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從某種意義上來講,這個地球上進化最完美的生物是螞蟻,沒有之一

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從某種意義上來講,這個地球上進化最完美的生物是螞蟻,沒有之一

如果說世界上有哪一種生物讓人由衷贊歎,那一定非螞蟻莫屬。不要以為隻有人類才有社會屬性,其實和螞蟻相比,人類建立社會的曆史遠遠沒有螞蟻那麼長。

可以說螞蟻是最成功的一種社會性生物,而且也是世界上進化最完美的生物。如果螞蟻的體型能夠等比例放大,可能很少有動物能與它一決高下。

因為螞蟻的種群數量非常龐大,同時适應性超強,除了南北極,螞蟻可以在世界任何地方生存。

那麼,這種讓人類都感到震驚和汗顔的昆蟲,究竟哪些獨家生存的秘訣,和讓人瞠目結舌的技能呢?

從某種意義上來講,這個地球上進化最完美的生物是螞蟻,沒有之一

一、最古老的生物之一——螞蟻

在現代的陸地生态系統中,螞蟻占有非常重要的位置。關于螞蟻的起源,科學家們做了非常多的研究和調查,研究中,科學家們從白垩紀的一塊琥珀化石中得出了驚人的發現。

2016年的時候,中國科學院的古生物研究員對這塊化石進行了詳細的研究,發現裡面有很多原始螞蟻的遺骸,它的品類屬于早期的獨角蟻。

這些螞蟻長相非常怪異可怕,在它的頭部有一對像鐮刀一樣鋒利的大牙,研究員将其叫做“大颚”。沿着它的口部邊沿向後延伸的是一個造型獨特的大角,角的外側還有非常細的感覺毛。

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當時很多國際科研團隊從緬甸挖掘的琥珀石中都發現了這類獨角蟻,它們的外形和現代螞蟻完全不同。那麼這些早期原始螞蟻究竟是如何捕獲食物的呢?它們的殺傷性和戰鬥力如何?

這種特殊的身體結構,在之前的螞蟻研究中從未見過。而現在螞蟻中3個亞科雖然也進化出了自己的捕獵機制,但大颚的運動方式和獨角蟻完全不同。

獨角蟻在捕捉其他昆蟲時,大颚的運動方向是垂直的,而現存螞蟻都是橫向運動。

獨角蟻那個長長的大角,可能就是在捕食時配合大颚捕獵用的,這對獵物來說是緻命的雙重夾擊,比現代螞蟻的殺傷性更高。

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在追捕獵物時,角尖部的球狀毛囊和外側的細毛,可以非常敏銳地感覺到獵物的出現,一旦進入捕獵範圍,那對可怕的大牙就會迅速向上擡起,和角互相配合,一起夾住獵物,死死咬住直到将獵物殺死。

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如果你覺得比較抽象,那就試想一下我們平時用夾子夾住食物的場景,死死鉗住,根本沒有機會逃脫。

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不久之後,中國美國和法國三個國家的科研人員組成研究團隊,對這種原始螞蟻展開了長期研究,内容主要圍繞獨角蟻的滅絕情況和其變種的現存情況展開。

這種生活在距今1億年的遠古螞蟻,采用的是布置陷阱—大颚攻擊的捕食方式。在已經建立的化石螞蟻形态學資料庫中,研究院從中選出了46個已經滅絕和目前仍然存在的螞蟻類型進行分析比對。

最終結果表明,這類獨角蟻是一個非常特殊的單系類群。換句話說,這類螞蟻應該是目前發現的最古老的螞蟻,是現代螞蟻的老祖宗。

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不過遺憾的是,這類螞蟻雖然在白垩紀時期橫行霸道,子孫昌盛。但随着氣候環境的變化,它們逐漸走向了滅絕,和其他原始螞蟻一起被後起之秀的螞蟻們取代。

二、比人類更優秀的社交天才

看到了最古老的螞蟻形态,和它們可怕的捕食方式,你是否還敢小瞧螞蟻這種昆蟲呢?正如我們在文章開篇提到的,螞蟻是非常優秀的社會化動物,古代人甚至将螞蟻的社交活動作為人類社會的隐喻。

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在伊索寓言中将勤勞能幹的人比作螞蟻,亞裡士多德将希臘城邦的公民比作螞蟻。甚至在許多科幻電影中,未來人類的社會交往方式就直接套用了螞蟻社群。

毫無疑問,在很多學者眼中,人類和其他很多動物一樣,必要的社交活動在螞蟻的社會形式中都早經存在。

比如勞動分工、族群選擇、公共設施建設等,還有人從遺傳學角度解釋了蟻群-人類社會之間奇妙的巧合。

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其實這一觀點,早在達爾文的進化論中就曾多次出現,他甚至認為螞蟻的存在是對自己物種進化理論的緻命打擊。

那麼螞蟻的社交方式是怎樣的呢?總不可能和人一樣用語言交流吧。

在昆蟲界,很多昆蟲的身體内部都可以分為三個部分,前腸、中腸和後腸,它的分工可比人類的消化系統和腸道還要精細。

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在現代的昆蟲中,前腸基本上已經成為專門負責社交活動的胃,也就是用于資訊傳遞和交流。而中部和後面的腸道,才是傳統意義上的消化系統。

