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蚂蚁中的特种兵——行军蚁

作者:知识外星人
蚂蚁中的特种兵——行军蚁

你小时候是否曾停下脚步,观察穿梭于石缝间或草丛间的那些行色匆匆的蚂蚁? 蚂蚁作为一类高度社会化的昆虫,蚂蚁分工协作,各司其职,高效地完成筑巢、觅食、清洁和饲喂后代的工作。 全世界有记录的蚂蚁有10000多种,大陆分布有600多种蚂蚁,其中比较常见的有掘穴蚁、黄猄蚁和黑褐举腹蚁等。

在世界各地的热带雨林中,有一类非常奇特的蚂蚁,它们把团结合作的能力发挥到了极致:它们往往倾巢出动,围猎比自身大许多倍的猎物;它们利用自己的身体建造形态各异的“建筑”……这种奇特的蚂蚁就是行军蚁。

蜿蜒的绵长“公路”

行军蚁是一类蚂蚁的统称,大约有400种,主要包括生活于南美洲的行军蚁亚科、生活于非洲的矛蚁亚科以及生活于东南亚的双节行军蚁亚科。

在过去的17年里,美国昆虫学家丹尼尔一直致力于对行军蚁的研究。行军蚁超强的适应能力深深地吸引着他。尽管每次他的研究小组会花上数周的时间跟踪蚁群,时常忍受行军蚁的叮咬,但他们仍然乐此不疲。行军蚁的集体狩猎可能是自然界最壮观的景象之一。丹尼尔的团队在哥斯达黎加、肯尼亚和委内瑞拉的雨林中考察时,多次看到地面突然像被施了魔法一般活动起来。这些“活动的地面”有近20米宽,那是如洪流般涌动的行军蚁大军。它们前赴后继地穿过落叶层,爬上植被,寻找一切适口的猎物。在这些“小战士”中,只要有一个遇到了合适的猎物(也许是一只螽斯或一条蚯蚓),它马上会发出一种化学信号来召集其他的同伴。之后,它们便以超乎寻常的速度迅速集结,将猎物控制住,并分割成适合搬运的小块。据统计,在一天中,一股行军蚁大军能够捕食数以万计的节肢动物和其他无脊椎动物。

行军蚁蚁群在进攻的时候会分成几小股部队,在战斗结束后它们会带着满满的战利品重新汇聚成一股。在行军蚁大军的另一头,会不断有新的战士加入战斗。这些行军蚁行动的轨迹如高速公路般在雨林中蜿蜒,轨迹宽度甚至超过100米,tgrhLuhaaV0QQEdEL6UhGw==根据这些轨迹你就可以想象行军蚁袭击猎物的盛况。

蚂蚁中的特种兵——行军蚁

蜿蜒的“公路”,那是如洪流般涌动的行军蚁大军

社会分工

当你观察行军蚁的时候,会发现它们的大小、形状和颜色并不一样,分成了不同的品级,这在社会性昆虫中是一个非常普遍的现象。不同的品级不仅外形长得不一样,而且社会分工也不一样。

行军蚁中的兵蚁体形较大,有着象牙色的头部和一对颇具威胁性的刀状上颚,它们会时不时张牙舞爪地炫耀武力。遇到天敌入侵时,它们会将上颚狠狠刺入天敌的表皮,有时也会利用蜇刺将毒液注入天敌体内。兵蚁的上颚具有极强的咬合力。在一些国家的传统医学中,医生有时会将兵蚁在伤者的伤口上排列一排,一旦兵蚁的上颚将伤口两边固定住,医生就“咔嚓”一声将兵蚁的身体剪下来。即使没了身体,兵蚁也不会松开上颚,从而起到了很好的缝合伤口的作用。兵蚁是蚁群中的卫兵,它们不参与捕猎,也不负责蚁巢内的其他日常事务,它们只负责保卫领地和蚁群的安全。

蚂蚁中的特种兵——行军蚁

兵蚁体形较大,有着象牙色的头部和一对颇具威胁性的刀状上颚

蚂蚁中的特种兵——行军蚁

工雌蚁具有与身体不成比例的超长而有力的后足,这使得它们能够搬运巨大的物体

排在第二位的是工雌蚁,它们具有统一的棕色体色,它们属于行军蚁王朝里的搬运工阶层。工雌蚁具有与身体不成比例的超长而有力的后足,这使得它们能够搬运巨大的物体。当猎物大到单只行军蚁无法搬动的时候,它们会采取群体合作的方式搬运猎物。研究表明,行军蚁的团队合作效率极高,它们合作搬运的物体重量远远大于同等数量的个体单独搬运物体的重量之和。

兵蚁和工雌蚁虽然特征明显,引人注目,但它们在蚁群中的数量较少。行军蚁群中数量最多的是工蚁。工蚁什么都干,寻找食物、饲喂后代和蚁后、搭建巢穴等都是由工蚁完成。工蚁的头、胸都是黑色的,体形大小不一。工蚁虽然不会像兵蚁那样具有威胁性,但它们也会蛰咬人类。一位昆虫学家在研究委内瑞拉的行军蚁时,感觉到有几个雨点从高高的树上落到他身上。当他发现那实际上是行军蚁并迅速将它们拂去后,他还是被漏网的行军蚁蜇到了。大约一小时后,异常剧烈的疼痛感竟使他抽搐不已。

建桥大师

行军蚁的团队合作远远不止狩猎和集体搬运。“逢山开路,遇水搭桥”,在这个方面,行军蚁可以被称为“大师”。当一只行军蚁跌跌撞撞地进入行军蚁必经之路上的一个小缺口时,只要行军蚁大军一直穿梭而过,保持一定的流通量,它就会一直待在小缺口处,把自己的身体当作垫脚石,确保同伴能够安全、快速地通过。当缺口过大或遇到其他障碍时,行军蚁就会互相咬住身体,搭建一座“蚁桥”,以节省爬行距离。这种“桥”的搭建和拆解速度极快,往往在几十秒内即可完成。“蚁桥”并非静止不动,“蚁桥”的长度随着行军蚁数量增加而延长,不断缩短蚁群距目标地的距离。研究人员发现,动态蚁桥并不总是能够实现最短路程,往往在蚁桥延长到一定程度后,参与搭建蚁桥的蚂蚁数量就不会继续增加,桥的长度也停止增长。研究人员认为,行军蚁在建桥过程中似乎运用了运筹学。由于参与建桥的蚂蚁无法参与其他工作,当蚁群一旦发现延长桥梁所投入的蚂蚁数量与其他工作所需的蚂蚁数量失去平衡,它们就会停止投入更多的蚂蚁建桥。当行军蚁在狭窄的路径(比如一根细细的树枝)上通过时,它们会在树枝的两侧汇聚成侧翼,通过这种方式拓宽路径,使得蚁群能够快速通过。

早期的自然科学家将这种集体协作的现象归结为行军蚁的推理能力。但最近的研究表明,这种复杂的协调是通过把一些简单的规则转化为大规模的行为关联来实现的。这条规则就是:当你的同伴从你身上走过时,不要动。彼此的约定,看似简单,却能够实现极为复杂的协作行为。

蚂蚁中的特种兵——行军蚁

数以万计的行军蚁通力合作,用身体搭建各种“桥梁”

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