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為什麼螞蟻會搬家的故事

生活 更新时间:2024-10-17 03:32:43

BBC有一部紀錄片叫《螞蟻王國》(時長50:57),有一個科學家團隊開展了一個關于螞蟻的研究項目,主導人是亞當·哈特教授和喬治·麥蓋文教授。

他們建造了一個規模宏大的螞蟻農場,在先進技術的幫助下,追蹤螞蟻集群的活動,研究它們的行為,向更多人展示了螞蟻的世界。


為什麼螞蟻會搬家的故事(揭曉螞蟻王國鮮為人知的秘密)1


無獨有偶,德國的維爾茨堡大學行為生理學和社會生物學教授博爾特·霍爾多布勒和美國生物學家、博物學家愛德華·威爾遜合著了一本書,揭示了螞蟻王國鮮為人知的秘密,這本書就是《螞蟻的故事》

書中由淺入深地詳細講解了螞蟻的自然曆史,将更多蟻學知識用簡單易懂的語言講給讀者,帶領讀者走進一個奇妙的螞蟻王國。


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01螞蟻社會的誕生

螞蟻的生存能力是非常驚人的,它們可以在人為産生的移動殘片上生存,隻要為它們留下一小片幹擾程度最小的環境,供它們築巢和覓食,并讓它們借此繁衍後代,它們似乎并不在乎人類是否存在。

另外一方面,它們可捕食的獵物種類幾乎是無限的,無論是殘屍、花蜜還是植物,隻要其他昆蟲能到達的領地,它們幾乎都能到達。

所以,螞蟻的數量是非常驚人的,無論是在一棵樹、一片葉子上,或者是街區小道,還是一堆亂石的土壤下,它們無處不在。

總體而言,地球上所有螞蟻的總重量與我們全人類的總重量相等。因此,你總能看到螞蟻在動植物群的剩餘空間生活着,它們圍繞着這些生物,同時也影響無數其他動植物類型的進化


為什麼螞蟻會搬家的故事(揭曉螞蟻王國鮮為人知的秘密)3


螞蟻集群作為超個體存在,它必須有一個大的運作基地,而在它的内部有着很嚴格的階級制度。

作為一個集群的統治者,蟻後先要尋找一個适合生存和繁衍後代的巢穴,巢穴建成後,它要先開始繁衍出第一批工蟻。

當蟻後還是名副其實的集群統治者的時候,它可以決定其子代的性别是雄性還是雌性,而且對其女兒編制了職别,即它們是工蟻還是處女蟻後。

第一批工蟻(也叫覓食者)其實都是蟻後的女兒,它們很快就能成長起來,繼而開始負責關心和照料蟻後,讓它的生活安甯,并且富有生殖能力。同時,工蟻行使最終的“議會控制權”,可以獨立決定它們弟弟妹妹們的生死,所以它們才是集群最終規模和組成的決定者。

在這個時候,蟻後就徹底變成了一台産卵機器,完全依賴工蟻才能夠生活。這時,它的主要職責就是繁衍後代。

當集群變得壯大時,某些雌性幼蟲就充分發育成處女蟻後,它們具備翅膀,并且擁有充分發育的卵巢,為建立新集群做準備。

而蟻後的兒子,也就是雄蟻,是在工蟻群體很好地建立起來以後,在蟻後交配前産生的,它是由蟻後的未受精卵産生(螞蟻的性别是由一種最簡單的方式決定:卵受精後産生雌性蟻,不受精時産生雄性蟻)。雄蟻隻能成活數周或數月,它們唯一被默認的能力就是,可以傳遞集群的基因。

當處女蟻後和雄蟻離巢參加婚飛(成熟的社會性昆蟲飛出巢穴進行交配的過程),它們就開始了下一個集群的生活周期。

根據研究統計,促使螞蟻成為世界優勢類群的競争優勢在于,它是一個高度進化和具有自我犧牲行為的集群,它們有着獨特的成功秘訣。


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02螞蟻王國成功的奧秘

協作:

