩紀時期甚至更早以前的動物，經過不斷進化，至今仍活躍在我們的視線中。而且它還成為了現今地球上數量最多的昆蟲，同時也是最成功的社會性昆蟲。

小時候，我們或許都看過螞蟻搬運食物的場面，兩隻甚至更多隻的螞蟻沿着牆角，你來我往，既不會發生“車禍”，也不會擁堵，這是為什麼呢？

螞蟻的種類五花八門，中國已确定的螞蟻種類就有600多種。而在每個種類的蟻群中，大多存在着嚴密的等級和分工制度。

• 蟻後

蟻後是唯一具有受精和生殖能力的雌性螞蟻，群體中一般通常隻有一隻，負責傳宗接代。雖然它的體型是群體中最大的（部分猛蟻和具有分化的螞蟻除外），可以達到工蟻的3-4倍，但卻不能當家作主。交配之前的蟻後俗稱“公主”或“天使”。

蟻後

• 雄蟻

雄蟻是蟻群中唯一的雄性螞蟻。它擁有發達的生殖器官，主要的功能就是完成與蟻後的交配，被稱為“王子”。但它的利用價值也主要體現在此，被寵幸不久後就死亡。

• 工蟻

工蟻是沒有完整的生殖系統的雌性，一般個子最小，數量最多。它同時承擔了男人的部分工作和保姆的全部任務。它既要做好建巢穴、覓食這類賺錢養家的工作，又要完成喂養小幼蟲和照顧蟻後的任務。

工蟻

• 兵蟻

兵蟻也是沒有生殖能力的雌蟻，它與工蟻職責的不同在于它承擔了男人的另一部分責任——保家衛國。在保衛群體和應戰大型獵物時，兵蟻一馬當先。

兵蟻

雖然螞蟻搬運的東西在我們眼中很小，但對于它的體積來說已經是最大了。據力學家測定，一隻小螞蟻可以拖運超過自身體重1700倍的重物。十幾隻螞蟻齊心協力就可以搬運比它們還要重5000倍的食物。

換算到人類身上，就相當于十名體重80公斤的硬漢一起搬動了4000噸的重物，平均每個人要承受400噸的重量，這簡直是天方夜譚。我們不禁想問了，螞蟻為什麼能有如此神力呢？

這個謎團同樣也困擾着科學家，他們通過大量的研究工作發現螞蟻是一座微型動物營養寶庫，它儲存的營養和獨特的身體結構，正是大能量的原因所在。

• 首先，螞蟻腿部的肌肉非常發達，腿部肌肉纖維是幾千條。而且它有6條腿，背東西時背部受力,重力可以被平均地分到各條腿上。我們可以把螞蟻地比作一台高效的微型肌肉發動機，它是由幾十億台小肌肉發動機的零部件組成，因此它可以擁有如此強大的力量。

• 其次，發動機需要燃料，螞蟻的肌肉發動機就需要以三磷酸腺苷（ATP)充當燃料。三磷酸腺苷是機體大量活動時産生的一種酸性物質，我們的胳膊酸痛，就是因為體内的三磷酸腺苷發生了劇烈變化。由于這種變化，肌肉蛋白的長形分子會瞬間收縮起來，并産生巨大的力量。

• 第三，這種特殊的“燃料”不需要經過燃燒就能把貯存的能量直接釋放出來,轉化為機械能,加上不存在機械摩擦,因此幾乎沒有能量的損失。正因為如此,螞蟻的“肌肉發動機”的效率可高達80%以上，這很好地利用了能源。

如果你認為螞蟻是通過火眼金睛，老遠就看到遠處的交通狀況而調整自己的步态的話，那麼就大錯特錯了。事實上，螞蟻才是真正的“鼠目寸光”。

螞蟻的眼睛雖然是成百上千的單隻眼睛結構構成的複眼,每個單眼結構可以像簡單的眼睛一樣發揮作用，但是這麼多隻眼睛并不能幫助它更好地洞察四周。它的視野非常狹窄，隻有3°,視力僅為人類平均視力的十分之一。打個比方，如果螞蟻要獲得和人類一樣的視覺效果，那麼這套複眼的直徑至少要長達6米。

除此之外，脊椎動物的眼睛一般嵌在頭顱顱骨内,可以靈活地轉動，但是螞蟻的眼睛卻是安在頭部的突出部位，不能自由轉動，這也是它視野狹窄的原因之一。就好像車燈，隻有當車頭調轉的時候，才能照亮更多的地方。

因此，螞蟻的視力是差勁的，如果我們伸出手攔它，它可能還會若無其事地爬上去。那它是通過什麼方式來傳達訊息的呢？

生物學家威爾遜認為螞蟻能産生引導其它螞蟻的氣味。他收集了幾百隻螞蟻，晾幹碾碎後放在酒精裡浸泡，随後讓酒精慢慢蒸發，留下一小滴“精油”。他用細毛筆粘了一點精油，在幾隻螞蟻走過的路上畫了一個岔路，果然有一大群螞蟻沿着岔路走了。這就初步證明了螞蟻是通過本身産生的氣味來引導同伴的。

究竟是哪個器官能夠産生這種氣味訊息？他用小刀把晾幹的螞蟻的身體結構分開，頭部、腿、胸、尾巴等各堆成一小堆。接着分别用酒精浸泡提取，結果發現尾部提取物有極為強大的吸引作用，然後興奮地把尾部的腸子、腺體一一分開，最後發現氣味是由尾部一個腺體——杜佛氏腺體産生的。