螞蟻在使用前腸進行社交活動時,會用到一個比較讓人意外的行為——交哺,通俗的說就是互相吐口水。這種社交方式可能比人類社會采用的更加精準和完美,接下來會詳細說明。

對于螞蟻這種高度群居的生物,這種交哺現象非常重要,是它們社會生活的重要方式。在螞蟻交哺時,它們的營養物質會從一個螞蟻嘴裡吐到另一個螞蟻嘴裡,用到的器官就是它們的社交胃。

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正是通過這樣的方式,螞蟻們創造了一個“社交循環系統”,群體中的每一個成員都通過“吐口水”的方式,和這個大家庭緊密融合。

比如螞蟻中的一個種類——木蟻,它們交哺的速度和頻率都很驚人,據科學家觀察得出,它們能夠在一分鐘的時間内實作20個交哺現象。

為什麼要将螞蟻嘴對嘴互相交換食物看作它們的社交方式呢?

答案很簡單,因為科學家在這些蛋白質和營養物質中,發現了資訊素的成分。

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這些成分能夠傳遞螞蟻們的配偶識别信号、小的RNA分子和其他物質,通過這樣,能量和資訊就實作了無障礙傳遞,很快就能被整個群體的螞蟻都準确接收到。

這些資訊素進入螞蟻體内後,經過其身體循環系統最後到達肝髒内,對一隻螞蟻來說,這次的信号和能量互動就正式完成了。

研究者認為,我們不能将螞蟻看作一個一個單獨的個體,這是人類社會的錯誤看法。每一隻螞蟻都是這個蟻群的組成部分,那個真正的有機整體其實是蟻群。

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每隻螞蟻都像一個細胞或器官,在按部就班忠實地維持這個有機體的運作,共同完成捕食、護衛蟻穴、照顧剛孵出來的小螞蟻、挖掘隧道建造巢穴等工作。

三、令人驚豔的交哺功能及作用

研究者還對這些互動傳遞的物質展開了進一步研究,看看不同螞蟻在群體中分别扮演了哪些角色,對它們的生命周期是否有影響。

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在研究過程中,實驗人員分别選取了兩類螞蟻作為研究對象,一個是木蟻,一個是實驗室飼養的螞蟻。

在螞蟻的互動物質中,研究人員發現了519種蛋白質,其中有27種在所有樣本中都存在,也就是在不同種類、身份和年齡階段的螞蟻中,都能發現這27種共有成分。

在蟻群的分工中,工蟻負責尋找食物,然後将食物消化後分解成特定的蛋白質,在通過交哺的方式傳給其他螞蟻。

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不少年齡較大的成年螞蟻甚至不需要自己親自捕食,通過互動得到的營養物質已經完全能夠供給它們生命所需了。

科學家甚至能夠通過蛋白質成分和數量,來準确區分年輕的螞蟻和年齡較大的成年蟻。而螞蟻在有機整體中扮演什麼角色,是由其前胃,也就是社會胃中的成分來決定的。

比如照顧小螞蟻的“保姆蟻”,它們的社會胃中擁有更多的抗衰老蛋白,這就意味着它們衰老的速度更慢,生命周期更長,這也就保證了它們能活得更久。

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四、超強的繁殖能力和蟻後的功能

除了極其漫長的演化過程,無敵的社會交往能力,螞蟻的其他優勢也非常突出。比如它們驚人的繁殖能力。

你知道嗎,一個蟻群的螞蟻最多可以超過3億隻,如果換算成人類社會,這是一個多麼龐大的數目。

正是這樣變态的繁殖能力,才讓螞蟻這種小小的昆蟲能夠橫行世界。和蜜蜂群體不同,螞蟻的社群中沒有蟻王,隻有蟻後,而且基本是一隻蟻後,不過白蟻是例外。

那麼在這種以蟻後為核心的微觀生态系統中,它們是如何實作種族綿延,建立這個龐大帝國的呢?

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螞蟻家族的分工一般有蟻後、雄蟻、工蟻和兵蟻幾類,核心生産力當然非蟻後莫屬。但如果你以為這成百上千萬的螞蟻都是蟻後親自生的,那就太天真了。

在蟻後繁育的兩類後代中,一類是專門幹活的工蟻、兵蟻,但它們沒有繁殖能力,另一類就是同樣可以繁殖的的螞蟻,決定這些分類的就是蟻後的自身染色體。

看到這裡你就能明白,螞蟻無論是在繁殖能力、社會結構、環境适應性,還是社會化的方面都擁有不可比拟的優勢,是以說它們是地球上進化最完美的生物也毫不誇張。

參考資料:

一億年前的獨角蟻,竟會設陷阱捕食

科技日報 2020-08-12 23:44:01

“螞蟻社會”的魅力與争議

中華讀書報 2021-11-10 16 版

螞蟻的社交方式:互相往嘴裡吐口水

玉樹科協 2022-04-01 18:30

同樣是社會性生物,為什麼白蟻有蟻王蟻後,而螞蟻隻有蟻後?

澎湃新聞 2023-04-28 11:23