螞蟻集群最重要的一個特點是有工蟻——這一職别全部由雌蟻組成,它們心甘情願去滿足蟻後母親的需求,為了撫養弟弟妹妹願意放棄自己的生育權利,甚至為了集群的利益,犧牲自己的生命;即使出巢覓食也是危險大于安全。

成年工蟻的大部分勞動都放在照料幼蟲上,它們離巢尋找食物,并提供給不能自理的弟弟妹妹,同時無私地保護和清潔蟻巢。

一隻工蟻開始築一蟻房以擴展蟻巢,然後把幼蟲移到蟻房飼養,以産生集群的新成員。如果這隻工蟻在完成任務中有任何一步錯了,則必要的任務可能會以其他的方式完成,這樣集群也可以繼續壯大。倘若上述工蟻沒有完成築蟻房的任務,另一隻姐妹工蟻就會替它完成。

它們好像是工廠的一班工人,應對各種變化,并來回于各組裝線之間,以提高整個工作的效率。


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通信:

兩位教授通過“浮橋試驗戰争”來檢驗自己的推斷和想法,最後得出:工蟻不僅能夠相互彼此指定它們在巢外的位置,而且還能用幾種不同的“信息”指定有關目标的性質。

螞蟻有兩個腺體,可以分泌化學物質。當遇到同伴時,它們産下一種痕迹後,還會有特定的身體運動,比如跳舞或觸動觸角。它們甚至還可以調節由觸角發出聲音的強弱來傳遞信息。

除了分泌物質,螞蟻還會用聲音通信。通過摩擦發出不同的聲音,向同伴求助或警示。


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控制環境:

螞蟻集群,通過聚集和工蟻中的勞動分工這兩種方式,控制和改變環境,從而滿足自己的需要。

其中,溫度調節是螞蟻成功的一個重要因素。因為螞蟻需要在相對溫暖的地方撫育幼蟲,所以它們的巢穴,通常從岩石底下或裸地表面垂直挖入地下,或是從朽木樹皮下的空間進入樹心,而且圍繞樹心表面挖出朝向地面的那部分空間。

多數物種集群的巢,最溫暖的孵化小室保持在25攝氏度至35攝氏度範圍内,以适應孵化中所有階段的卵和幼蟲的成長。而最精細的氣候調節,是由螞蟻築起的蟻丘完成的。

蟻丘在設計上複雜,形狀勻稱,有機材料豐富,并且還用葉和枝的片斷或用卵石、木炭之類的碎末在丘巢外部。

在物理環境中,螞蟻面臨最大的危險是幹旱,所以螞蟻利用多種多樣的,有時甚至接近離奇的技術,來提高和調節巢室的濕度。

總體來說,螞蟻在許多陸地生境中都占有優勢,而這些生境是沒有幾個其他類型的昆蟲可以到達的。它們在數量上的成功,不僅有利于它們改變其巢環境,而且還可改變其生活範圍的整個生境。


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03螞蟻王國的社會效用

因為對螞蟻的熱愛,博爾特·霍爾多布勒和愛德華·威爾遜兩位教授開始研究螞蟻的王國,研究它們是如何适應特定的環境而生存下來,如何在錯綜複雜的生活周期中幸存下來。

通過觀察和研究螞蟻們有哪些仇敵,如何獲取食物,在哪裡築巢,在哪裡交配,以及如何交配等等活動行為,研究螞蟻集群的生長分布,如何衰退和消失,通過跟蹤和模拟等進行研究,終于發現了螞蟻王國的一些鮮為人知的秘密。

兩位作者通力合作,共同花費了80多年去潛心研究螞蟻,他們把自己的研究結果和故事講給讀者,讓人們了解更多關于螞蟻的故事。

這些研究的另一大貢獻,就是研究的結果還可以應用到更多領域,比如工業、網絡和電氣等領域行業。

螞蟻集群是一個社會組織,因為有相似點,人們可以借此向它們學習,從螞蟻集群身上學習許多成熟又高效的經驗,學習它們的智慧,去破解21世紀可能面臨的一些難題


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