原本科學家認為杜佛氏腺體隻有幫助産卵和注射叮人的毒液的功能，威爾遜的發現才證明了它還有散發找路氣味的能力。1962年,他用有力的實驗證據證明巴西紅蟻是利用氣味來找路的。

從達爾文的進化論角度來說，看到同伴溺水，我們似乎不應該伸出援助之手，因為隻有别人的犧牲，自己的競争壓力才會減小，才能更好地生存。但不管從人性還是動物的秉性來說，很少有動物會做出視若無睹的行為。在螞蟻群體中，它們不僅不互相排斥，還互幫互助。

親社會行為，是指符合社會希望并對行為者本身無明顯好處，而行為者卻自覺自願給行為的受體帶來利益的一類行為。

• 親嘴（交哺）

工蟻在照顧蟻後

螞蟻的親嘴行為發生在蟻後和工蟻、工蟻和工蟻之間，實際上這種一種喂養，并不是同性戀行為。蟻後除了交配之外，幾乎無所事事，連飯到門口了也懶得出來吃。工蟻外出覓食，會把食物儲存在腹部，回到巢穴後再喂給蟻後。雖然這種行為看上去不太公平，但據研究發現，喂食同伴的螞蟻比被喂的還要興奮。

• 抱團

火蟻抱成一團

在遇到危險（火災或者水災）的時候，所有螞蟻都會緊緊地抱成一團。首當其沖的就是外圍的螞蟻，它們很快就會滅亡，但這種行為能夠保存大部分的螞蟻。在大頭蟻屬，盲切葉蟻屬等比較經常發生這種抱團行為，大批的工蟻包圍着蟻後和兵蟻。

• 搭蟻橋

在所在目标與現在位置相距較遠的時候，螞蟻就會做出搭橋的行為，主要是為了越獄和過河，成千上萬隻螞蟻浩浩蕩蕩過“大江”的場面實在壯觀。

搭橋

• 療傷

巨猛蟻屬的一種螞蟻會通過舔舐受傷的同伴的方式幫助其痊愈，而傷勢太重的螞蟻會主動“放棄治療”，避免給同伴造成太大的損失。

為什麼會出現這種合作和利他行為呢？威爾遜觀察了螞蟻的一系列社會行為，構建數學模型，提出了一種解釋——“群體選擇”。這些親社會行為的出現，是基于生物群體而言的，為的是确保自己的群體能夠生存和繁衍下去。

巨猛蟻屬的一種螞蟻正在搬運捕獲的白蟻

為了證明螞蟻的親社會行為并不是由基因決定的，威爾遜支将把不同譜系的螞蟻從小放在一個蟻巢裡養大。後來，這些沒有血緣關系的螞蟻也表現出了友好合作和奉獻精神。因此，決定親社會行為的不是基因，而是群體的一起成長。

據統計，在人類的道路交通中，當道路占用率高于40%，也就是來往車輛占到道路面積的40%時，交通流量和流速就開始下降，最終交通癱瘓。但是螞蟻群體中的道路占用率就算達到80%，交通流量依舊不變。

堵車

美國的研究人員找來了幾個不同群體大小的蟻群，想看看擁擠到什麼程度，螞蟻的交通也會癱瘓。

5毫米寬度的螞蟻交通

蟻巢和食物之間有一座橋，寬度分别為5、10和20毫米，并控制螞蟻的密度。結果發現，當螞蟻不斷湧上橋梁時，密度不斷增加，交通流量也不斷變大，這些橋分别可以容納400到25600隻螞蟻。當密度超過一定程度的時候，交通流量也基本穩定下來。結果，一次交通堵塞都沒有發生。

螞蟻的流量與密度的變量（橫坐标是密度）

那麼螞蟻為什麼不會堵車呢？

• 螞蟻擁有強大的力量，而且能量幾乎沒有損耗。即使在搬運的路上，也不會輕易因為自己力量不夠，手臂太酸而停下來阻礙交通秩序。

• 雖然螞蟻視力不好，但是能夠通過氣味進行交流。它們會根據道路的狀況，調整自己的速度，保持一定的安全距離，避免沖撞。當密度一旦超過阈值，它們就開始放慢速度，這種信息也傳遞給後面的同伴，因此整體步調比較整齊一緻。

螞蟻的交流模拟圖

• 為了保證群體的效率，螞蟻會充當交警。2008年的一項研究中，研究者在糖和螞蟻巢穴之間造了一條有幾個交叉口的小公路。螞蟻很快找到了最短的線路，正當科學家們都認為螞蟻會因為追求效率而堵在捷徑的時候，一些螞蟻返回了蟻巢，阻止往這條路上走來的螞蟻，迫使它們尋找新的路徑。螞蟻們為了一個共同的目标，總是能夠想出一些策略，做出合作和利他行為，為更好地生存做出貢獻。

在人類社會中，交通堵塞無所不在，你快我也快，每個人都在為自己的目标而争分奪秒，搶占時機。相比之下，螞蟻的社會更加地和睦，還會有螞蟻自願出來當交警，提醒後面的同伴。當然，讓人類的社會像螞蟻一樣很難做到，但我們依舊可以從它們身上學到一些東西，仿效它們的策略，優化交通環境。

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